그럼 위 이미지는 이미 보셨죠?
위의 이미지를 간단히 설명하겠습니다.
OCN-루이스 구조는 탄소(C) 원자가 중앙에 산소(O) 원자와 질소(N) 원자로 둘러싸여 있는 구조입니다. 탄소(C)와 산소(O) 사이에는 1개의 단일결합이 있고, 탄소(C)와 질소(N) 사이에는 1개의 삼중결합이 있습니다. 산소(O) 원자에는 -1의 형식 전하가 있습니다.
위의 OCN 이온(시아네이트 이온) 루이스 구조 이미지에서 아무것도 이해하지 못했다면 저와 함께 계시면 OCN 이온 루이스 구조 그리기에 대한 자세한 단계별 설명을 들으실 수 있습니다.
그럼 이제 OCN-이온의 루이스 구조를 그리는 단계로 넘어가겠습니다.
OCN-Lewis 구조를 그리는 단계
1단계: OCN 이온의 총 원자가 전자 수 찾기
OCN 이온(시아네이트 이온)의 총 원자가 전자 수를 찾으려면 먼저 산소 원자 , 탄소 원자 및 질소 원자에 존재하는 원자가 전자를 알아야 합니다.
(가전자는 모든 원자의 가장 바깥쪽 궤도 에 존재하는 전자입니다.)
여기에서는 주기율표를 이용하여 산소, 탄소, 질소의 원자가전자를 쉽게 찾는 방법을 알려드리겠습니다.
OCN 이온의 총 원자가 전자
→ 산소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
산소 는 주기율표 16족의 원소이다. [1] 따라서 산소에 존재하는 원자가 전자는 6 입니다.
위 이미지와 같이 산소 원자에 존재하는 6개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
→ 탄소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
탄소는 주기율표 14족에 속하는 원소이다. [2] 따라서 탄소에 존재하는 원자가 전자는 4 입니다.
위 이미지와 같이 탄소 원자에 존재하는 4개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
→ 질소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
질소는 주기율표 15족에 속하는 원소입니다. [3] 따라서 질소에 존재하는 원자가 전자는 5 입니다.
위 이미지와 같이 질소 원자에 존재하는 5개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
그래서,
OCN 이온의 총 원자가 전자 = 1개의 산소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 1개의 탄소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 1개의 질소 원자가 제공하는 원자가 전자 + 1개의 음전하로 인해 1개의 추가 전자가 추가됨 = 6 + 4 + 5 + 1 = 16 .
2단계: 중심 원자 선택
중심 원자를 선택하려면 전기 음성도 가 가장 낮은 원자가 중심에 남아 있다는 것을 기억해야 합니다.
이제 여기에서 주어진 분자는 OCN이고 하나의 산소 원자(O), 하나의 탄소 원자(C) 및 하나의 질소 원자(N)를 포함합니다.
위의 주기율표에서 산소원자(O), 탄소원자(C), 질소원자(N)의 전기음성도 값을 확인할 수 있습니다.
산소 원자(O), 탄소 원자(C), 질소 원자(N)의 전기 음성도 값을 비교하면 탄소 원자의 전기 음성도가 덜합니다 .
여기서 탄소(C) 원자가 중심 원자이고 산소(O) 원자와 질소(N) 원자가 외부 원자이다.
3단계: 각 원자 사이에 전자쌍을 배치하여 각 원자를 연결합니다.
이제 OCN 분자에서는 산소 원자(O), 탄소 원자(C), 질소 원자(N) 사이에 전자쌍을 넣어야 합니다.
이는 OCN 분자 내에서 산소 원자(O), 탄소 원자(C), 질소 원자(N)가 화학적으로 결합되어 있음을 나타냅니다.
4단계: 외부 원자를 안정적으로 만들기
이 단계에서는 외부 원자의 안정성을 확인해야 합니다.
여기 OCN 분자의 스케치에서 외부 원자가 산소 원자와 질소 원자임을 알 수 있습니다.
이러한 외부 산소 및 질소 원자는 옥텟을 형성하므로 안정적입니다.
또한 1단계에서는 OCN 이온에 존재하는 총 원자가 전자 수를 계산했습니다.
OCN-이온은 총 16개의 원자가 전자를 갖고 있으며 이 모든 원자가 전자가 위 다이어그램에 사용되었습니다.
따라서 더 이상 중심 원자에 유지될 전자쌍이 없습니다.
그럼 이제 다음 단계로 넘어가겠습니다.
5단계: 중심 원자의 옥텟을 확인합니다. 옥텟이 없으면 고립전자쌍을 이동하여 이중결합이나 삼중결합을 형성하세요.
이 단계에서는 중심 탄소원자(C)가 안정적인지 여부를 확인해야 합니다.
중심 탄소(C) 원자의 안정성을 확인하려면 옥텟을 형성하는지 여부를 확인해야 한다.
불행히도 여기에서는 탄소 원자가 옥텟을 형성하지 않습니다. 탄소는 전자가 4개밖에 없어 불안정합니다.
이제 이 탄소 원자를 안정하게 만들려면 탄소 원자가 8개의 전자(즉, 1옥텟)를 가질 수 있도록 외부 질소 원자의 전자쌍을 이동해야 합니다.
(참고: 전기음성도가 낮은 원자의 전자쌍을 이동해야 한다는 점을 기억하세요.
실제로, 전기음성도가 낮은 원자일수록 전자를 기증하는 경향이 더 큽니다.
여기서 질소 원자와 산소 원자를 비교하면 질소 원자가 전기 음성도가 더 낮습니다.
그래서 질소 원자의 전자쌍을 움직여야 합니다.)
그러나 한 쌍의 전자를 이동시킨 후에도 탄소 원자는 6개의 전자만 갖고 있기 때문에 여전히 옥텟을 형성하지 않습니다.
다시 말하지만, 질소 원자에서만 추가 전자쌍을 이동해야 합니다. (질소는 산소보다 전기음성도가 낮기 때문입니다.)
이 전자쌍을 이동시킨 후, 중앙 탄소 원자는 2개의 전자를 더 받게 되며 총 전자 수는 8개가 됩니다.
위의 이미지에서 탄소 원자가 옥텟을 형성하는 것을 볼 수 있습니다.
그러므로 탄소 원자는 안정적입니다.
이제 OCN의 루이스 구조가 안정적인지 확인하기 위한 마지막 단계로 넘어가겠습니다.
6단계: 루이스 구조의 안정성 확인
이제 OCN 분자의 루이스 구조의 안정성을 확인해야 하는 마지막 단계에 도달했습니다.
루이스 구조의 안정성은 형식 전하 개념을 사용하여 검증할 수 있습니다.
간단히 말해서, 이제 OCN 분자에 존재하는 산소(O), 탄소(C) 및 질소(N) 원자의 형식 전하를 찾아야 합니다.
공식세를 계산하려면 다음 공식을 사용해야 합니다.
형식 전하 = 원자가 전자 – (결합 전자)/2 – 비결합 전자
아래 이미지에서 OCN 분자의 각 원자별 결합전자 와 비결합전자 의 수를 확인할 수 있습니다.
산소 원자(O)의 경우:
원자가 전자 = 6 (산소가 16족에 속하기 때문)
결합 전자 = 2
비결합 전자 = 6
탄소 원자(C)의 경우:
원자가 전자 = 4 (탄소가 14족에 속하기 때문)
결합 전자 = 8
비결합 전자 = 0
질소 원자(N)의 경우:
원자가 전자 = 5 (질소가 15족에 속하기 때문)
결합 전자 = 6
비결합 전자 = 2
| 공식적인 고발 | = | 원자가 전자 | – | (전자 결합)/2 | – | 비결합 전자 | ||
| 오 | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
| VS | = | 4 | – | 8/2 | – | 0 | = | 0 |
| 아니다 | = | 5 | – | 6/2 | – | 2 | = | 0 |
위의 공식 전하 계산을 통해 산소(O) 원자의 전하가 -1 이고 다른 원자의 전하가 0 임을 알 수 있습니다.
그럼 OCN 분자의 각 원자에 이러한 전하를 유지해 봅시다.
OCN 분자의 전체 -1 전하는 아래 이미지에 표시됩니다.
위 OCN-이온의 루이스 도트 구조에서는 각 결합전자쌍(:)을 단일결합(|)으로 나타낼 수도 있습니다. 이렇게 하면 다음과 같은 OCN-이온의 루이스 구조를 얻게 됩니다.
위의 모든 단계를 완전히 이해하셨기를 바랍니다.
더 많은 연습과 더 나은 이해를 위해 아래 나열된 다른 루이스 구조를 시도해 볼 수 있습니다.
더 나은 이해를 위해 다음 루이스 구조를 시도해 보세요(또는 적어도 확인하세요).