그럼 위 이미지는 이미 보셨죠?
위의 이미지를 간단히 설명하겠습니다.
XeO4 루이스 구조는 중심에 크세논(Xe) 원자가 있고 그 주위에 4개의 산소(O) 원자가 있습니다. 크세논(Xe)과 4개의 산소 원자(O) 사이에는 이중 결합이 있습니다. 산소(O) 원자에는 2개의 비공유전자쌍이 있습니다.
위의 XeO4 루이스 구조 이미지에서 아무것도 이해하지 못했다면 저와 함께 있으면 XeO4 루이스 구조를 그리는 방법에 대한 자세한 단계별 설명을 얻을 수 있습니다.
이제 XeO4 분자의 루이스 구조를 그리는 단계로 넘어가겠습니다.
XeO4 루이스 구조를 그리는 단계
1단계: XeO4의 총 원자가 전자 수 찾기
XeO4 분자 의 총 원자가 전자 수를 찾으려면 먼저 산소 원자뿐만 아니라 크세논 원자 에 존재하는 원자가 전자를 알아야 합니다.
(가전자는 모든 원자의 가장 바깥쪽 궤도 에 존재하는 전자입니다.)
여기에서는 주기율표를 이용하여 크세논과 산소의 원자가전자를 쉽게 찾는 방법을 알려드리겠습니다.
XeO4 분자의 총 원자가 전자
→ 크세논 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
크세논(Xenon)은 주기율표 18족의 원소이다. [1] 따라서 크세논에 존재하는 원자가 전자는 8 입니다.
위 이미지와 같이 크세논 원자에 존재하는 8개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
→ 산소 원자에 의해 주어진 원자가 전자:
산소는 주기율표 16족의 원소이다. [2] 따라서 산소에 존재하는 원자가 전자는 6 입니다.
위 이미지와 같이 산소 원자에 존재하는 6개의 원자가 전자를 볼 수 있습니다.
그래서,
XeO4 분자의 총 원자가 전자 = 1개의 크세논 원자가 제공하는 원자가 전자 + 4개의 산소 원자가 제공하는 원자가 전자 = 8 + 6(4) = 32 .
2단계: 중심 원자 선택
중심 원자를 선택하려면 전기 음성도 가 가장 낮은 원자가 중심에 남아 있다는 것을 기억해야 합니다.
이제 여기서 주어진 분자는 XeO4이고 크세논(Xe) 원자와 산소(O) 원자를 포함합니다.
위의 주기율표에서 크세논 원자(Xe)와 산소 원자(O)의 전기음성도 값을 확인할 수 있습니다.
크세논(Xe)과 산소(O)의 전기음성도 값을 비교해 보면 크세논 원자의 전기음성도가 덜하다는 것을 알 수 있습니다.
여기서 크세논(Xe) 원자가 중심 원자이고 산소(O) 원자가 외부 원자이다.
3단계: 각 원자 사이에 전자쌍을 배치하여 각 원자를 연결합니다.
이제 XeO4 분자에서는 크세논 원자(Xe)와 산소 원자(O) 사이에 전자쌍을 배치해야 합니다.
이는 XeO4 분자 내에서 크세논(Xe)과 산소(O)가 화학적으로 결합되어 있음을 나타냅니다.
4단계: 외부 원자를 안정적으로 만들기
이 단계에서는 외부 원자의 안정성을 확인해야 합니다.
여기 XeO4 분자의 스케치에서 외부 원자가 산소 원자임을 알 수 있습니다.
이러한 외부 산소 원자는 옥텟을 형성하므로 안정적입니다.
또한 1단계에서는 XeO4 분자에 존재하는 총 원자가 전자 수를 계산했습니다.
XeO4 분자에는 총 32개의 원자가 전자가 있으며 이 모든 원자가 전자가 위 다이어그램에 사용되었습니다.
따라서 더 이상 중심 원자에 유지될 전자쌍이 없습니다.
그럼 이제 다음 단계로 넘어가겠습니다.
5단계: 루이스 구조의 안정성 확인
이제 XeO4 분자의 루이스 구조의 안정성을 확인해야 하는 마지막 단계에 도달했습니다.
루이스 구조의 안정성은 형식 전하 개념을 사용하여 검증할 수 있습니다.
간단히 말해서, 이제 XeO4 분자에 존재하는 산소 원자(O)뿐만 아니라 크세논 원자(Xe)의 형식 전하를 찾아야 합니다.
공식 세금을 계산하려면 다음 공식을 사용해야 합니다.
형식 전하 = 원자가 전자 – (결합 전자)/2 – 비결합 전자
아래 이미지에서 XeO4 분자의 각 원자별 결합전자 와 비결합전자 의 수를 확인할 수 있습니다.
크세논 원자(Xe)의 경우:
원자가 전자 = 8 (크세논이 18족에 속하기 때문)
결합 전자 = 8
비결합 전자 = 0
산소 원자(O)의 경우:
원자가 전자 = 6 (산소가 16족에 속하기 때문)
결합 전자 = 2
비결합 전자 = 6
| 공식적인 고발 | = | 원자가 전자 | – | (전자 결합)/2 | – | 비결합 전자 | ||
| 세 | = | 8 | – | 8/2 | – | 0 | = | +4 |
| 오 | = | 6 | – | 2/2 | – | 6 | = | -1 |
위의 공식 전하 계산을 통해 크세논(Xe) 원자는 +4 의 전하를 갖는 반면 모든 산소 원자는 -1의 전하를 갖는 것을 알 수 있습니다.
그럼 XeO4 분자의 각 원자에 이러한 전하를 유지해 봅시다.
위 이미지는 XeO4의 루이스 구조가 안정적이지 않음을 보여줍니다.
따라서 우리는 전자쌍을 산소 원자에서 크세논 원자로 이동시켜 이러한 전하를 최소화해야 합니다.
전자쌍이 산소 원자에서 크세논 원자로 이동한 후 크세논과 산소 원자의 전하는 0이 됩니다. 그리고 이것은 보다 안정적인 루이스 구조입니다. (아래 이미지 참조).
위 XeO4 분자의 루이스 도트 구조에서는 각 결합전자쌍(:)을 단일결합(|)으로 나타낼 수도 있습니다. 이렇게 하면 XeO4의 다음 루이스 구조가 생성됩니다.
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).