ルイス構造の描き方 (オクテット規則の例外)
オクテット ルールの例外
これは ICl3 のルイス構造です。トッド・ヘルメンスタイン
ルイス ドット構造は、分子の形状を予測するのに役立ちます。場合によっては、分子内の原子の 1 つが 電子を配置するためのオクテット規則 原子の周りのペア。この例では、に概説されている手順を使用します。ルイス構造の描き方1つの原子が オクテット規則の例外 .
電子計数の復習
ルイス構造で示される電子の総数は、各原子の価電子の合計です。注意: 非価電子は表示されていません。価電子の数が決定されたら、原子の周りにドットを配置するために通常従う手順のリストを次に示します。
- 単一の化学結合で原子を接続します。
- 配置する電子の数は t-2n 、 どこ t は電子の総数であり、 n 単結合の数です。すべての外側の電子が 8 個の電子を持つまで、外側の電子 (水素以外) から始めて、これらの電子を孤立電子対として配置します。最初にほとんどの電気陰性原子に孤立電子対を配置します。
- 孤立電子対が配置された後、中央のアトムにオクテットがない場合があります。これらの原子は二重結合を形成します。孤立したペアを移動して、2 番目の結合を形成します。
質問：
分子式 ICl の分子のルイス構造を描く3.
解決：
ステップ 1: 価電子の総数を求めます。
ヨウ素には7つの価電子があります
塩素には7つの価電子があります
総価電子 = 1 ヨウ素 (7) + 3 塩素 (3 x 7)
総価電子 = 7 + 21
総価電子 = 28
ステップ 2: 原子を「幸せ」にするために必要な電子の数を見つける
ヨウ素は8が必要です 価電子
塩素には8個の価電子が必要です
「幸せ」になる総価電子 = 1 ヨウ素 (8) + 3 塩素 (3 x 8)
「幸せ」になる価電子の総数 = 8 + 24
「幸せ」になる価電子の総数 = 32
ステップ 3: 分子内の結合数を決定します。
結合数 = (ステップ 2 - ステップ 1)/2
結合数 = (32 - 28)/2
結合数 = 4/2
結合数 = 2
これは オクテット規則の例外を識別する方法 .分子内の原子の数に対して十分な結合がありません。 ICL34 つの原子を結合するために 3 つの結合が必要です。ステップ 4: 中心原子を選択します。
ハロゲンは、多くの場合、分子の外側の原子です。この場合、すべての原子がハロゲンです。ヨウ素は、 最小の電気陰性 2つの要素の。使用する 中心原子としてヨウ素 .
ステップ5： 骨格構造 .
持っていないので 十分な絆 4 つの原子すべてを一緒に接続するには、中心の原子を他の 3 つの原子に 3 で接続します。 単結合 .
ステップ 6: 外側の原子の周りに電子を配置します。
塩素原子の周りのオクテットを完成させます。各塩素は、オクテットを完成させるために 6 つの電子を取得する必要があります。
ステップ 7: 中心原子の周りに残りの電子を配置します。
残りの 4 つの電子をヨウ素原子の周りに配置して、構造を完成させます。完成した構造は、例の最初に示されています。
ルイス構造の限界
ルイス構造は、化学結合が十分に理解されていなかった 20 世紀初頭に初めて使用されました。電子点図は、分子の電子構造と化学反応性を説明するのに役立ちます。それらの使用は、化学結合の原子価結合モデルを導入する化学教育者に人気があり、原子価結合モデルが主に適切である有機化学でよく使用されます。
ただし、無機化学および有機金属化学の分野では、非局在化した分子軌道が一般的であり、ルイス構造は挙動を正確に予測しません。不対電子を含むことが経験的に知られている分子のルイス構造を描くことは可能ですが、そのような構造を使用すると、結合長、磁気特性、および芳香族性を推定する際にエラーが発生します。これらの分子の例には、酸素分子 (O2)、一酸化窒素 (NO)、および二酸化塩素 (ClO2）。
ルイス構造にはある程度の価値がありますが、読者は次のことをお勧めします 原子価結合理論 と 分子軌道理論 価電子殻電子の挙動をより適切に記述します。
ソース
- レバー、A. B. P. (1972)。 「ルイス構造とオクテット規則。正規形を書くための自動手順。 Ｊ．Ｃｈｅｍ．教育する . 49 (12): 819. doi: 10.1021/ed049p819
- ルイス、G. N. (1916)。 「原子と分子」 混雑する。化学。社会 . 38 (4): 762–85.ドイ: 10.1021/ja02261a002
- Miessler、GL。ター、D.A. （2003）。無機化学（第2版）。ピアソン・プレンティス・ホール。 ISBN 0-13-035471-6。
- Zumdahl、S.（2005）。 化学原理 .ホートン・ミフリン。 ISBN 0-618-37206-7。