形式荷重公式、その計算方法および例



の 正式な請求 （ＣＦ）は分子またはイオンの原子に割り当てられるものであり、それはその構造としての構造および化学的性質をそれの関数として説明することを可能にする。この概念は、リンクA-Bにおける最大の共有性を考慮することを意味します。つまり、電子対はAとBの間で等しく共有されます。.

下の図で上記のことを理解するために、2つの原子がリンクされています。1つは文字Aで、もう1つは文字Bで示されています。この異核分子では、AとBの電気陰性度が同じであれば、対 "："はAとBの両方に対して等距離のままです。.

しかしながら、２つの異なる原子は同一の性質を有することができないので、対「：」はより電気陰性のものに引き付けられる。この場合、AがBよりも電気的に負であれば、ペア "："はBよりもAに近くなり、BがAよりも電気的に負であるときは逆になり、 "：" a Bに近づきます。.

次に、AとBの両方に正式料金を割り当てるには、最初のケース（画像の上のケース）を考慮する必要があります。純粋に共有結合A-Bが破壊された場合、ホモリチックな分解が起こり、フリーラジカルA・と・Bが生成されます。.

索引

  • 1正式貨物の使用による質的な利点
  • 2計算式とその計算方法
    • 2.1構造による計算のバリエーション
  • 3正式料金計算の例
    • 3.1 BF 4 - （テトラフルオロホウ酸イオン）
    • 3.2 BeH 2（水素化ベリリウム）
    • 3.3一酸化炭素
    • 3.4 NH 4 +（アンモニウムイオン）、NH 3およびNH 2 - （アミドイオン）
  • 4参考文献

正式な貨物の雇用による質的な利益

前の例のように電子は固定されていませんが、移動して分子またはイオンの原子によって失われます。それが二原子分子であるならば、対「：」は両方の原子の間で共有されるか、またはさまように違いない。タイプA-B-Cの分子でも同じことが起こりますが、より複雑です。.

ただし、原子を調べ、その結合に100％の共有結合があると仮定すると、化合物内で電子が増減するかどうかを確認するのが簡単になります。この増減を判断するには、ベースラインまたは無料のステータスを電子環境と比較する必要があります。.

このように、原子が電子を失うと正電荷（+）を割り当て、反対に電子を得ると負電荷（ - ）を割り当てることができます（符号は円の内側に書く必要があります）。.

従って、電子は正確に位置することはできないが、構造中のこれらの形式電荷（＋）および（ - ）はほとんどの場合予想される化学的性質に一致する。.

すなわち、原子の形式電荷は、その環境の分子幾何学および化合物内でのその反応性に密接に関連しています。.

計算式とその計算方法

正式な請求は任意に割り当てられますか？答えはノーです。このために、電子の増減は純粋に共有結合を仮定して計算されなければならず、これは以下の式によって達成される。

CF =（原子団番号） - （それが形成するリンク数） - （共有されていない電子数）

原子が＋１の値のＣＦを有する場合、それは正電荷（＋）を割り当てられる。 CFの値が-1の場合、負の電荷が割り当てられます（ - ）.

CFを正しく計算するには、次の手順に従ってください。

- 原子が周期表内のどのグループに位置するかを特定します。.

- あなたがあなたの隣人と形成するリンクの数を数えます：二重リンク（=）は2の価値があり、トリプルリンクは3の価値があります（≡）.

- 最後に、非共有電子の数を数えます。これはルイス構造で容易に観測できます。.

構造による計算のバリエーション

線状分子Ａ − Ｂ − Ｃ − Ｄが与えられると、各原子の形式電荷は、例えば、構造が今、Ｂ − Ｃ − Ａ − Ｄ、Ｃ − Ａ − Ｂ − Ｄ、Ａ − Ｃ − Ｄ − Ｂなどと書かれると変化し得る。これは、より多くの電子を共有する（より多くの結合を形成する）ことによって、正または負のCFを獲得する原子があるためです.

それで、3つの可能な分子構造のどれが化合物ABCDに対応しますか？答えは次のとおりです。一般的に最低のCF値を持つもの。また、最も負に帯電した原子に負電荷（ - ）を割り当てるもの.

CとDがAとBよりも電気陰性度が高いと、より多くの電子を共有することによって、それらは結果的に正の形式電荷を獲得する（ニーモニック則から見て）.

したがって、最も安定した構造、そして最もエネルギーに有利な構造は、C-A-B-Dです。この場合、CとBの両方が1つのリンクのみを形成するからです。一方、構造Ａ − Ｂ − Ｃ − Ｄおよび２つの結合を形成するＣまたはＢを有するもの（−Ｃ−または−Ｄ−）はより不安定である。.

最も不安定な構造はどれですか？ A-C-D-B、CとDだけでなく2つのリンクを形成するため、それらの負の形式電荷（ - ）も互いに隣接しているため、構造がさらに不安定になります。.

正式な料金計算の例

BF4- （テトラフルオロホウ酸イオン）

ホウ素原子は４個のフッ素原子によって囲まれている。 ＢがＩＩＩＡ族に属する（１３）が非共有電子を欠き、そして４つの共有結合を形成すると仮定すると、そのＣＦは（３−４−０ ＝ −１）である。第ＶＩＩＡ族の元素Ｆ（１７）とは対照的に、そのＣＦは（７−６−１ ＝ ０）である。.

イオンまたは分子の電荷を決定するには、それを構成する原子の個々のCFを追加すれば十分です。（1（-1）+ 4（0）= -1）.

ただし、BのCFは実際の意味を持ちません。つまり、最高の電子密度はこれにはありません。実際には、この電子密度はFの4つの原子に分布しています。.

BeH2 （水素化ベリリウム）

ベリリウム原子はグループIIA（2）に属し、2つの結合を形成し、ここでも非共有電子を欠いています。したがって、BeとHのCFは次のとおりです。

CFある= 2-2-0 = 0

CFH= 1-1-0 = 0

BeHをロード2= 1（0）+ 2（0）= 0

CO（一酸化炭素）

そのルイス構造は、Ｃ≡Ｏ：（それは他の共鳴構造を有するが）として表すことができる。今度はC（VATグループから）とO（VIAグループから）についてCF計算を繰り返します。

CFC= 4-3-2 = -1

CF○= 6-3-2 = + 1

これは、正式な請求が要素の性質に適合しない例です。 OはCよりも電気陰性度が高いため、正の値を持つべきではありません。.

他の構造（C = Oと （+）C-O（ - ））それらは電荷のコヒーレント割り当てには準拠しているが、オクテットルールには準拠していない（Cの価電子数は8以下である）。.

NH4+ （イオンアンモニウム）、NH3 とNH2- （アミドイオン）

より多くの電子がNを共有する一方で、よりポジティブなのはそのCFである（5つの結合を形成するためのエネルギー利用可能性がないため、アンモニウムイオンまで）。.

アンモニウムイオン、アンモニア、およびアミドロイオン中のNの計算も適用すると、次のようになります。

CF = 5-4-0 = + 1（NH4+）

CF = 5-3-2 = 0（NH3）

そして最後に：

CF = 5-2-4 = -1（NH2-）

つまり、NHでは2- Nは共有されない4つの電子を持ち、それがNHを形成するときすべてを共有する4+. HのCFは0に等しいので、その計算は保存されます。.

参考文献

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