ルイスの構造、やり方、例

の ルイス構造 分子またはイオン内の共有結合のすべての表現です。その中では、これらのリンクと電子は点または長いハイフンで表されますが、ほとんどの場合、点は非共有電子に対応し、ダッシュは共有結合に対応します。.

しかし、共有結合とは何ですか？それは周期律表の任意の2つの原子間の電子対（または点）の共有です。これらの図を使えば、特定の化合物について多くのスケルトンをスケッチできます。どちらが正しいのかは、形式電荷と同じ原子の化学的性質に依存します。.

上の画像では、ルイス構造が何であるかの例があります。この場合、表される化合物は２−ブロモプロパンである。電子に対応する黒い点は、リンクに参加しているものと共有されていないもの（Brのすぐ上にある唯一のペア）の両方を理解することができます。.

対の点 "："が長いハイフン " - "に置き換えられた場合、2-ブロモプロパンの炭素骨格は次のように表されるでしょう。描かれた「分子フレームワーク」の代わりに、それがC-H-H-Cではないのはなぜでしょうか。答えは各原子の電子特性にあります.

このように、水素は一個の電子と一個の軌道を満たすことができるので、それはただ一つの共有結合を形成する。そのため、2つの結合を形成することはできません（水素結合と混同しないでください）。他方、炭素原子の電子配置はそれに４つの共有結合の形成を可能にする（そして必要とする）。.

そのため、CとHが介在するルイス構造は首尾一貫していなければならず、それらの電子配置によって支配されるものを尊重しなければなりません。このようにして、炭素が４個を超える結合、または１個を超える水素を有する場合、アウトラインは破棄され得、そして現実と一致する新たなものが開始され得る。.

実験データに忠実な分子表現の探索においてGilbert Newton Lewisによって導入されたこれらの構造の主な理由または裏付けのいくつかが現れるのはここである。分子構造と形式電荷.

既存の化合物はすべてルイス構造で表すことができ、分子またはイオンがどのようになるかについての最初の近似値を与えます。.

索引

1ルイスの構造は？?
2どうしますか？?
- 2.1数式を適用する
- 2.2電気陰性度が最も低い原子を配置する場所
- 2.3対称性と正式な告発
3オクテットルールの制限
4ルイス構造体の例
- 4.1ヨウ素
- 4.2アンモニア
- 4.3 C 2 H 6 O
- 4.4過マンガン酸イマン
- 4.5重クロム酸イオン
5参考文献

ルイスの構造は何ですか?

それは分子またはイオン中の原子価電子および共有結合の代表的構造であり、その分子構造の概念を得るのに役立つ。.

ただし、この構造では、原子およびその環境に関する分子構造（正方形、三方晶、両錐など）の場合など、いくつかの重要な詳細を予測できません。.

また、それはその原子の化学的混成が何であるかについて何も言いませんが、二重または三重結合はどこにあり、そして構造に共鳴があるならば.

この情報から、化合物の反応性、その安定性、分子が反応したときにどのようにそしてどのようなメカニズムが続くのかについて論じることができます。.

このため、ルイスの構造は考慮されるのをやめることは決してなく、それらは非常に有用です。なぜならそれらの中で新しい化学学習は凝縮されることができるからです。.

それはどうですか？?

構造式、式、またはルイス図を描くまたはスケッチするには、化合物の化学式が不可欠です。それがなければ、どれがそれを構成している原子なのかさえ知ることができません。それがあれば、周期表はそれらが属するグループを見つけるために使用されます。.

たとえば、化合物Cがあるとします。_14年○₂N₃ それから我々は炭素、酸素と窒素があるグループを探すべきです。これは、化合物が何であっても、価電子の数は同じままなので、遅かれ早かれそれらは記憶されます。.

したがって、炭素はVAT基に属し、酸素はVIA基に、そして窒素はVAに属する。基数は価電子数（点）に等しい。それらのすべては、原子価層のオクテットを完成させる傾向を共通に持っています.

これは、すべての非金属元素、または周期表のブロックsまたはpにある元素に適用されます。ただし、すべての要素がオクテットルールに準拠しているわけではありません。特定の事例は遷移金属であり、その構造は形式的電荷およびそれらのグループ数にさらに基づいている。.

数式を適用する

元素がどのグループに属するか、したがってリンクを形成するために利用可能な価電子の数を知っているので、ルイス構造を描くのに有用である以下の式に進む。

C = N - D

Cが意味するところ 共有電子, つまり、共有結合に参加している人たちです。各リンクは2つの電子で構成されているため、C / 2は描画する必要があるリンク（またはダッシュ）の数に等しくなります。.

Nは 必要な電子, これは、原子価殻にある原子が、同じ周期でそれに続く希ガスと等電子であるために必要です。 H以外のすべての元素（Heと比較するには2つの電子を比較する必要があるため）では、8つの電子が必要です。.

Dは 利用可能な電子, これは原子価電子のグループまたは数によって決まります。したがって、ClはVIIA族に属するので、それは7つの黒い点または電子に囲まれていなければならず、リンクを形成するにはペアが必要であることに留意してください。.

原子、それらの点、およびC / 2結合の数を持っていると、ルイス構造は即興的になります。しかし、さらに、他の「規則」の概念を持つことが必要です.

最も電気陰性度の低い原子を配置する場所

大部分の構造中の電気陰性度がより低い原子が中心を占める。このため、P、O、およびFの原子を含む化合物がある場合、Pはしたがって仮想構造の中心に配置する必要があります。.

また、水素原子は通常、電気陰性度の高い原子に結合していることに注意することが重要です。あなたが化合物Zn、HおよびOを持っているならば、HはZnと一緒ではなくOの隣に行くでしょう（Zn-O-HそしてないH-Zn-O）。この規則には例外がありますが、通常は非金属原子で発生します.

対称性と正式な罪

可能な限り対称的な分子構造を生成することには、自然が非常に優先されます。これは、原子が見かけのパターンに従わないように配置された、無秩序な構造を引き起こすのを防ぐのに役立ちます。.

例えば、化合物Cの場合₂A₃, Aが架空の原子の場合、最も可能性の高い構造はA-C-A-C-Aです。両側の対称性に注意してください。.

形式電荷はルイスの構造、特にイオンの構造を描くときにも重要な役割を果たします。したがって、原子の形式電荷が示される総電荷に対応するように、結合を追加または除去することができる。この基準は遷移金属の化合物にとって非常に有用です.

オクテットルールの制限

すべての規則が満たされているわけではなく、それは必ずしも構造が正しくないことを意味するわけではありません。この典型的な例は、IIIA族の元素（B、Al、Ga、In、Tl）が含まれる多くの化合物に見られます。三フッ化アルミニウム（ＡｌＦ）がここでは特に考慮される。₃）.

上記の式を適用すると、次のようになります。

Ｄ＝１×３（アルミニウム１個）＋７×３（フッ素３個）＝２４個

ここで、３および７は、アルミニウムおよびフッ素に利用可能なそれぞれの基または価電子の数である。次に、必要な電子数Nを考えます。

N = 8×1（アルミニウム1個）+ 8×3（フッ素3個）= 32電子

したがって、共有電子は次のとおりです。

C = N - D

C = 32 - 24 = 8電子

C / 2 = 4リンク

アルミニウムは最も電気陰性度が低い原子であるので、それは中心に配置されなければならず、そしてフッ素は結合を形成するだけである。これを考慮すると、AlFのルイス構造があります。₃ （トップ画像）共有電子は、非共有電子と区別するために緑色のドットで強調表示されています。.

計算は、形成されるべき４つの結合があると予測しているが、アルミニウムは十分な電子を欠いており、さらに４番目のフッ素原子は存在しない。結果として、アルミニウムはオクテット規則に従わず、この事実は計算に反映されません。.

ルイス構造の例

ヨウ素

ヨウ素はハロゲンであり、したがってVIIA族に属する。それはそれから7つの価電子を持っており、この単純な二原子分子は式を即興または適用することによって表すことができます。

D = 2×7（2個のヨウ素原子）= 14電子

N = 2×8 = 16電子

C = 16 - 14 = 2電子

C / 2 = 1リンク

14個の電子2個が共有結合に参加し（緑色の点とハイフン）、12個は共有されないままである。そしてそれらは2個のヨウ素原子であるので、6個はそれらのうちの1個（それらの価電子）に分けられなければならない。この分子では、この構造だけが可能であり、その幾何学は直線的です.

アンモニア

アンモニア分子のルイス構造は何ですか？窒素はVA族からのものであるので、それは５つの価電子を持ち、そしてそれから：

Ｄ＝１×５（１個の窒素原子）＋１×３（３個の水素原子）＝８個の電子

N = 8×1 + 2×3 = 14電子

C = 14 - 8 = 6電子

C / 2 = 3リンク

今回の式はリンク数（3つの緑色のリンク）で成功します。８個の利用可能な電子６がリンクに参加しているので、窒素原子の上に位置する非共有対がある。.

この構造は、アンモニアベースについて知っておくべきことすべてを述べています。ＴＥＶおよびＴＲＰＥＶの知識を適用すると、幾何学は自由対の窒素によって歪んだ四面体であり、したがってこれの混成はｓｐであると推定される。³.

C₂H₆○

この式は有機化合物に対応します。式を適用する前に、水素は単結合、酸素2、炭素4を形成し、構造は可能な限り対称でなければならないことを忘れないでください。前の例に進むと、次のようになります。

Ｄ＝６×１（６個の水素原子）＋６×１（１個の酸素原子）＋４×２（２個の炭素原子）＝２０電子

Ｎ＝６×２（６個の水素原子）＋８×１（１個の酸素原子）＋８×２（２個の炭素原子）＝３６個の電子

C = 36 - 20 = 16電子

C / 2 = 8リンク

緑色のダッシュの数は、計算された8つのリンクに対応しています。提案されたルイス構造はCHエタノールのそれである₃CH₂OH。しかしながら、ジメチルエーテルＣＨの構造を提案することもまた正しいであろう。₃OCH₃, さらに対称的です.

どちらが「もっと」正しいのか？構造は同じ分子式Ｃの構造異性体として出現したので、両方とも等しくある。₂H₆○.

過マンガン酸イオン

遷移金属化合物についてルイス構造を作ることが望まれる場合、状況は複雑である。マンガンはVIIB族に属し、同様に、負電荷の電子は利用可能な電子の中に加えられなければならない。あなたが持っている式を適用する：

D = 7×1（1つのマンガン原子）+ 6×4（4つの酸素原子）+ 1電荷あたり1電子= 32電子

N = 8×1 + 8×4 = 40電子

C = 40 - 32 = 8共有電子

C / 2 = 4リンク

しかしながら、遷移金属は８個以上の価電子を有することができる。また、MnOイオンについて₄^- 負電荷を示すには、酸素原子の形式電荷を減らす必要があります。どうですか？二重結合を通して.

MnOのすべてのリンクなら₄^- 単純であるならば、酸素の形式電荷は-1に等しいでしょう。４つあるので、結果として生じる電荷はアニオンに対して−４であり、これは明らかに真実ではない。二重結合が形成されると、単一の酸素がイオンに反映された負の形式電荷を持つことが保証されます。.

過マンガン酸イオンでは、共鳴があることがわかります。これは、単一の単結合Ｍｎ − Ｏが４つのＯ原子間で非局在化していることを意味する。.

重クロム酸イオン

最後に、重クロム酸イオン（Cr₂○₇）クロムはVIBグループに属しているので、6つの価電子があります。式をもう一度適用します。

D = 6×2（2つのクロム原子）+ 6×7（7つの酸素原子）+ 2価の電荷あたり2電子= 56電子

N = 8×2 + 8×7 = 72電子

C = 72 - 56 = 16の共有電子