正式な電荷:
二酸化炭素のルイス構造を描いてみましょう。
1. 骨格構造
2. CO中の価電子の総数2
= + = 4+ 12 = 16
3. 原子間の単結合を描画します。 図に示すように、二つの結合を描くことができますCO2四つの電子(2つの結合対)を占めています。
4. 残りの12個の電子(16-4=12)を、ほとんどの電気陰性原子である酸素から始まる6個の孤立電子対として分配する。 六つの孤立電子対は、それらのオクテットを満たすために二つの末端酸素(それぞれ三つ)に分布している。
5. すべての原子がオクテット構成を持っている天気を確認します。 上記の分布では、中心炭素はオクテットのための二つのペアを持っています。 したがって、オクテット則を満たすために、一つの酸素からの二つの孤立した対または各酸素からの一つの対を移動させて多重結合を形成することができ、以下に示すように二酸化炭素に対して二つの可能な構造が形成される。
同様に、上記のステップを使用して描かれた多くの分子のルイス構造は、複数の許容可能な構造を与える。 上記の二酸化炭素の2つの構造を考えてみましょう。
上記のいずれかが分子内の電子の最良の分布を表しています。 答えを見つけるには、ルイス構造の各原子の形式的な電荷を知る必要があります。 分子中の原子の正式な電荷は、孤立した原子中の価電子とルイス構造中のその原子に割り当てられた電子の数との間の電荷差である。
ここで、
Nv-その孤立した状態における原子の価電子数。
Nl-ルイス構造中の原子の周りに孤立電子対として存在する電子の数
Nb-ルイス構造中の原子の周りの結合(結合対)に存在する電子の数]
両方の構造中のすべての原子の正式な電荷を計算しましょう。
構造については、
1,
構造2の場合
炭素上の正式な電荷
正式な電荷を計算した後、以下のガイドラインを使用してルイス構造の最良の表現を選択することができます。
1. すべての正式な電荷が電荷を持つものよりも好ましいゼロである構造。
2. 小さい形式電荷を持つ構造は、より高い形式電荷を持つ構造よりも好ましい。
3. 最も電気陰性原子に負の形式電荷が配置された構造が好ましい。
CO2構造の場合、構造1は、すべての原子に対してゼロの形式電荷を有するので、構造2よりも好ましい。