ベストアンサー
最初にルイス構造式を描く必要があります。中央にCを配置し、酸素への二重結合(2つの孤立電子対がある)と各塩素への単結合(それぞれ3つの孤立電子対がある)を配置します。ここでより良い画像を見ることができます:
http://encyclopedia.airliquide.com/Encyc …
I)他の(末端)原子には孤立電子対がありますが、中央のC原子には孤立電子対がありません(その4つの原子価電子はすべて結合に取り込まれます)
II)それ複数の結合を1つとして数え、3つの末端原子のそれぞれと結合しているため、3になります。
III)これはAX3、つまり三角形の平面形状になります。
IV )4対の電子が存在するため、電子対の形状は四面体になります。
回答
電子反発。同様に、電荷は可能な限り広がりたいと考えています。
したがって、異なる原子と単結合を、絶えず互いに押しのける電子雲と見なします。
ルイスドット構造を描き、すべての原子価電子を数えます(最外殻の電子のみが相互作用します)
中心原子が分子全体の形状を決定する上で最大の役割を果たすことに注意してください。
H2COでは、Cを知っています。は、最も多くの結合を形成したい中心分子です(周期表を使用して、Cが4つの単結合または2つの二重結合を形成して、完全に安定したオクテットに到達することを確認してください)
(周期表を使用するとわかります) Oは2つの単結合または1つの二重結合のみを作成し、Hは1つの単結合のみを作成してオクテットに到達します)(ここでも、Cは最も多くの結合を作成するため、中心原子です)
これで、Cが中心原子であることがわかり、残りの原子をCの周りに描画します。
Oには2つの単結合または1つの二重結合が必要なので、オプションがあります(OがCに二重結合を作成するか、またはO make ■Cへの単結合1つとHへの単結合1つ。
したがって、両方のオプションとしてC = OまたはC-O-Hのいずれかが、Oに完全な原子価殻を与えます。それが意味をなさない場合は、周期表を見て、酸素が希ガスに到達するのに必要な電子の数を確認してください(Oはグループ6Aにあり、希ガスはグループ8Aにあるため、あと2つの電子(2つの単結合または1つの二重結合)完全な原子価殻に到達するため)
ただし、この質問では分子の形状が求められるため、すべての原子が中心原子に結合しており、分岐がないと仮定します。したがって、それぞれがCに単結合を持つ2HでC = Oを描画します。
これで原子の配置が下になりましたが、孤立電子対があるかどうかを確認する必要があるため、完了していません。 C上のペア(原子と孤立電子対の両方が形状を決定する電子反発を提供するため、両方が重要であることを忘れないでください。実際、孤立電子対は中心原子に近いため、周囲の原子よりも電子反発が大きくなります)
周期表を簡単に確認すると、Cはグループ4Aにあり、完全なオクテットは8Aにあるため、Cには4つの単結合または2つの二重結合が必要です。これは、Cがすでに完全なシェルに満足しているため、孤立電子対がないことを意味します。ただし、多くの原子(特に周期表のさらに下にはオクテットを超える能力がある)があるため、この規則に常に依存できるとは限りません。
常に信頼できるのは、価電子の総数を数えることです。
繰り返しになりますが、周期表はあなたが知る必要があるすべてを教えてくれます:グループ番号=#価電子-
2 H = 2(1)= 2e-
1 O = 6e-
1C = 4e-
合計12の価電子e-。
結合内の電子を差し引くことができます。次に、残っているものを確認します
2つの単結合CH = 2(2)= 4e-
1つの二重結合C = O = 1(4)= 4e-
したがって、8 e-が考慮されるため、4e-左は単結合である必要があります。
常に、中心原子の前に周囲の原子が満たされた原子価殻を持っていることを確認します(中心原子はより多くをとることができるため)必要に応じて8)。
2 Hは一杯で、それぞれが単結合から2e-を持っています。ただし、Oには8つのうち4e-しかないため、残りの4e-はO上の孤立電子対です。これで、すべての電子が考慮されました。 (これ以上ある場合は、中央の原子に移動します)
これで、作成されたルイス構造を見て、分子の形状を決定できます。
中央の原子Cには3つの原子があります。孤立電子対はありません。それらがすべて取ることができる最も遠い距離は、各原子が互いに120度離れている場合です。これにより、三角形の平面形状が作成されます(これらを知っておく必要があり、理解することはあまりありません)
3つのパートナーもsp2混成をもたらし、CHはもはや単なるシグマ結合ではないことを意味します。 C = Oはもはや単なるa(sとp)ではなく、すべての結合がsp2になります。
(パートナーの数は混成を示します。1つのパートナーはsを意味し、2はsとpを意味します。 sp、3はsとpとp so sp2を意味し、4はsとpとpとp so sp3を意味します)
なぜすべての結合が混成するのでしょうか?それは彼らが達成できる最低のエネルギー状態であるため、それが最も安定していることを意味します。それがエネルギーが行うことであり、それが電子が互いに反発して、後で分子の化学的性質を決定するすべての形状を作る理由です。 それはすべて安定性に到達するためです。