立体数の計算方法

それらのユニークな特性だけでなく、異なる分子は異なる形状を持っています。 価電子対の反発を一緒に使用できます 立体数 その幾何学的構造を決定するための分子の。 これが、分子の立体数が何であるか、そしてそれをどのように計算するかを理解することが、化学の学生や分子構造を調査しようとしている人にとって重要である理由の1つです。

ただし、分子結合を数え、分子のルイス構造式を使用して孤立した電子対を見つけることができる限り、立体数を見つけるプロセスは非常に簡単です。

分子の立体数は、分子の中心原子に結合している他の原子の数に、それに結合している孤立電子対の数を加えたものです。

これは決定するために使用されます 分子構造 なぜなら、それらのペアが電子を結合しているのか、特定の原子に結合していない孤立電子対であるのかにかかわらず、ペアの電子は互いに反発し合うからです。 それらは最大の分離を達成するようにそれら自身を配置するので、立体数の比較的単純な測定はあなたに分子の全体的な形状を教えてくれます。

立体数が2の分子の場合は線形構造になり、立体数が3の場合は三角形の平面構造になります。 同様に続けて、立体数4は四面体構造になり、5は三方両錐構造になり、立体数6は八面体構造になります。

立体数の式は、上記の定義に基づいて、次のように直接書き留めることができます。

立体数 =（中心原子に結合している原子の数）+（中心原子上の孤立電子対の数）

したがって、立体数を計算する際の課題は、実際の計算ではなく、 電子の結合という観点から分子の構造を見て、2つの数を見つける 必要。 分子のルイス構造を見て、孤立電子対を見つける方法を理解すれば、これはかなり簡単に行えます。

分子のルイス構造式は、一般に、分子内の原子の価電子殻内の電子を表したものです。 原子を囲むドットで表され、標準の記号で示されます（たとえば、酸素の場合はO、炭素の場合はC、水素の場合はH、 塩素）。

まず、分子式および/または分子についてすでに知っていることに従って、原子とその結合を描画します。 たとえば、水（H₂O）は中央のO原子で表され、2つのH原子がその両側に単結合（個々の直線）で接続されています。

価電子の残りの電子（つまり、現在結合の一部ではない結合に使用できる電子）を入力します。 酸素の場合、6つの価電子があり、そのうちの2つは水素原子との結合に関与し、4つの価電子を埋めるために残します。 O記号の周りに2対のドットを描画して、図を完成させます。

酸素の孤立電子対は、分子結合に関与しないこれら2つの電子対です。 もちろん、他の状況ではさまざまなタイプのルイス構造式が発生するため、場合によってはもう少し考える必要があります。

たとえば、ペアの外側に利用可能な「スペース」がない場合を除いて、電子はペアを形成しません。 炭素には4つあります 価電子ですが、合計8つのスポットが利用可能であるため、電子はシェルに収まるようにペアを形成する必要がないため、 しないでください。

問題の分子のルイス構造式を描いたら、立体数の式を使用するのは簡単です。 中心の原子を見て、それに接続されている各結合（二重結合または三重結合であっても）をそれぞれ1つとして数えます。 次に、原子を囲むドットを見てください。結合に関与していないペアはありますか？ その場合は、各例の合計に1を追加します。

Hの場合₂O、中央の酸素原子は2つの水素原子に結合しており、その周りには2対の電子が残っています。 これを立体数の式に挿入して、結果を見つけることができます。

したがって、水は四面体構造を持っていますが、この構造の一部は孤立電子対で構成されています。