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4.4.1: 酸素とフッ素の結合

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周期表を続けると、フッ素が酸素の次の元素であることがわかります。 フッ素は、2つの内殻電子と7つの価電子の合計9つの電子を持っています。 フッ素は7つの結合を形成するのではなく、酸素が2つの結合しか形成しないのと基本的に同じ理由で1つの結合しか形成しません。 フッ化水素(HF)は、結合は1つですが、フッ素の周りに電子密度の中心が4つあります。 HFには2つの原子しかないので、定義上、これらの原子は直線上に位置しなければならず、したがって、その形状について議論する必要はありません。

これから説明するように、有効なルイス構造があれば、分子の化学的および物理的特性について、かなりの量の情報を推定することができます。 紛らわしいのは、ルイス構造は一見異なる方法で書かれていますが、実際には同等であるということです。 覚えておいていただきたいのは、ルイス構造は、分子の実際の立体構造を描こうとしているわけではないということです。 ルイス構造は、分子の実際の立体構造を描こうとしたものではなく、軌道の配置をすでに知っていることを前提とした略記法(「漫画」と言ってもよい)です。 どのように描かれていても、H2O分子の実際の構造は、O-H結合の間の結合角が104.5ºであることは同じです。

4 つの中心 (結合または非結合ペア) を形成する傾向があることから、かなり誤解を招きやすい「オクテット則」が生まれました。これは、いくつかの元素は、どの原子の周りにも 8 つの電子を持つ分子を形成する傾向があるというものです (水素を除く)。 残念ながら、このオクテットルールはルールとは言い難いものです。 例えば、周期表の2列目以降の元素の多くは、4つ以上の他の原子と結合することができますし、8つ以下の電子で安定した化合物を形成する元素もあります。 オクテットルールは、原子が互いに結合する理由ではないことを覚えておくことが重要ですが、2列目の元素(C、N、O、F)のルイス構造を構築する際には、有用なヒューリスティックな手法です。

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