立体数を計算するためのショートカット方法はありますか？

簡単な答え：いいえ。

立体数は原子の特性であり、化合物ではありません。立体数を知るには、特定の原子にどの原子が接続されているかを知る必要があります。単純な化合物の場合、式は中心原子と周囲のグループを示唆しているため、通常、これらの接続を決定できます。炭化水素やその他の有機化合物については、異性を考慮する必要があります。複雑な結合パターンを形成する炭素の能力を考えると、単純な式でさえ、異なる結合パターンと立体数を持つかなりの数の異性体を生成することができます。

いくつかの例を見てみましょう。

$ \ ce { C4H10} $

この式は、示されている構造を持つ2つの化合物に対応します。

この場合、両方の化合物は4つの炭素原子すべてを持ち、立体番号は4です。

次のセットが常に正しいとは限りません。炭化水素異性体は、すべての炭素原子に対して常に同じ立体番号、または同じ立体番号のセットを持ちます。

$ \ ce {C4H8} $

この式は、6つの異性体に対応します。

これらの構造には、立体番号4の2つの炭素原子と立体番号3の2つの炭素原子があります。他の2つには、立体番号4の4つの炭素原子がすべてあります。

内の炭素原子の立体数を計算する方法式だけを使用した有機化合物は 不合格。構造を調べる必要があります。

わかりました…私は自分自身に近道を見つけました。他の人に役立つ場合に備えて、これを共有したいと思います。ただし、この式は、 1つの中心原子のみを持つ分子に適用できます。

これがその方法です。 ：

1. $ N = \ frac {V + M \ pm I} {2} $を見つけます。ここで、$ V = n（\ ce {e-}）$、数値古いIUPACシステムによるグループ番号に等しい中心原子の原子価電子の数、$ M = n（\ text {atom}）$、それに直接結合している一価原子の数、および$ I $は存在する正または負の電荷の数（電荷が正の場合は減算し、負の場合は加算します）。この$ N $は立体数です。

2. ここで、電子の結合ペア（$ BP $）の数を見つけます。これは、中央を囲む原子の数に等しくなります。原子。ただし、これは$ \ ce {H3BO3} $のような種では少し難しいです。これは、電気陰性の低い原子を最初に書き込むIUPACメソッドに従って記述した場合、実際には$ \ ce {B（OH）3} $です。

3. 次に、$ N-BP $に等しい孤立電子対（$ LP $）の数を見つけます。

4. 次に、中心原子を使用して原子の構造を描画し、立体番号を使用して原子の骨格を描画し、次に結合ペアと孤立電子対をそれぞれの結合/原子に割り当てます。

それは単一の中心原子を持つ原子の場合です。

現在、炭化水素の場合、分子式から直接形状を取得することはできませんが、原子の基本構造が提供されている場合にのみ、その構造と混成を見つけることができます。

1. 炭素原子間に単一の$ \ sigma $結合がある化合物の場合、混成軌道は$ sp ^ 3 $です。
2. 1つの$ \ sigma $と1つの$ \の場合pi $結合、$ sp ^ 2 $混成、
3. 1つの$ \ sigma $結合と2つの$ \ pi $結合の場合、$ sp $混成です。

したがって、基本的に、混成軌道の公式はありませんが、単一の中心原子のみ。

AbhigyanCで同じショートカットを生徒に教えていますが、表現が少し異なります。同じ記号の使用：

LP =（VMI）/ 2

ここで

LP =中心原子上の孤立ペアの数

V =中心原子によってもたらされる原子価電子の数

M =中心原子に結合した水素またはハロゲンの数

I =種の電荷

これは形式電荷式の再配置であり、次の追加の観察結果を使用します。

• 水素は常に単一結合を作成します
• ハロゲンは周辺にある場合（一般化学には十分ではありません）
• 許可された周辺原子はゼロ以外の形式電荷を帯びないため、正味の電荷を中心原子に割り当てることができます

もちろん、立体数は次のとおりです。N= M + LP

このショートカットを使用すると、私（およびそれを採用するすべての学生）は、式を見て、簡単な精神計算でVSEPR予測を思い付くことができます！