アジドイオンのルイス構造は何ですか？

提案された構造が間違っています。窒素は、既知の化合物のいずれにおいてもオクテットを超えません（そして、 $ \ ce {NF5} $ が発見されたとしても、私たちのすべてによれば、窒素はオクテットを超えません。今知っています）。ただし、正式な負電荷がある場合は、通常、5つの窒素に追加された電子が追加されます。これらの6つの電子のうち4つを使用して二重結合を構築する場合でも、窒素上に1つのペアが存在して合計10個の電子が存在します。

ルイス構造の決定に問題がある場合は、4つの簡単な計算があります。

1. 原子が化合物に持ち込んでいるすべての価電子を合計します。
   各窒素には5つの電子があり、さらに1つの負の電荷があります（追加電子）そう：

   $$ 3 \ times5 + 1 = 16 \ tag {1} $$

2. 各原子が独自のオクテット（水素の場合：ダブレット）を持つように必要な価電子の数を合計します。
   各窒素は8つの電子を必要とするため：

   $$ 3 \ times8 = 24 \ tag {2} $$

3. $（2）-（1）$ 。これは、原子が共有しなければならない電子の数、つまり結合の数を表します。

   $$ 24-16 = 8 \ tag {3} $$

4. $（1）-（3）$ を取ります。これは、結合に参加する必要のない電子の数を表します。次に、これらを孤立電子対として配布する必要があります。

   $$ 16-8 = 8 \ tag {4} $$

次に、描画を開始しますが、方程式の状態と同じ数の孤立電子対と結合電子があることを確認してください。孤立電子対を無視すると、 $ \ ce {N3-} $ に対して次の可能な構造を取得できます。

$$ \ ce {N＃NN} \ qquad \ qquad \ ce {N = N = N} \ qquad \ qquad \ ce {NN＃N} $$

（ 3つの孤立電子対を3つの窒素に分散させて、それぞれが最終的に8つの価電子を持つようにする演習は読者に任されています私はChemDrawを開いて構造を描くのが面倒なので。）

それを行った後、潜在的な正式な請求を確認する必要があります。そのためには、各結合を均一に分割し（つまり、各原子に結合電子の1つを与えます）、カウントします。そのカウントを原子が持つべきものと比較してください。差は原子の形式電荷に対応します。（電子は負であるため、追加の電子は $ -1 $ の電荷に対応します。）これらの3つの構造に対して完了すると、次のようになります。

$$ \ ce {N＃\ overset {+} {N}-\ overset {2-} {N}} \ qquad \ qquad \ ce {\ overset {-} {N} = \ overset {+} {N} = \ overset {-} {N}} \ qquad \ qquad \ ce {\ overset {2-} {N}-\ overset {+} {N} #N} $$

いずれの場合も、正式な電荷は合計して分子イオンの全体的な電荷になります（ $ -1 $ ）これは正しく行ったことを示しています。 （繰り返しになりますが、私は孤立電子対をひそかに除外しました。形式電荷を使用して、それらがどこにあるべきか、いくつあるべきかを判断できます。）

形式電荷がゼロであるという原則はありません。ただし、異なる構造間で議論する場合、形式電荷が少ない構造の方が（常にではありませんが）より「有利」であることがよくあります。 （実際の用語は「全体像にもっと貢献する」はずですが、この段階では混乱しすぎる可能性があります。）

しかし、3つのうちどれが正しいですか？それらはすべてです！実際、これはメソメリーとして知られているものです。実際の化合物を少し説明する（共鳴）構造がいくつかありますが、どちらも絶対的な真実を保持していません。これを示すために、通常、共鳴矢印が描写の間に描かれます：

$$ \ ce {N＃\ overset {+} {N}-\ overset {2 -} {N} <-> \ overset {-} {N} = \ overset {+} {N} = \ overset {-} {N} <-> \ overset {2-} {N}-\ overset {+} {N}＃ N} $$

正しい構造とあなたの命題の主な違いは、中央の窒素原子は、隣接する原子に4つの結合を収容する必要があるため、負の形式電荷を帯びることができないということです。 $ \ ce {N +} $ で可能です。

宿題の回答で与えられた答えについて：不完全であるため、厳密には正しくありません。 。 3つの構造すべてを正しいものとしてマークする必要があります。共振の概念が正式に導入されるまでは、3つの構造の組み合わせのみを導入する必要があります。

コメント

• しかし…しかし… el3g4nt MathJax構文で実行できる場合は' ChemDrawは必要ありません：$$ \ ce {：\！\！N＃\ overset {+} {{N}}-\ overset {2-} {\ overset {\ Large。\！\！。} {\ underset {\ Large。\！\ ！。} {N}}} \！\！：} $$ *自信過剰のアルコール依存症*
• @andselisk実際、MathJaxでそれらを描くことを考えていましたが、今日はその日ではないと判断しましたウサギの巣穴。しかし、心からの笑いをありがとう！ = D
• わかりました。少なくとも、どこが間違っていたかはわかります。クラスで共鳴が導入され、同じように正しい答えが複数あるため、これらの宿題の問題の多くがさらに頭を悩ませています。