공식로드 공식, 계산 방법 및 예



그 공식 요금 (CF)는 분자 또는 이온의 원자에 할당되는 것으로서, 분자의 구조 및 화학적 성질을 함수로서 설명 할 수 있습니다. 이 개념은 링크 A-B에서 공유 결합의 최대 특성에 대한 고려를 의미한다. 즉 한 쌍의 전자가 A와 B 사이에서 똑같이 공유된다..

문자 A와 인터셉트 원 링크에 도시 된 바와 같이 문자 B. 타방에 의해 지정된 하나가 쌍으로 형성되어 도시 된 두 개의 결합 된 원자 아래 그림에서 위를 이해 "". 이 이핵 핵 분자에서, A와 B가 같은 전기 음성도를 가지면 쌍 ":"은 A와 B 모두에 등거리를 유지합니다.

그러나, 두 개의 서로 다른 원자가 동일한 성질을 가질 수 없기 때문에, 쌍 ":"은보다 전기 음성적인 것에 매력을 느낍니다. A가 B보다 전기 음성 인 경우이 경우에는, 한 쌍 ","B는 이제 접근하는보다 전성 때 대향 발생 B.보다에 가깝다 "의"B.

그런 다음 A와 B 모두에 공식 요금을 할당하려면 첫 번째 경우 (이미지 위에있는 경우)를 고려해야합니다. 순수 공유 결합 A-B가 끊어지면 균질 분해가 발생하여 자유 라디칼 A · B가 생성됩니다.

색인

  • 1 정식화물 사용의 정성적인 이점
  • 2 공식 및 계산 방법
    • 2.1 구조에 따른 계산의 다양성
  • 3 공식 요금 계산의 예
    • 3.1 BF4- (테트라 플루오로 보레이트 이온)
    • 3.2 BeH2 (베릴륨 수 소화물)
    • 3.3 CO (일산화탄소)
    • 3.4 NH4 + (암모늄 이온), NH3 및 NH2- (아미드 이온)
  • 4 참고

공식화물의 질적 인 혜택

앞의 예와 같이 전자는 고정되어 있지 않지만 분자 나 이온의 원자에 의해 이동하고 손실됩니다. 그것이 2 원자 분자 인 경우 쌍 ":"은 두 원자 사이에서 공유되거나 방황해야한다는 것이 알려져있다. A-B-C 유형의 분자에서도 똑같이 발생하지만 더 복잡합니다..

그러나 원자를 연구하고 그 결합에서 100 % 공유 결합을 가정함으로써, 화합물 내에서 전자가 얻는 지 또는 잃는지를 확립하는 것이 더 쉽다. 이러한 손익을 결정하려면 전자 환경과 기준 또는 자유 상태를 비교해야합니다.

(-) 할 때, 역으로, 전자를 (부호가 원 내에 기록되어야한다)로 증가 따라서, 원자가 전자 또는 음 끊기면 양전하 (+)를 할당 할 수있다.

따라서 전자가 정확히 위치 할 수는 없지만 구조상의 이러한 공식 전하 (+)와 (-)는 대부분의 경우 예상되는 화학적 특성.

즉, 원자의 공식 전하 (formal charge)는 그 환경의 분자 구조와 화합물 내의 반응성과 밀접하게 관련되어있다..

수식 및 계산 방법

공식 요금은 임의로 지정됩니까? 대답은 '아니오'입니다. 이를 위해, 전자의 증가 또는 감소는 순수 공유 결합을 가정하여 계산되어야하며, 이는 다음 공식을 통해 달성됩니다.

CF = (원자단 번호) - (형성되는 링크의 수) - (공유되지 않은 전자의 수)

원자의 값이 +1 인 CF가 있으면 양전하 (+)가 할당됩니다. 반면에 -1의 값을 가진 CF가 있으면 음의 전하 (-)가 할당됩니다..

CF를 올바르게 계산하려면 다음 단계를 따라야합니다.

- 주기율표 내에서 원자가 어느 그룹에 위치하는지 찾습니다..

- 이웃과 형성하는 링크의 수를 계산하십시오. 이중 링크 (=)는 2의 가치가 있고 삼중 링크는 3 (≡)의 가치가 있습니다..

- 마지막으로, 루이스 (Lewis) 구조에서 쉽게 관찰 할 수있는 공유되지 않은 전자의 수를 세십시오..

구조에 따른 계산의 변형

등 B-C-A-D, C-A-B-D, A-C-D-B, 상기 구조는, 예를 들어, 현재로 작성된 경우 상기 선형 분자 A-B-C-D 주어 각 원자에 대한 공식 요금이 달라질 수 이것은 더 많은 전자를 공유함으로써 (더 많은 결합을 형성하여) 포지티브 또는 네거티브 CF를 얻는 원자가 있기 때문입니다.

따라서, 가능한 3 개의 분자 구조 중 어느 것이 화합물 ABCD에 상응 하는가? 대답은 일반적으로 CF 값이 가장 낮은 것입니다. 또한 음전하 (-)를 가장 음전위가 큰 원자에 할당하는 것.

C와 D가 A와 B보다 더 음성 인 경우, 더 많은 전자를 공유함으로써 결과적으로 양의 공식 요금을받습니다 (니모닉 규칙에서 볼 수 있음).

따라서,이 경우 C와 B 모두 하나의 연결을 형성하기 때문에 가장 안정한 구조와 가장 에너지가 선호되는 것은 C-A-B-D입니다. 한편, 구조 A-B-C-D 및 두 개의 결합 (-C- 또는 -D-)을 형성하는 C 또는 B를 갖는 구조는보다 불안정하다.

어떤 구조가 가장 불안정한가요? A-C-D-B는 C와 D가 두 개의 연결을 형성 할뿐만 아니라 음의 공식 전하 (-)가 서로 인접하여 구조를 더욱 불안정하게 만들기 때문에.

공식 요금 계산의 예

BF4- (테트라 플루오로 보레이트 이온)

붕소 원자는 4 개의 불소 원자로 둘러싸여있다. B가 IIIA (13) 그룹에 속하고 비공유 전자가없고 4 개의 공유 결합을 형성한다고 가정하면 CF는 (3-4-0 = -1)이다. VIIA (17) 족의 원소 인 F와는 달리, CF는 (7-6-1 = 0).

이온 또는 분자의 전하를 결정하기 위해, (1 (-1) + 4 (0) = -1)을 구성하는 원자의 개별 CF를 더하면 충분하다..

그러나 B에 대한 CF에는 실제 의미가 없습니다. 즉, 가장 높은 전자 밀도는 이에 상주하지 않습니다. 사실,이 전자 밀도는 F의 4 개의 원자, 즉 B보다 훨씬 더 전기적으로 음의 원소.

베헤2 (베릴륨 수 소화물)

베릴륨 원자는 IIA 족 (2)에 속하며, 두 개의 결합을 형성하고 다시 공유되지 않는 전자가 결여되어있다. 따라서 Be와 H에 대한 CF는 다음과 같습니다.

CF있으라.= 2-2-0 = 0

CFH= 1-1-0 = 0

BeH로드2= 1 (0) + 2 (0) = 0

CO (일산화탄소)

Lewis 구조는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다 : C≡O : (다른 공진 구조를 가지고 있음에도 불구하고). C 계산 (VAT 그룹에서)과 O (VIA 그룹에서)에 대한 이번 CF 계산을 반복하면,

CFC= 4-3-2 = -1

CFO= 6-3-2 = +1

이것은 공식 요금이 요소의 성격을 따르지 않는 예입니다. O는 C보다 더 전기적으로 음성이며 따라서 양성.

다른 구조들 (C = O 및 (+)C-O(-)), 그들은 요금의 일관된 할당을 준수하지만, 그들은 옥텟 규칙 (C는 원자가 전자가 8 개 미만)을 준수하지 않으며,.

NH4+ (이온 암모늄), NH3 및 NH2- (아미드 이온)

더 많은 전자가 N을 공유하는 반면, 더 긍정적 인 것은 그것의 CF (5 개의 결합을 형성하는 에너지 이용 가능성이 없기 때문에 암모늄 이온까지).

암모니아 이온, 암모니아 및 아미 드로 이온의 N에 대한 계산을 적용하면,

CF = 5-4-0 = +1 (NH4+)

CF = 5-3-2 = 0 (NH3)

그리고 마지막으로 :

CF = 5-2-4 = -1 (NH2-)

즉, NH2- N에는 공유되지 않는 4 개의 전자가 있으며, NH를 형성 할 때 모두를 공유한다.4+. H에 대한 CF는 0이므로 계산이 저장됩니다..

참고 문헌

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