ClO4^- 루이스 구조 그리기

ClO4^- 루이스 구조 그리기

Lewis structure of ClO4^-

 

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▶ 참고: 루이스 구조 그리기

[ https://ywpop.tistory.com/6302 ]

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[1단계] 각 원자의 원자가전자 수의 합을 구한다.

(Cl) + 4(O) + 1 = (7) + 4(6) + 1 = 32

 

 

 

[2단계] 화합물의 기본 골격 구조를 그린다.

 

 

32 – 4(2) = 24

 

 

 

[3단계] 주위 원자들이 팔전자 규칙에 맞도록 전자를 한 쌍씩 그린다.

( 무조건, 그냥 주위 원자 주변에 전자쌍 3개씩 그린다. )

 

 

24 – 4(6) = 0

 

 

 

[4단계] 중심 원자도 팔전자 규칙에 맞도록 그린다.

> 남아있는 전자도 없고, 중심 원자도 팔전자 규칙을 만족한다.

> 더 안정한 루이스 구조가 가능한지 알아보기 위해,

각 원자의 형식 전하를 계산해보자.

 

 

 

▶ 형식전하 = 원자가전자수 – 비결합전자수 – (결합전자수/2)

( 참고: 형식전하 https://ywpop.tistory.com/2544 )

 

> Cl의 형식전하 = 7 – 0 – (8/2) = +3

> O의 형식전하 = 6 – 6 – (2/2) = –1

---> 5개 원자 모두 형식전하를 갖고 있다.

---> 이때 형식전하의 합 = –1 = 이온전하

 

 

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▶ Cl은 3주기 원소이므로, 비어있는 d 오비탈을 갖고 있다.

① 중심 원자가 3주기 이상의 원자이고, and,

② 형식전하를 없앨 수 있다면,

---> 팔전자 (옥텟규칙) 를 초과할 수 있다.

---> 확장 팔전자 규칙 또는 18전자 규칙

( 참고: 18전자 규칙 https://ywpop.tistory.com/3752 )

 

 

 

 

> Cl의 형식전하 = 7 – 0 – (14/2) = 0

> 이중결합 O의 형식전하 = 6 – 4 – (4/2) = 0

> 단일결합 O의 형식전하 = 6 – 6 – (2/2) = –1

---> 1개 원자만 형식전하를 갖고 있다.

---> 형식전하를 갖는 원자의 개수가 1개인

위 구조가 가장 안정한 루이스 구조이다.

 

 

 

위 루이스 구조는 4개의 공명 구조가 가능하며,

( 참고 https://www.chemistryscl.com/general/ClO4--resonance-structures/ )

 

공명 혼성(resonance hybrid) 구조로 나타내면,

 

 

[그림] ClO4^-의 기하 구조.

중심 원자 Cl의 전자 영역 = 4개 이므로,

> Cl의 혼성 오비탈 = sp^3

> 이온의 기하 구조 = 사면체

( 참고 https://ywpop.tistory.com/11542 )

 

> ClO4^-의 기하 구조는 메테인(CH4)의 기하 구조와 동일.

---> 결합각 = 109.5°

 

 

 

 

[참고] ClO4^- lewis 키워드로 구글 이미지 검색한 결과

 

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/04/clo3.html ] ClO3^- 루이스 구조 그리기

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/22254 ] ClO2^- 루이스 구조 그리기

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/19872 ] PO4^3-의 루이스 구조

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/11287 ] HClO4의 루이스 구조

 

[ 참고 https://learnool.com/clo4-lewis-structure/ ] ClO4^- Lewis Structure

 

 

 

[키워드] ClO4^- 루이스 기준, BrO4^- 루이스 기준