Your proposed structure is wrong.アジドイオンのルイス構造は何ですか? 窒素は既知のどの化合物でも八重項を超えません (たとえ $ce{NF5}$ が発見されたとしても、現在わかっている限りでは八重項を超えることはないでしょう)。 しかし、形式的な負電荷があると、通常窒素が持っている 5 個の電子にさらに 1 個の電子が追加されることになります。その 6 個の電子のうち 4 個が二重結合を作るために使われると、窒素にはまだローンペアがあり、合計 10 個の電子があります。
ルイス構造の決定に問題がある場合は、役立つ簡単な計算が 4 つあります:
-
原子が化合物にもたらす価電子をすべて集計します。
各窒素には5個の電子があり、さらに負の電荷(追加の電子)が1個あるので、次のようになります:$3times5+1=16Tag{1}$
-
Add up how many valence electrons would have an octet (for hydrogen: dublet) of each atomes own.となるように、必要な数を求めます。
各窒素は8個の電子が必要なので:$3Times8=24Tag{2}$
-
$(2)-(1)$ をとります。 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。
$24-16=8Tag{3}$
-
Take $(1)-(3)$.
$16-8=8tag{4}$
続いて作図ですが、ローンペアと結合電子を式に書かれている数だけ用意しましょう。 ローンペアを無視すると、$ce{N3-}$の構造として、次のようなものが考えられます。
$$$ce{N#N-N}\qquadqquad\{N=N=N}\qquadqquad\{N-N#N}$
(The exercise of four lone pairs across the three nitrogens that each ultimately have eight valence electrons are left to the reader because I am too lazy to open ChemDraw to draw the structures.).)
それが終わったら、潜在的な形式電荷を見てみる必要があります。 そのためには、各結合を均質に分割し(つまり、各原子に結合電子の1つを与える)、数えます。 その数と原子が持つべき数を比較し、その差が原子の形式電荷に相当します。 (電子はマイナスなので、電子が1個増えると$-1$の電荷に対応します)。 この3つの構造でやると、次のようになります。
$$\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}$$
In each of those cases, この形式電荷の合計は、分子イオンの全体電荷($-1$)となり、正しく計算できたことになります。 (ここでも、恥ずかしながらローンペアを省いています。)
フォーマルチャージがゼロという原則はありません。 しかし、異なる構造の間で議論する場合、形式電荷がより少ない構造はしばしば(常にではありません!)より「有利」です。 (実際の用語は「全体像により貢献する」であるべきですが、この段階では混乱しすぎるかもしれません)
しかし、3つのうちどれが正しいのでしょうか? どれもそうです! 実はこれが「中庸」と呼ばれるもので、実際の化合物を少しは説明するような(共鳴)構造がいくつもあるのですが、どちらも絶対的な真実は持っていないのです。 これを示すために、通常、次のような描写の間に共鳴矢印が引かれる:
$$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提案との重要な違いは、中心の窒素原子が負の形式電荷を持ってはいけないことで、それは隣の原子と4つの結合を収容する必要があり、$¥circ{N+}$でのみ可能であることです。 宿題の回答について:不完全なので厳密には正しくありません。 共鳴の概念が正式に導入されるまでは、3つの構造すべてが正しいものとしてマークされるべきです。