1. oxidation number는 결합에서 전자가 어떤 원자에 가깝게 존재하는 가로 파악합니다. 실제로 그 결합이 ionic 이든 covalent bond이든 상관없이 electronegativity가 큰 원소는 전자를 얻고 electronegativity가 작은 원소는 전자를 잃는다고 생각하시면 됩니다. 또한 항상 기준은 valence electron 기준입니다. valenece electron보다 electron이 많으면 -, 적으면 + oxidation number를 가집니다.
NH3에서 N는 H 3개와 결합하고 각 결합의 전자가 모두 N으로 가깝게 존재하며 이 때 N의 oxidation number는 valence electron인 5보다 3개 더 많으므로 -3이고 각 H는 valence electron인 1보다 1개 적으므로 각각 +1입니다.
BF3에서 B는 3개의 F와 결합사고 각 결합의 전자가 모두 F로 가깝게 존재하며 이 때 B의 oxidation number는 valence electron인 3보다 3개 적으므로 +3이고 각 F는 valence electron인 7보다 1개 많으므로 각각 -1입니다.
NH3와 BF3가 결합하면 N의 lone pair와 B가 결합을 하는데 NH3BF3의 Lewis structure에서 알 수 있듯이 N는 3개의 H와 1개의 B와 결합하고 B는 3개의 F와 1개의 N과 결합한 형태임이다. N보다 ㅠB의 electronegativity가 더 크므로 N은 결합 전자를 모두 자신의 것으로 취급할 수 있습니다. 즉 N은 valence는 5이고 3개가 더 많으므로 -3입니다. 여기에서 조심할 부분은 바로 B입니다. B는 결합하고 있는 4개의 결합에서 전자가 모두 F와 N으로 빼앗기는 구조이므로 +4로 파악하는 실수를 하시면 안되구요 B 주변에는 전자가 없는데 B는 Valence가 3개이고 최대 3개까지 부족합니다. N과 H의 결합은 N의 lone pair에 의한 coordinate covalent bond이고 B에서 결합에 참여한 valence는 3입니다. 따라서 B의 oixdation number는 +3이 됩니다.
2 네 Cl은 이미 formal charge가 0인데 전자를 넘겨주고 결합하면 없던 foraml charge가 생기니 좋지 않습니다.
3. Lewis structure를 보고 파악하는 방법은 수업시간에 자세하게 설명을 드렸습니다. 1번이 지면상으로 적어드린 방법인데 이 보다 강의를 천천히 다시 보시는 것이 좋을 것 같습니다. 다만 간단하게나마 다시 말씀드리면 covalent bond에서 결합하고 있는 electron을 electronegavity가 큰 원자에 모두 포함되어 있다고 가정하고 그 전자수와 valence의 차이를 이용하여 valence보다 많으면 - , 적으면 +의 oxidation number를 가집니다.
(잘 안되시면 우선은 average oxidation number를 외워서 사용하시는 방법도 있습니다. 하지만 강의에서 자세하게 설명하였으므로 다시 확인해주시기 바랍니다.)
참고로 average oxidation number는
1) group 1 metal +1
2) group 2 metal +2
3) Al +3
4) F -1
5) H +1
6) O -2
7) Cl, Br, I -1
1)~7)에 해당하지 않는 것은 valence electron을 기준으로 stable한 noble gas의 electron configuration이 되기 위해 electron을 얻는지 잃는지 확인하고 잃으면 +, 얻으면 -가 되고 이 때 얻거나 잃은 전자의 개수를 함께 표현하시면 됩니다.
4. resonance는 어떤 특정한 구조라고 단정지을 수 없습니다. SO4^2-의 구조는 하나의 구조로 표현할 수 없기 때문에 resonance라고 표현해주는 것입니다. 만약 resonance의 각 구조가 실재로 존재하여 관찰 및 측정이 가능한 구조라면 S와 O의 결합길이가 길어졌다 짧아졌다 해야 하는데 항상 일정하다는 것은 우리는 그들을 구별할 수 없음을 의미합니다. resonance라고 하는 것이 SO4^2-에만 특별한 개념은 아니구요 resonance 구조의 공통적인 특성은 모두 동일하게 생각하시면 됩니다.
5. p 오비탈의 전자가 pi bond를 형성하게 되는데 결합은 single electron이 합니다. hybrid orbital는 sigma bond와 lone pair를 표현하고 pi bond는 p 오비탈과 p 오비탈의 결합입니다. C2H4에서 각 C는 H, H, C와 sigma bond를 형성하과 C와 추가적으로 pi bond를 형성합니다. 결합은 single electron이 할 수 있습니다.
답변이 도움이 되었기를 바랍니다.
