当前课程知识点：普通化学 > 第四章 化学键与分子结构 > 4.3如何确定Lewis结构 > 4.3如何确定Lewis结构
现在介绍怎么应用Lewis符号
来画出分子的Lewis结构
这里有几个要点
一 首先计算分子总的价电子数
二 写出正确的分子框架
氢原子总是端点原子
而中心原子通常是有着较低的主族序数
而如果说主族的序数相同时
原子序数小的在中间
如H2O也就是水分子
应该写成H—O—H 而不是H—H—O
像三氟化氮
氮的主族序数比氟的小
因此氮应该画在中间
还有像氰酸根离子 碳在中间
第三 根据分子总的价电子数进行分配
满足每个原子实现稳定的电子组态
如八隅律
第四 每根键是共用一对电子
现在我们根据这四个要点
看一看下面这两个例子
第一个例子是二氧化碳
它的总的价电子数是碳的价电子数
加上两个氧的价电子数
碳的价电子数是4
氧的价电子数是6
所以说总的是16个价电子
由于碳的主族序数比氧小
所以碳在中间 画成这个样子
如果说碳氧间是单键
那么总共两根键
就用了四个电子
剩余12个电子可画出下面的Lewis结构
这两个Lewis结构
碳氧之间都是单键相连
结果是不能使每个原子的外层电子都满足八隅律
因此碳和氧间需要形成双键
共享两对电子
使三个原子都满足稳定的八电子组态
如这个图所示
第二例子是碳酰氯
在碳酰氯中
总的价电子数是碳的价电子数
加上一个氧的价电子数
再加上两个氯的价电子数 总共是24
而碳的主族序数最小
所以说碳画在中间
这样我们就可以看到 这个图
从这个图中不成键的电子数就是16个
因为已经成了4根键
那么就有8对孤对电子
Lewis结构就如这个图所示
Lewis结构
也存在着不满足八隅律的情况
如氢化硼 氟化硼
硼的原子外层只有6个电子
因为硼氟共价键只有三根 硼原子上无孤对电子
此外还有奇数价的电子化合物
像一氧化碳只有11个价电子
当然奇数的电子不可能满足偶数的八隅律
这些都反映了八隅律的局限性
这里我们介绍一个概念
叫做形式电荷
形式电荷是假想分配在Lewis结构中
各个原子上的电荷
并不是真实所带的电荷
在Lewis结构中
每个原子上的形式电荷的计算公式
如这个式子所示
形式电荷qFC等于这个原子的价电子总数nv
减去属于这个原子的非键电子
再减去二分之一的成键电子
因为成键电子只有一半属于这个原子
现在我们来看一个例子
如在二氧化碳中
计算得到的碳和氧上的形式电荷
我们可以看到都等于0
那么形式电荷的意义在哪呢
当存在多个满足原子稳定组态的Lewis结构时
形式电荷可用来判断最优先的结构
也就是最可能的Lewis结构
当然是基于以下原则
一 在原子上的形式电荷尽可能少
二 若电荷的存在不可避免
负电荷要在电负性最大的原子上
还有形式电荷的总和
必须等于这个分子或离子所带的电荷
像前面提到的二氧化碳
它就是电荷是最少的了 因为是0
而且形式电荷的总和也是0
当然二氧化碳分子正是一个中性分子
所带的电荷是0
如对于氰酸根离子这里的ABC三个共振结构
都满足八隅律
但是哪一个结构才是最合适的Lewis结构呢
也就是说哪一个结构是最优先的结构呢
现在我们来计算ABC这三种结构的形式电荷
计算得到的形式电荷
现在标在了各个原子上
可以看到B结构原子上的电荷最多
A和C的结构
都是只有一个原子带一个负电荷
但A的负电荷是在氮上
而C结构的负电荷是在电负性更大的氧上
所以结构C是优先结构
也就是说
C是最能代表氰酸根离子的Lewis结构
-1.1回顾和再认识化学
-1.2学习化学的重要意义
-1.3化学学科体系
-1.4-1.5课程安排、学习化学的一般方法
-2.1核反应与元素的转化
-2.2元素的分布与丰度
-2.3放射性核素与原子能
-第二章 元素的起源与分布--习题
-3.1原子的组成
--3.1原子的组成
-3.2原子结构
--3.2原子结构
-3.3核外电子分布
-3.4元素周期律
--3.4元素周期律
-3.5原子半径、电离能、电子亲和能、电负性
-第三章 原子结构与周期律--习题
-4.1化学键
--4.1化学键
-4.2 Lewis理论
-4.3如何确定Lewis结构
-4.4价层电子对互斥理论
-4.5价键理论
--4.5价键理论
-4.6分子轨道理论
-4.7分子间作用力
-第四章 化学键与分子结构--习题
-5.1晶体的特征
--5.1晶体的特征
-5.2晶体结构的周期性
-5.3晶体的基本类型及其结构
-习题--作业
-6.1 热力学第零定律和温度
-6.2 热力学第一定律和焓
-6.3 热力学第二定律和熵
-6.4 热力学第三定律和规定熵
-第六章 热力学基础--习题
-7.1化学平衡与平衡常数
-7.2标准平衡常数与Gibbs自由能变化
-7.3多重平衡规则
-7.4化学平衡的移动
-第七章 化学平衡--习题
-8.1化学反应速率
-8.2简单级数反应的速率公式
-8.3反应级数的测定
-8.4温度对反应速率的影响
-8.5反应机理
--8.5反应机理
-8.6催化反应动力学
-第八章 化学反应动力学--习题
-9.1酸碱概念的历史演变
-9.2弱酸、弱碱的解离平衡
-9.3盐的水解
--9.3盐的水解
-9.4缓冲溶液
--9.4缓冲溶液
-第九章 酸碱平衡--习题
-10.1溶度积
--10.1溶度积
-10.2沉淀的生成
-10.3沉淀的溶解
-10.4沉淀的转化
-10.5分步沉淀
--10.5分步沉淀
-第十章 沉淀溶解平衡--习题
-11.1基本术语
--11.1基本术语
-11.2氧化还原反应与原电池
-11.3电极电势与电动势
-11.4氧化还原反应进行方向的判据、氧化还原反应平衡关系
--11.4氧化还原反应进行方向的判据、氧化还原反应平衡关系
-11.5电极电势的影响因素-能斯特方程
-11.6元素的电极电势图
-第十一章 氧化还原反应和电化学--习题
-12.1配合物的概念
-12.2配合物的异构现象
-12.3配位化合物的价键理论
-12.4配合物的晶体场理论
-12.5配位平衡计算
-第十二章 配位化合物--习题
-13.1 有机化学学科的建立
-13.2 有机化合物结构的探索
-13.3 精彩的有机合成
-13.4 有机化学的诱人前景
-第十三章 有机化学发展简史--习题
-13.5 典型有机物举例
-13.6 什么是有机化合物
-13.7 有机化学的概念
-13.8 有机化合物分类
-13.9 有机化合物结构表示法
-13.10 有机化合物中共价键的形成
-第十三章 有机化学发展简史--习题
