富缺电子化合物路易斯结构式的书写

基础无机：Lewis共价键理论和共振结构式作者：虹Rreflect_F 本文受众：高中以上Lewis共价键理论是经典的共价键理论。

当然，在MO，VB等面前可能不值一提。

但是原始与简单也有它的好处，如果我们可以用一些更为简单的方法去解释一些分子结构给出的信息，何乐而不为呢？就如同在适合的时候没必要使用洛仑兹变换而使用伽利略变换一样。

这个也是它在基础有机化学中应用十分广泛的原因。

故在这里提及一些关于Lewis结构式的内容。

*注：在Lewis结构式里我们讨论的是分子或者是以共价键组成的离子，而且主要针对主族元素。

副族元素的化合物置于配位化合物部分进行讨论。

一．Lewis结构式的书写1.八隅律中心原子通过电子共用达到周围8价电子的稳定结构（H为2电子）。

2. 几种Lewis结构的书写方法：一种（左图）是高中所熟知的电子式，标准式（中间）是把电子式中共用电子对用短线代替，只需要标出孤对电子。

还有一种（右图）是在孤对电子较多时可以弃去孤对电子来表示分子的结构。

3. 键数的计算：有了八隅律作为规则就可以轻易的算出化合物中的键数n。

我们设分子中有a个重原子（除了氢原子以外的其他原子，在等电子体部分中有提及）b个氢原子，那么我们所拥有的价电子数可以通过计算得出设为c。

那么我们达到理想结构每个原子都达到8电子的稳定结构，所总共的电子为8a+2b，很显然我们多算了电子，而这个多算的电子数目是8a+2b-c。

这些多的电子通过共用电子对来实现互补，2个电子一根键所以总键数就是4a+b-c/2。

以HCN为例n=4*2+1-（1+4+5）/2=4，所以共4根键。

4. 形式电荷有时我们画出来的分子周围多了电子或者少了电子，这样就可以看作多了电子的原子丢掉一个（或者数个）电子，而这些电子被另一个原子得到，从而使每个原子达到8电子结构。

如CO：有了形式电荷了以后，就有助于我们对物质Lewis结构式稳定性的讨论。

二．共振结构式1.什么叫共振？这里的共振显然和物理学中的强迫运动没有关系。

ch3n3的路易斯结构式
路易斯结构式是一种用来描述分子中原子间化学键的工具。

它通过用点代表原子和线代表化学键的方式，清晰地展示了分子的组成和结构。

在这个结构式中，ch3n3代表了一个有机化合物，它由一个碳原子和三个氮原子组成。

以下就是关于ch3n3的路易斯结构式的详细描述。

在这个结构式中，我们可以看到一个中心的碳原子，它周围连接着三个氮原子。

碳原子和氮原子之间通过共价键相连，形成了一个稳定的分子结构。

在这个结构中，碳原子的价电子数为4，而氮原子的价电子数为5。

碳原子通过与氮原子共享电子，使得每个原子都能够达到稳定的八个价电子。

这种共享电子的方式被称为共价键。

ch3n3分子的结构使得它具有一定的化学性质。

由于氮原子的高电负性，它们能够吸引周围的电子，使得与之相连的碳原子带有一定的正电荷。

这种正电荷的分布使得ch3n3具有亲电性，它能够与其他具有亲电性的物质发生反应。

此外，由于氮原子之间的共价键比碳原子和氮原子之间的共价键更强，ch3n3分子在化学反应中容易发生断裂，从而释放出氮气。

总的来说，ch3n3的路易斯结构式展示了分子的组成和结构，以及与其他物质发生反应的能力。

通过这种结构式，我们可以更好地理解和预测分子的化学性质，从而为科学研究和应用提供了重要的信息。

路易斯结构式的书写及竞赛试题赏析作者：庞晓峰来源：《新课程·下旬》2019年第03期摘要：路易斯结构式从微观角度解释了共价分子或者离子稳定存在的原因，通过介绍对8电子体系、缺电子体系、富电子体系的路易斯结构的书写，意在帮助读者掌握书写路易斯结构式的一般方法，通过对竞赛试题的分析进一步加深对路易斯结构的认识并且会运用此方法解决实际问题。

关键词：路易斯结构式；8电子体系；竞赛试题一、路易斯理论的介绍1916年，美国化学家路易斯通过对实验现象的归纳总结，提出分子中的原子之间可以通过共享电子对，使分子中的每个原子具有稳定的稀有气体电子结构（除了He为1s2外，其他稀有气体的价电子构型均为ns2np6），这样形成的分子成为共价分子，原子之间通过共用电子对，形成的化学键称为共价键。

路易斯提出了表示共价分子的方法，这些方法画出来的结构式统称为路易斯结构式。

路易斯理论作为经典的共价键理论在化学键理论发展的历史长河中有着举足轻重的地位，因此成为中学化学竞赛的常考点。

二、路易斯结构式的书写（一）8电子体系路易斯结构式的书写下面以NO3-为例讲解路易斯结构式书写的一般步骤：1.确定分子或者离子中原子的连接顺序电负性小的原子由于其价电子被原子束缚的力较小，易于与其他原子成键，所以其周围排列的原子数通常比电负性大的原子多，即通常做中心原子，即电负性小的原子通常放在中心，电负性大的原子放在端位，而像H或者X（卤素），由于其只需共用一对即可达到8电子，故自然放在端位。

以NO3-为例它的原子连接顺序如图1所示图12.通过计算求出成键数和孤对电子对数令no为共价分子中所有原子为8电子构型（H为2电子构型）所需要的电子总数；令nv为共价分子中所有原子的价电子数总和；令ns为共价分子中所有原子之间共用电子数总和；令nl为共价分子中所有原子的孤对电子数总和。

一个分子或者离子需要使得每个原子达到稀有气体结构，就必须通过共用电子对来实现，共用一对电子，对于整个分子或者离子而言可以理解成增加了2个电子，共用两对，对于整个分子或者离子而言可以理解成增加了4个电子，以此类推，很容易得出ns=no-nv。

共价键理论一、经典共价键理论− Lewis Structure （八电子规则）1916年，美国化学家路易斯（G.N.Lewis ）提出：分子中每个原子应具有稳定的稀有气体原子的电子层结构。

这种稳定结构通过原子间共用一对或若干对电子来实现。

这种分子中原子间通过共用电子对结合而成的化学键称为共价键。

1．基本思想：当n s 、n p 原子轨道充满电子，成为八电子构型，该电子构型稳定，所以在共价分子中，每个原子都希望成为八电子构型（H 原子为2电子构型）。

2．共价分子中成键数和孤电子对数的计算：计算步骤：a ．令n o − 共价分子中，所有原子形成八电子构型（H 为2电子构型）所需要的电子总数b ．令n v − 共价分子中，所有原子的价电子数总和阴离子的价电子总数：各原子的价电子数之和加负电荷数 阳离子的价电子总数：各原子的价电子数之和减正电荷数 c ．令n s − 共价分子中，所有原子之间共用电子总数n s = n o - n v ，n s /2 = (n o - n v ) / 2 = 成键电子对数（成键数） d ．令n l − 共价分子中，存在的孤电子数。

（或称未成键电子数） n l = n v - n s ，n l /2 = (n v - n s )/2 = 孤对电子对数例如：P 4S 3、HN 3、N +5、H 2CN 2（重氮甲烷）、NO -33．Lewis 结构式的书写 例如：P 4S 3H N 3H N N N H N N N HNNNN 5+，，，N N N NN N N N N N N N N NN NN N N NCH 2N 2（重氮甲烷），HC HNNC HN N（有时，孤对电子省略不写。

）练习：下列各Lewis 结构式中，能正确表示出NO 3-离子的Lewis 结构式是A. NO O B. NO O C. NO O OD. NO OO当Lewis 结构式不只一种形式时，如何来判断这些Lewis 结构式的稳定性呢？4．Lewis 结构式稳定性的判据 −− 形式电荷Q F (1) Q F 的由来： 以CO 为例n o = 2 ⨯ 8 = 16 n v = 4 + 6 =10 n s / 2 = (16 - 10) / 2 = 3 n l / 2 = (10 - 6) / 2 = 2为了形成三对平等的共价键，可以看作O 原子上的一个价电子转移给C 原子，即：，所以氧原子的Q F 为+1，碳原子的Q F 为-1。

路易斯构造理论与路易斯构造式由于对简单的非过渡元素分子或离子，通过观察即可写出其路易斯构造式，所以路易斯构造理论实际上是中学化学中最重要的构造理论。

虽然人们因其不能解释PCl5等类物质的构造，而常对其加以质疑，但仍无法撼动其在化学中的地位。

以至于现在有相当一局部大学化学教材和教学参考书，还是用路易斯构造来讨论分子中的成键情况和性质。

一、路易斯理论介绍〔一〕路易斯理论路易斯构造理论是一个关于共价键的理论。

它认为分子中的原子都有形成稀有气体电子构型的趋势，以求得到自身的稳定。

所以又称为八隅体理论。

分子到达稳定构造要通过原子共用电子对来实现。

每种原子提供的价电子数，是按元素周期表的族数给出的。

它解释了大局部非过渡元素以共价键构成的化学物质的成键情况。

并给出分子的路易斯构造式、进而给出有关分子构造的某些较详细的情况。

路易斯构造的表示方法为，在两原子间用一对“电子点〞或短线，表示由共价键相联结。

〔二〕路易斯构造的推断在中学化学教学的范围内，那些简单的分子或离子通常通过观察即可确定出路易斯构造式。

所谓的“观察〞，就是在确定出哪个原子是中心原子的根底上〔当分子中无环时〕，再一个、个的从配原子的角度讨论是否到达了稳定构造。

对H2O分子，有6个价电子的O原子为中心原子。

当它与一个配原子H结合时，与H要各提供1个电子用于成对。

O原子与另一配原子H也是这样结合的。

这样O原子享有的电子数为8，其中有2个孤电子对，有两个电子对分别与2个H原子共用、成σ键。

两个H原子各用1个电子与O原子组成电子对。

每个H原子享有的电子数为2。

原子都到达了稀有气体的构造。

如下左图。

如SO3分子中，电负性小的S为中心原子。

S与第一个考虑的O原子间必须共用2对电子〔其中1个是σ键、1个是π键〕，这时S原子的电子数到达了8个，且该O原子的电子数也得到了满足。

这样，S原子只能单方面提供电子对与另外2个O原子以σ配键的形式结合。

如下右图。

或、或对于复杂的分子或离子，那么必须通过计算。

lewis结构式例子Lewis结构式是美国化学家Lewis在1916年提出的一种将化合物的电子结构用简单的记号方式表达的方法。

它是一种简单有效的化学图像，能够表示分子中原子之间的共价键、孤对电子和化学键的极性，有利于理解并预测化合物的相关性质。

下面我们以水分子为例来介绍一下如何画出Lewis结构式。

1. 确定水分子的元素和数量水分子由2个氢原子和1个氧原子组成，因此元素为氢和氧，原子数量分别为2和1。

2. 计算每个原子的最大配位数氢原子呈现单价态，最大配位数为1；氧原子呈现二价态，最大配位数为2。

3. 计算分子的总价电子数氢原子每个原子具有1个价电子，两个氢原子共计2个价电子；氧原子有6个价电子，水分子共计8个价电子。

4. 确定中心原子根据Lewis结构式的规则，中心原子应该是原子价电子数最多的那个原子，因此，在水分子中，氧原子为中心原子。

5. 连接原子将氧原子和两个氢原子相连，以形成分子。

6. 分配价电子将分子的8个价电子分配给氧和氢原子。

首先，氢原子的配位数为1，因此，它们每个原子都只需要一个价电子构成共价键；氧原子的最大配位数为2，所以它需要4个电子配对，以形成两个单键，其余4个价电子对构成两个孤对电子。

7. 写出Lewis结构式将分配好的价电子用点来表示单个原子的电子，用线段来表示原子之间的共价键。

其中，孤对电子为两个点之间的电子。

在水分子中，氧原子的6个电子以4个电子对的形式形成两个单键，剩余的两个电子构成两个孤对电子。

氢原子的两个电子分别和氧原子的两个单键形成共价键，最终可得到水分子的Lewis结构式：O||H--O--H||总之，利用Lewis结构式可以简洁而直观地表示化合物的电子结构，非常有助于化学研究及理解。

理解Lewis结构式的画法可以让我们更好地探索化合物的性质。

富缺电子化合物路易斯结构式的书写①缺电子结构——价电子，包括形成共价键的共用电子对之内，少于8电子的，称为缺电子结构。

例如，第3主族的硼和铝，中性原子只有3个价电子，若一个硼原子和其它原予形成3个共用电子对，也只有6个电子，这就是缺电子结构。

典型的例子有BCl 3、AlCl 3（这些化学式是分子式，即代表一个分子的结构）。

缺电子结构的分子有接受其它原子的孤对电予形成配价键的能力。

例如：BCl 3＋:NH 3＝Cl 3B ←NH 3能够接受电子对的分子称为“路易斯酸”，能够给出电子对的分子称为“路易斯碱”。

路易斯酸和路易斯碱以配价键相互结合形成的化合物叫做“路易斯酸碱对”。

②多电子结构例如，PCl 5里的磷呈5价，氯呈1价。

中性磷原予的价电子数为5。

在PCl 5磷原子的周围的电子数为10，超过8。

这种例外只有第3周期或更高周期的元素的原子才有可能出现。

Lewis 结构式1.书写方法2.共振有时，一个分子在不改变其中的原子的排列的情况下，可以写出一个以上合理的路易斯结构式，为解决这一问题，鲍林提出所谓的“共振”的概念，认为该分予的结构是所有该些正确的路易斯结构式的总和，真实的分子结构是这些结构式的“共振混合体”。

（1）．Lewis 结构式稳定性的判据 −− 形式电荷Q F如何判断路易斯结构式的稳定性:形式电荷形式电荷Q F =价电子数－键数－孤电子数 ( 形式电荷=价电子数-成键电子数/2-反键电子数 )Q F 的绝对值尽可能小; Q F =0的结构式是最稳定的路易斯结构式;要避免相邻两原子间的形式电荷为同号;如果一个共价分子有几种可能的Lewis 结构式，那么通过Q F 的判断，应保留最稳定和次稳定的几种Lewis 结构式，它们互称为共振结构。

例如：H －N ＝N ＝N H －N －N ≡N, 互称为HN 3的共振结构式。

(1) Q F 的由来： 以CO 为例n o = 2 ⨯ 8 = 16 n v = 4 + 6 =10n s / 2 = (16 - 10) / 2 = 3 n l / 2 = (10 - 6) / 2 = 2为了形成三对平等的共价键，可以看作O 原子上的一个价电子转移给C 原子，即：，所以氧原子的Q F 为+1，碳原子的Q F 为-1。