Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

9.2: 路易斯符号和八偶体规则
目录

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Lewis Symbols and the Octet Rule
 
文字本

9.2: 路易斯符号和八偶体规则

化学键是两个或多个原子或离子之间的复杂相互作用,降低分子的势能。吉尔伯特·路易斯(Gilbert N. Lewis)开发了一种名为路易斯模型的模型,该模型简化了化学键形成的描述,并为大多数常见化合物中的化学键提供了直接的解释。  

路易斯模型

路易斯模型描绘了通过价电子的共享或转移形成化学键,这有助于获得稳定的电子构型。当电子在金属和非金属之间转移时形成离子键,而当电子在两种非金属之间共享时形成共价键。

路易斯模型仅用于描述键的形成,而没有考虑与相邻原子上的电子和原子核之间的引力和斥力相关的能量变化。尽管这些相互作用对于化学键很重要,但是精确确定这些值却很复杂。相反,路易斯设计了特殊的图纸来描述使用价电子的化学键,称为路易斯符号。

路易斯符号 路易斯符号描述原子和单原子离子的价电子构型。路易斯符号由一个元素符号组成,每个元素的价电子均被一个点包围。例如,钠具有一个价电子;因此在符号Na周围画了一个点。

“

对于主族元素,价电子的数量由元素周期表中带字母的基团编号表示。例如,锂(Li)属于IA族并且具有一个电子。铍(Be)是IIA族元素,具有两个价电子。

路易斯模型有一些例外。在氦气中,数价电子与基团数不同。过渡金属,镧系元素和锕系元素的内壳不完全填充;因此它们不能用简单的路易斯点符号来书写。

八偶体规则

卤素分子(F 2 ,Br 2 ,I 2 和At 2 )形成键像氯分子中的那些一样:原子之间有一个单键,每个原子有3个孤对电子。这允许每个卤素原子具有稀有气体电子构型。 s -或 p 区原子形成足够的键以获得八个价电子的趋势被称为八偶体规则。八偶体规则可预测结合在一起时具有较低势能的原子的组合。

一个原子可以形成的键的数量通常可以通过达到一个八偶体所需的电子数量(八价电子)来预测;对于元素周期表第二个周期(C、N、O和F)中的非金属尤其如此。

    第14组元素的最外层外壳中具有四个电子,因此需要更多的四个电子才能达到八偶体。这四个电子可以通过形成四个共价键来获得,例如CH 4 (甲烷)中的碳和SiH 4 (硅烷)中的硅。 [li]第15组元素(如氮)在原子的路易斯符号中具有五个价电子:一个孤对和三个未配对的电子。这些原子形成三个共价键,如NH 3 (氨)。
  • 第16组元素(例如氧和其他原子)通过形成两个共价键(例如与H 2 O(水)中的两个氢原子键合)而获得一个八偶体。

    八偶体规则有例外。由于氢仅需要两个电子来填充其价壳,因此这是八偶体规则的一个例外。在这种情况下,据说氢已经达到了二重奏。过渡元素和内部过渡元素也不遵循八偶体规则。

    本文改编自 Openstax,化学2e,第7.3章:路易斯符号和结构

Waiting X
Simple Hit Counter