目錄
形式電荷
編輯在化學中,從化學鍵合的共價觀點來看,形式電荷(F.C. 或 q)是分配給分子中原子的電荷,假設所有化學鍵中的電子在原子之間平均共享,而不管相對電負性如何。 簡而言之,形式電荷是中性自由態原子的價電子數與路易斯結構中分配給該原子的價電子數之間的差值。 在確定分子的最佳路易斯結構(或主要共振結構)時,選擇結構使得每個原子上的形式電荷盡可能接近零。
分子中任何原子的正式電荷可以通過以下等式計算: F = V ? L ? B 2 {\displaystyle F=V-L-{\frac {B}{2}}}
其中 F 是正式電荷; V 是孤立的中性原子(處于基態)的價電子數; L 是分子中該原子上的非鍵合價電子數; B 是分子中與其他原子成鍵共享的電子總數。
使用約定
編輯在有機化學慣例中,形式電荷是正確呈現的 Lewis-Kekulé 結構的基本特征,省略非零形式電荷的結構被認為是不正確的,或者至少是不完整的。 相比之下,無機化學并未遵循此約定。 圖形電荷被繪制在靠近帶電荷的原子附近。 為清楚起見,它們可能會或可能不會被包圍在一個圓圈中。
另一方面,有機金屬的許多工作者和配位化學的大多數工作者將省略正式的費用,除非需要強調,或者需要他們提出特定的觀點。 相反,將在共價結合的帶電實體之后繪制右上角 ?,然后緊接著是總電荷。
這種實踐上的差異源于鍵序、價電子數的相對直接分配,因此,僅包含主族元素的化合物的正式電荷(盡管有機鋰試劑和烯醇化物等低聚化合物往往以過于簡單和理想化的方式描述 ), 雖然在嘗試對過渡金屬絡合物進行這些分配時存在真正的不確定性、歧義和完全分歧。
例子
編輯- 示例:CO2 是具有 16 個總價電子的中性分子。 繪制路易斯結構有不同的方法
盡管這三種結構給我們的總電荷為零,但最終結構是更好的結構,因為分子中根本沒有電荷。
圖畫法
以下是等效的:
- 在要求正式收費的原子周圍畫一個圓圈(與下面的二氧化碳一樣)
- 數一數原子圈中的電子數。 由于圓圈將共價鍵一分為二,因此每個共價鍵算作一個電子,而不是兩個。
- 從元素的族編號(舊的族編號系統中的羅馬數字,而不是 IUPAC 1-18 系統)中減去圓圈中的電子數來確定正式電荷。
- 計算出的二氧化碳路易斯結構中剩余原子的正式電荷如下所示。
形式電荷系統只是一種跟蹤每個原子在分子形成時帶來的所有價電子的方法。
形態電荷與氧化態的比較
編輯形式電荷是一種用于估計分子內電荷分布的工具。 氧化態的概念構成了評估分子中電子分布的競爭方法。 如果比較二氧化碳中原子的形式電荷和氧化態,則得出以下值:
這些值之間存在差異的原因是形式電荷和氧化態代表了看待電子在分子中原子之間分布的根本不同方式。 對于形式電荷,假設每個共價鍵中的電子在鍵中的兩個原子之間完全均勻地分裂(因此在上述方法中除以二)。 CO2 分子的形式電荷視圖基本上如下所示:
鍵合的共價(共享)方面在形式電荷的使用中被過分強調。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/214693/