富缺電子化合物路易斯結構式的書寫

1、 富缺電子化合物路易斯結構式的書寫缺電子結構價電子，包括形成共價鍵的共用電子對之內(nèi)，少于8電子的，稱為缺電子結構。例如，第3主族的硼和鋁，中性原子只有3個價電子，若一個硼原子和其它原予形成3個共用電子對，也只有6個電子，這就是缺電子結構。典型的例子有BCl3、AlCl3（這些化學式是分子式，即代表一個分子的結構）。缺電子結構的分子有接受其它原子的孤對電予形成配價鍵的能力。例如：BCl3:NH3Cl3BNH3能夠接受電子對的分子稱為“路易斯酸”，能夠給出電子對的分子稱為“路易斯堿”。路易斯酸和路易斯堿以配價鍵相互結合形成的化合物叫做“路易斯酸堿對”。多電子結構例如，PCl5里的磷呈5價，氯呈1價

2、。中性磷原予的價電子數(shù)為5。在PCl5磷原子的周圍的電子數(shù)為10，超過8。這種例外只有第3周期或更高周期的元素的原子才有可能出現(xiàn)。Lewis 結構式1.書寫方法2.共振有時，一個分子在不改變其中的原子的排列的情況下，可以寫出一個以上合理的路易斯結構式，為解決這一問題，鮑林提出所謂的“共振”的概念，認為該分予的結構是所有該些正確的路易斯結構式的總和，真實的分子結構是這些結構式的“共振混合體”。（1）Lewis 結構式穩(wěn)定性的判據(jù) ¾¾ 形式電荷QF 如何判斷路易斯結構式的穩(wěn)定性:形式電荷形式電荷QF=價電子數(shù)鍵數(shù)孤電子數(shù) ( 形式電荷=價電子數(shù)-成鍵電子數(shù)/2-反鍵電子數(shù) )

3、QF的絕對值盡可能小; QF=0的結構式是最穩(wěn)定的路易斯結構式;要避免相鄰兩原子間的形式電荷為同號; 如果一個共價分子有幾種可能的Lewis結構式，那么通過QF的判斷，應保留最穩(wěn)定和次穩(wěn)定的幾種Lewis結構式，它們互稱為共振結構。例如：HNNNHNNN, 互稱為HN3的共振結構式。 (1) QF的由來：以CO為例 no = 2 ´ 8 = 16 nv = 4 + 6 =10 ns / 2 = (16 - 10) / 2 = 3 nl / 2 = (10 - 6) / 2 = 2為了形成三對平等的共價鍵，可以看作O原子上的一個價電子轉移給C原子，即： ，所以氧原子的QF為+1，碳原子

4、的QF為-1。從這個實例中可以看出：形式電荷與元素性質沒有任何直接聯(lián)系，它是共價鍵形成的平等與否的標志。 (2) QF的計算： QF = 原子的價電子數(shù) - 鍵數(shù) - 孤電子數(shù) 在CO中， QF(C) = 4 - 3 - 2 = -1 QF(O) = 6 - 3 - 2 = +1 對于HN3： 形式(I)、(III)中形式電荷小，相對穩(wěn)定，而形式(II)中形式電荷高，而且相鄰兩原子之間的形式電荷為同號，相對不穩(wěn)定，應舍去。QF可以用另一個計算公式來求得：QF = 鍵數(shù) - 特征數(shù)(特征數(shù) = 8 - 價電子數(shù))對于缺電子化合物或富電子化合物，由于中心原子的價電子總數(shù)可以為6 (BF3)、10

5、(OPCl3)、12 (SF6)等，則中心原子的特征數(shù)應該用實際價電子總數(shù)（修正數(shù)）減去其價電子數(shù)來計算。例如SF6中S的特征數(shù)不是2，而應該是6（12 - 6 = 6）。3特殊情況 (1) 對于奇電子化合物，如NO2，只能用特殊的方法表示： (2) 對于缺電子化合物，如BF3：no = 4 ´ 8 = 32，nv = 3 + 7 ´ 3 = 24，ns / 2 = (32 - 24) / 2 = 4BF3的Lewis結構式為： BF的鍵級為 (1+ 1 + 2) / 3 = 4 / 3 而中所有原子的形式電荷為0，BF的鍵級為1。 這是由于B原子周圍是6電子構型，所以稱B

6、F3為缺電子化合物。 我們用修正no的方法重新計算no¢： no¢ = 6 + 3 ´ 8 = 30 ，ns¢ / 2 = (30 - 24) / 2 = 3 這樣就畫出了BF3的最穩(wěn)定的Lewis結構式。所以BF3共有4種共振結構，BF鍵級為14 / 3。 (3) 對于富電子化合物，如OPCl3、SF6等 顯然也是采取修正no的辦法來計算成鍵數(shù)； SF6：若當作8電子構型，則no = 7 ´ 8 = 56，nv = 6 + 6 ´ 7 = 48ns / 2 = (56 - 48) / 2 = 4，四根鍵是不能連接6個F原子的， no

7、¢ = 12 + 6 ´ 8 = 60 ，ns¢ / 2 = (60 - 48) / 2 = 6，SF6為正八面體的幾何構型。 POCl3：no = 5 ´ 8 = 40，nv = 5 + 6 + 3 ´ 7 = 32，ns / 2 = (40 - 32) / 2 = 4 Lewis結構式為：，這種Lewis結構式中P原子周圍有8個價電子。 但P原子周圍可以有10個價電子， no¢ = 10 + 4 ´ 8 = 42 ns¢/ 2 = (42 - 32) / 2 = 5 Lewis結構式為：，每個原子QF都為零 P

8、Cl鍵級 = 1，PO鍵級 = 3 / 22 如何確定中心原子的價電子“富”到什么程度呢？ 富電子中心原子價電子數(shù)的確定：中心原子周圍的總的價電子數(shù)等于中心原子本身的價電子+所有配位原子達飽和時缺少的電子數(shù)（即8價電子數(shù)）之和?；颍褐行脑又車目偟膬r電子數(shù)等于中心原子本身的價電子與所有配位原子缺少的電子數(shù)之和。 例如：XeF2、XeF4、XeOF2、XeO4等化合物，它們都是富電子化合物 XeF2：8 + 1 ´ 2 = 10 XeF4：8 + 1 ´ 4 = 12 XeOF2：8 + 2 + 1 ´ 2 = 12 XeO4：8 + 2 ´ 4 = 1

9、6NSF是一種不穩(wěn)定的化合物，它可以聚合成三聚分子A，也可以加合一個F生成B，還可以失去一個F變成C。（1）試寫出NSF和產(chǎn)物A、B、C的Lewis結構式。（2）預期A、B、C中哪一個NS鍵最長？哪一個NS鍵最短？為什么？（3）假設有NSF的同分異構體存在SNF，請按照（1）、（2）內(nèi)容回答問題。解析：（1）本題可采用Lewis結構理論，計算出NSF的化學鍵數(shù)。因應該是三條共價鍵，即N=SF，但它存在形式電荷：而N=SF中各原子的形式電荷為零，所以只要修正S原子的nr=10即可。所以NSF的Lewis結構式為NSF，其中，N、S、F的形式電荷均為零。（2）從A、B、C的結構看，C的NS鍵最短，因為NS之間為共價叁鍵，A、B結構式中NS之間都為共價鍵，但A中可認為有離域鍵存在，所以A中NS鍵最長。（3）當SNF排列時，Lewis結構式