路易斯结构式是一种表示分子中原子间电子分布和键合情况的化学式,它基于吉尔伯特·路易斯提出的“共用电子对理论”。以下是书写路易斯结构式的基本步骤:
确定价电子总数:
计算分子中所有原子的价电子数之和。
确定成键电子数:
计算分子中所有共价键的数目。
确定孤对电子数:
用价电子总数减去成键电子数,得到孤对电子数。
分配电子:
根据八隅律(每个原子达到稀有气体原子的稳定结构,即8电子或2电子),将电子分配给原子。
表示键合:
原子间用短线相连表示共价键,共用电子对用相应的符号表示(如“-”表示共用一对电子,“=”表示共用两对电子,“≡”表示共用三对电子)。
表示孤对电子:
孤对电子用一对小黑点从端基原子标起,依次到各原子,直到孤对电子全部标完。
例如,考虑甲烷(CH4)的路易斯结构式:
甲烷中C原子的价电子数为4,H原子的价电子数为1。
总共有4个C原子和4个H原子,所以价电子总数为4×4 + 4×1 = 20。
甲烷中有4个C-H共价键,所以成键电子数为4。
分配电子后,C原子有4个孤对电子,H原子没有孤对电子。
根据八隅律,C原子需要8个电子达到稳定状态,所以将4个孤对电子分配给C原子,每个孤对电子用一对小黑点表示。
最终,甲烷的路易斯结构式为[CH4]:
```
H
|
H - C - H
|
H - C - H
|
H - C - H
|
H - C - H
```
对于更复杂的分子或离子,可能需要通过计算来确定键数和孤对电子数,然后进行原子排布,并以相应的符号表示共价键和孤对电子。
希望这能帮助你理解如何书写路易斯结构式