富缺电子化合物路易斯结构式的书写

1、For pers onal use only in study and research; not for commercial use_富缺电子化合物路易斯结构式的书写缺电子结构一一价电子，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BCl3、AlCl3(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：BCl3+:NH3=Cl3BNH3能够接受电子对的分子称为“路易斯酸”，能够给岀

2、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”。多电子结构例如，PCl5里的磷呈5价，氯呈1价。中性磷原予的价电子数为5。在PCl5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岀现。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如何判断路易斯结构

3、式的稳定性形式电荷QF:形式电荷数)形式电荷QF=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QF的绝对值尽可能小；QF=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QF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 v H N N 三 N,(1)QF的由来： 以 CO 为例no= 28 = 16互称为 HN3的共振结构式。nv= 4 + 6 =10ns/ 2 = (16 - 10) / 2 = 3为了形成三对平等的共价键，可以看作n

4、i/ 2 = (10 - 6) / 2 = 2O 原子上的一个价电子转移给C 原子,即:，所以氧原子的QF为+1，碳原子的QF为-1。从这个实例中可以看出：形式电荷与元素性质没有任何直接联系，它是共价键形成的 平等与否的标志。QF的计算:QF=原子的价电子数-键数-孤电子数在 CO 中，QF(C)= 4 3 2 =一 1QF(O)= 6 - 3 - 2 =+1对于 HN3:形式(I)、(HI)中形式电荷小，相对稳定，而形式(II)中形式电荷高，而且相邻两原子之间的形式电荷为同号，相对不稳定，应舍去。QF可以用另一个计算公式来求得：QF=键数-特征数(特征数=8 -价电子数)对于缺电子化合物或富

5、电子化合物，由于中心原子的价电子总数可以为6 (BF3)、10(0PCI3)、12 (SF6)等，则中心原子的特征数应该用实际价电子总数(修正数)减去其价电 子数来计算。例如 SF6中 S 的特征数不是 2,而应该是 6( 12 - 6 = 6)。3 特殊情况(1) 对于奇电子化合物，如N0 0(2) 对于缺电子化合物，如ns/ 2 = (32 - 24) / 2 = 4FIIB +/ F FB F 的键级为(1+ 1 + 2) / 3 =4 / 3这是由于 B 原子周围是 6 电子构型，所以称 BF3为缺电子化合物。我们用修正 no的方法重新计算 n。：n。= 6 + 38 = 30 , n

6、s，/ 2 = (30 - 24) / 2 = 3这样就画出了 BF3的最稳定的 Lewis 结构式。 所以 BF3共有 4 种共振结构， B F 键级为 14 / 3。对于富电子化合物，如OPCI3、SF6等显然也是采取修正 no的办法来计算成键数；SF6:若当作 8 电子构型，则 n。= 7 8 = 56 , nv= 6 + 6 7 = 48ns/ 2 = (56 - 48) / 2 = 4，四根键是不能连接 6 个 F 原子的， nJ = 12 + 68 = 60 , ns，/ 2 = (60 - 48) / 2 = 6 , SF6为正八面体的几何构型。00-4THNNN(I)4+2HN

7、三NN(II)(III)NO2，只能用特殊的方法表示：N 夕：X而.B中所有原子的形式电荷为F F0, B F 的键级为 1。BF3： n。= 48 = 32 , nv= 3 + 73 = 24 ,BF3的 Lewis 结构式为：POCI3： n。= 58 = 40, nv= 5 + 6 + 37 = 32, ns/ 2 = (40 - 32) / 2 = 4ClP 鱼 0 口，这种 Lewis 结构式中 P 原子周围有 8 个价电子。ClCl但 P 原子周围可以有 10 个价电子，no= 10 + 4 8 = 42ClIns/ 2 = (42 - 32)/ 2 = 5 Lewis 结构式为：

8、C|0，每个原子QF都为零Ci P Cl 键级=1, P 0 键级=3 / 2 2如何确定中心原子的价电子“富”到什么程度呢？富电子中心原子价电子数的确定：中心原子周围的总的价电子数等于中心原子本身的价电子+所有配位原子达饱和时缺少的电子数(即8价电子数)之和。或：中心原子周围的总的价电子数等于中心原子本身的价电子与所有配位原子缺少的电子数之和。例如：XeF2、XeF4、XeOF?、XeO4等化合物，它们都是富电子化合物XeF2: 8 + 1 2 = 10XeF4： 8 + 1 4 = 12XeOF2： 8 + 2 + 12 = 12XeO4： 8 + 24 = 16NSF 是一种不稳定的化合

9、物，它可以聚合成三聚分子 A，也可以加合一个 F生成 B, 还可以失去一个 F变成 C。(1)试写出 NSF 和产物 A、B、C 的 Lewis 结构式。(2)预期 A、B、C 中哪一个 N S 键最长？哪一个 N S 键最短？为什么？(3)假设有 NSF 的同分异构体存在SNF，请按照(1 )、(2)内容回答问题。解析：(1 )本题可采用 Lewis 结构理论，计算出 NSF 的化学键数。因n3 8_(5亠6亠7)s二=3,应该是三条共价键，即 N=S F,但它存在形式电荷：N=S-F,2 2而 N=S F 中各原子的形式电荷为零，所以只要修正 S 原子的 nr=10 即可。A : 3N=

10、LFLewis 结构式为:(10 2 8) -(5 6 7)ns2 2的形式电荷均为零。=4,所以 NSF 的Lewis 结构式为 N = S F,其中,NN、S、 FNF_ SS3N S FNN SFB:& 0 0：N=bF0 0B ： ： N S F(2)从 A、B、C 的结构看，式中 N S 之间都为共价键，但 A 中可认为有离域C 的 N S 键最短，因为 N S 之间为共价叁键，A、B 结构n 键存在，所以 A 中 N S 键最长。000N(3) 当 SNF 排列时，Lewis 结构式为S二 NF，所以$从结构上看FC 中的 N S 键仍然最短，A 中 N S 键最长。+B：

11、 S+所以中心原子价电子超过 8 的情况，要根据具体的配位原子种类与多少来确定。F有些富电子化合物为什么可以不修正呢？当配位原子数小于或等于键数时，可NN3NAA : 3N 三 N-NF_NN-F B：S上/FS=+NF NFSC： N 三 S* :以不修正， 因为连接配位原子的单键已够了。但中心原子周围的配位原子数目超过 4，必须要修正 n。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den pers?nlichen fur Studien, F

12、orschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l etude et la recherche uniquementades fins personnelles; pasades fins commerciales.TO员BKOgA.nrogeHKO TOpMenob3ymm aoadyHeHu uac egoB u HHuefigoHM_以下无正文_仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l etude et la recherche uniquementades fins personnelles; pasades fins commerciales.UCn