形式電荷是什么意思 形式電荷的例子

形式電荷在化學(xué)上是指分配給分子中的一個(gè)原子的電荷，并假定所有化學(xué)鍵中的電子在原子之間均等共享，而無(wú)論相對(duì)電負(fù)性如何。

形式電荷是什么意思

形式電荷在化學(xué)上是指分配給分子中的一個(gè)原子的電荷，并假定所有化學(xué)鍵中的電子在原子之間均等共享，而無(wú)論相對(duì)電負(fù)性如何。當(dāng)確定某個(gè)分子的最佳Lewis結(jié)構(gòu)（或主要共振結(jié)構(gòu)）時(shí)，所選結(jié)構(gòu)使得每個(gè)原子上的形式電荷盡可能接近于零。

形式電荷可以用來(lái)預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)、估計(jì)分子穩(wěn)定性、解釋分子偶極方向（如CO）和理解配位行為。

形式電荷的例子

CO2是一個(gè)中性分子，共有16個(gè)價(jià)電子。有三種不同的方法可以畫其Lewis結(jié)構(gòu)：

碳通過(guò)單鍵連接至2個(gè)氧原子（C = +2，O = ?1，形式電荷為0）

碳通過(guò)單鍵連接一個(gè)氧，雙鍵連接另一個(gè)氧（C = +1, O雙鍵= 0，O單鍵= ?1，形式電荷為0）

碳通過(guò)雙鍵連接至2個(gè)氧原子（C = 0，O = 0，形式電荷為0）

即使三種結(jié)構(gòu)計(jì)算出的總電荷為零，最后一種結(jié)構(gòu)是最好的，因?yàn)槠浞肿又懈緵](méi)有電荷。

形式電荷介紹

當(dāng)我們分析共價(jià)化合物的電子結(jié)構(gòu)時(shí)，引入了一個(gè)概念叫做形式電荷。這個(gè)概念基于鍵合電子的分配和原子的孤電子數(shù)。對(duì)于一個(gè)原子，如果將其鍵合電子的一半加上自身的孤電子數(shù)，兩者相加的結(jié)果等于其在游離態(tài)時(shí)的價(jià)層電子數(shù)，那么形式電荷就被認(rèn)為是零。反之，如果小于這個(gè)數(shù)值，形式電荷記為正，如果大于，記為負(fù)。

形式電荷的計(jì)算方法是價(jià)電子數(shù)減去實(shí)際參與鍵合后剩余的價(jià)電子數(shù)。例如，在季銨鹽的共振式中，C的價(jià)電子數(shù)為4，實(shí)際參與鍵合后剩余2個(gè)，所以C的形式電荷為4-2=+2；而O的價(jià)電子數(shù)為6，實(shí)際為2+3，O的形式電荷為6-(2+3)=+1。

在判斷化合物的穩(wěn)定性時(shí)，形式電荷的考慮非常重要。一般來(lái)說(shuō)，形式電荷越接近零，物種越穩(wěn)定。此外，如果形式電荷呈現(xiàn)正負(fù)交替的分布，這種穩(wěn)定性更高，因?yàn)檫@通常意味著電子分布更加均勻和穩(wěn)定。以共振八隅體為例，這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性判斷就常常依據(jù)形式電荷的這兩個(gè)原則。形式電荷定義