一、共價分子或離子的路易斯結構式
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畫法與範例:PCl3、CO、CO2、CO32−
- 計算價電子總數:
PCl3:5 + 7×3 = 26;CO:4 + 6 = 10;
CO2:4 + 6×2 = 16;
CO32−:4 + 6×3 + 2 = 24。
註:(1) 以電負度較小者為中心原子;(2) 中心原子優先序:4A → 5A → 6A → 7A(H 不可當中心)。
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其他常見實例:
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雙原子分子或離子:
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分子:
H2(H–H)、F2(F–F)、HCl(H–Cl)、O2(O=O)、N2(N≡N)。
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離子:
OH−、ClO−、CN−;自由基:NO(N=O·)。
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單中心分子或離子:
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CH4、H2O、NH3、NH4+、SO2、SO3、HCN(H–C≡N)、
NO2−、NO3−、O3、BF4−、PO43−。
- 雙中心分子或離子:
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C2H6(乙烷)、C2H4(乙烯)、C2H2(乙炔)、
H2O2、N2H4、N2F2、N2O4、
C2O42−。
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八隅體規則的常見例外:
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奇數電子分子:
NO、NO2、NO2+ 等。
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中心原子為 2A、3A 族(電子不足八隅體):
BeF2、BF3。
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中心原子為第三週期以後(可擴大至 d 軌域):
PCl5、SF6 等。
二、共振
- 實例與鍵級:
定義:具有兩種以上可用 ↔ 表示的路易斯結構式者,稱具有共振結構。
- CO32−:三個等效式;每條 C–O 鍵級 = 1½。
- SO2:兩個等效式;S–O 鍵級 = 1½。
- 苯 C6H6:兩個克庫勒式,常以內圈表示離域 π 鍵。
- 石墨:六角網狀離域系統,平均 C–C 鍵級約 1⅓。
提示:共振式之間原子排列相同、僅電子分配不同;真實結構為共振混成體。臭氧 O3 兩條 O–O 等效(各約單鍵與雙鍵之間)。