電子式

電子式

元素形成的物質
在化學反應中,一般是原子的外層電子發生變化。為了簡便起見,化學中常在元素符号周圍用黑點“.”和叉“×”來表示元素原子的最外層電子。這種表示的物質的式子叫做電子式。但是,中學所學習的經典的八隅體的電子式屬于過時的理論,隻能用于表示很少一部分由主族元素形成的物質,不能表示由過渡元素形成的物質,亦不能正确表示多種常見物質的結構。[1]
    中文名:電子式 外文名:Electron-dot diagram 适用領域: 所屬學科:化學 拼音:diàn zǐ shì 表達式:“•”或“×”

使用範圍n

用電子式可以表示原子、離子、單質分子,也可表示共價化合物、離子化合物及其形成過程。n

表示方法n

原子

依據元素的原子最外層電子個數的多少,先用小黑點“·”(或“×”)等符号在元素符号上、下、左、右各表示出1個電子,多餘的電子配對。

單質分子

必須正确地表示出共用電子對數,并滿足每個原子的穩定結構。

離子

陽離子n簡單陽離子由于在形成過程中已失去最外層電子,所以其電子式書寫方式就是其離子符号本身。例如:Na+, K+, Mg2+,Ca2+,Ba2+,Al3+。n複雜的陽離子(例如NH4+、H3O+等) 除應标出共用電子對、非共用電子對等外,還應加中括号,并在括号的右上方标出離子所帶的電荷。n陰離子n無論是簡單陰離子,還是複雜的陰離子,都應标出電子對等,還應加中括号,并在括号的右上方标出離子所帶的電荷。

離子化合物

離子鍵的概念為陰、陽離子通過靜電作用形成的化學鍵。以離子鍵結合的化合物叫離子化合物。離子化合物電子式是将組成的陰陽離子拼在一起進行标示的。書寫規則口訣:多在外、少在内、小在外、大在内、陰陽相間。n多在外、少在内:同種離子數量多的放在離子式的最外側,相對少一些的放在内側書寫。n小在外、大在内:對于不同價态的離子,也按其絕對值,遵照“大值在中間、小值在周邊”的原則書寫。n陰陽相間:書寫時,要做到陰陽離子相間書寫。n對于一種離子數明顯多于其他離子的時候,也可以加角标表示,但較為少見。

共價化合物

共價鍵的概念n為原子間通過共用電子對而形成的化學鍵。由共價鍵形成的化合物是共價化合物。共價化合物中原子間全部是共價鍵。

共價化合物電子式的書寫,基本與共價型單質分子相同,一般為正價者在前。對于不同價态的元素的原子,一般将化合價絕對值大的寫在中間,絕對值小的寫在周邊。例如:

注意事項

無論何種微粒,其電子式都是由原子為基本單位組成的,不能出現角碼甚至系數。

組成各種微粒的各個原子的電子式,必須力求均勻、對稱。穩定的8電子結構通常表示為四對電子(一般為元素符号的上、下、左、右各一對電子)。n中學所學習的經典的8隅體的電子式屬于過時的理論,隻能用于表示很少一部分由主族元素形成的物質,不能表示由過渡元素形成的物質。

局限性

電子式表達物質結構時有一定的局限性,例如;O2(兩個三中心π鍵);臭氧(三中心四電子π鍵);超氧化物(三電子π鍵);臭氧化物(三中心五電子π鍵);二氧化碳,一氧化二氮,疊氮根N3-(三中心四電子π鍵)等,都不能用電子式表示其結構。n所以我們才說電子式局限性較大,隻能表述一小部分物質的結構。而真正意義上的結構是不能用電子式表示的。n這裡我們需要注意,CO2屬于不能用電子式解釋的化合物(存在大π鍵),中學對于CO2結構的描述完全錯誤。因為實驗證明,二氧化碳中C-O鍵鍵長介于一氧化碳(典型的三鍵)與羰基(雙鍵)之間,這是電子式所不能解釋的。下面是對二氧化碳結構的正确描述:在CO2分子中,碳原子采用sp雜化軌道與氧原子成鍵。C原子的兩個sp雜化軌道分别與兩個O原子生成兩個σ鍵。C原子上兩個未參加雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角,并且從側面同氧原子的p軌道分别肩并肩地發生重疊,生成兩個∏三中心四電子的離域鍵。因此,縮短了碳—氧原子間地距離,使CO2中碳氧鍵具有一定程度的叁鍵特征。nCO2的正确結構:

電子式的書寫

陰離子和複雜陽離子要加括号,并注明所帶電荷數,簡單陽離子用元素符号加所帶電荷表示。

要注意化學鍵中原子直接相鄰的事實。

不能漏寫未參與成鍵的電子對。

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