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將鍵合電子的半數分別歸屬各鍵合原子,再加上各原子的孤電子數,如果兩者之和等于該原子(成游離態電中性時)的價層電子數,形式電荷記為零,否則,少了電子,形式電荷記“+”數,多了電子記為“-”數。形式電荷是在寫共價化合物的Lewis結構式時為了判斷各可能物種的穩定性時引入的。其大小等于價電子數-(成鍵后)實際擁有價電子數。如季鹽,共振式中常見到的正負號,在無機化合物中,如用分子軌道理論處理CO后,C:形式電荷=4-(2+3)=-1;O:形式電荷=6-(2+3)=+1.再舉一例,如判斷共振八隅體穩定性:首先形式電荷越接近0越穩定,其次形式電荷正負交替時最穩定。
與Lewis的結構
形式電荷可以用來判斷所寫的Lewis結構是否合理。例
如: 的 Lewis結構應該是將碳原子放在中間,氮原子和硫原子分別放在兩邊。此時,氮原子的形式電荷是-1,碳原子和硫原子的形式電荷是0;但如果將硫原子安排在中間,則氮原子的形式電荷是-1,碳原子的形式電荷是-2,硫原子的形式電荷是+2。可以看出,后者中,各原子形式電荷數相差很多,結構不穩定,顯然前者更合理。
根據判斷Lewis結構式的穩定性
⑴在Lewis結構式中,q應盡量小,若共價分子中所有原子的形式電荷都為零,則是最穩定的Lewis結構式;
⑵兩相鄰原子之間的形式電荷應避免同號。
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