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AP化学必考知识点解析 - Lewis formula

来源:原创作品 | 2019-11-2811

Lewisformula是AP化学考试的重点内容。写出化合物的正确Lewisformula是运用VSEPR理论和valencebond理论判断molecule的空间构型(geometry)、杂化状态(hybridization)和polarity的前提。这部分对...

Lewis formula 是AP化学考试的重点内容。

写出化合物的正确 Lewis formula 是运用 VSEPR 理论和 valence bond 理论判断 molecule 的空间构型(geometry)、杂化状态(hybridization)和polarity的前提。

这部分对物质结构的分析题在AP化学考试中占得比重较大。

首先,Lewis formula中 只需写出 valence electron,这些 valence electron可以分为 bonding electron 和 lone pair 两种。书写 Lewis formula 的一个原则是每个 atom 应该遵循 the octet rule。


书写 Lewis formula 的方法有很多,其中 S=N-A 的方法系统易掌握。


根据S的取值可以求出化合物中形成的共价键的数量,然后填入 lone pair,使每个原子达到8电子稳定构型。

✦ Select a reasonable (symmetrical) “skeleton” for the molecule or polyatomic ion.

✦ Calculate N , A and S

✦ Place the S electrons into the skeleton as shared pairs.Use double and triple bonds only when necessary.

✦ Place the additional electrons into the skeleton as unshared(lone) pairs to fill the octet of every A group element (except H, which can share only 2 e-). Check that the total number of electrons is equal to A.

例如NO3-

✦ Step 1,skeleton 为:


✦ Step 2,算出N,A,S


✦ Step 3,把bondingelectron填入skeleton中


✦ Step 4,把lone pair填入skeleton中


有些化合物和 Lewis formula 会有两种以上的写法,合称为resonance structure。

A resonance structure, is one of two or more Lewis structures for a single molecule that cannot be represented accurately by only one Lewis structure.

例如


注意,在

的真实结构中,三个CO共价键是完全等同的,都是介于单键和双键之间的一种状态。

在有些化合物中,原子的 valence electron 数量不符合 the octet rule,可以少于(the Incomplete Octet)或多于(the Expanded Octet)8个electron。含有Be和B元素的化合物属于 the Incomplete Octet,其中Be只有4个 valence electron,B需要6个 valence electron。


在元素周期表中,某些位于第三周期或原子序数更大的元素可以形成多于8个 valence electron 的构型。

例如


在这种 Expanded Octet 化合物的 Lewis formula 书写时,算出的S数值会小于 central atom 连接所有 atom 所需要的 electron 数量。这时,只需把S直接增大到所需的数量。例如:

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