形式电荷

科技工作者之家 2020-11-17

形式电荷(英语:Formal charge,简称FC)在化学上是指分配给分子中的一个原子的电荷,并假定所有化学键中的电子在原子之间均等共享,而无论相对电负性如何。当确定某个分子的最佳Lewis结构(或主要共振结构)时,所选结构使得每个原子上的形式电荷尽可能接近于零。

简介形式电荷(英语:Formal charge,简称FC)在化学上是指分配给分子中的一个原子的电荷,并假定所有化学键中的电子在原子之间均等共享,而无论相对电负性如何。当确定某个分子的最佳Lewis结构(或主要共振结构)时,所选结构使得每个原子上的形式电荷尽可能接近于零。

分子中任何原子的形式电荷可以通过下式计算得出:

其中V是孤立的中性原子(基态)的价电子数,N是分子中该原子未成键价电子数,B是与分子中其它原子成键共享的电子的总数。

形式电荷可以用来预测分子结构、估计分子稳定性、解释分子偶极方向(如CO)和理解配位行为。1

示例CO2是一个中性分子,共有16个价电子。有三种不同的方法可以画其Lewis结构:

碳通过单键连接至2个氧原子(C = +2,O = −1,形式电荷为0)

碳通过单键连接一个氧,双键连接另一个氧(C = +1, O双键= 0,O单键= −1,形式电荷为0)

碳通过双键连接至2个氧原子(C = 0,O = 0,形式电荷为0)

即使三种结构计算出的总电荷为零,最后一种结构是最好的,因为其分子中根本没有电荷。1

参见氧化态

化合价

配位数

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。