[问题1]写出共价化合物OCS分子可能的路易斯结构式。
路易斯结构以短线表示共价键,以点表示非键电子。OCS满足八隅体规则的可能的路易斯结构式有
[问题2]CO分子哪头是负偶极(δ-,微负)?
CO当然是个极性分子。它的路易斯结构式为
:C≡O:
不考虑电负性,假定共用电子对是原子间均摊的,C原子占用的价电子数即为5(2+3),而它原本的价电子数是4,从表面形式上看它是在成键过程中多占了1个电子,带的“形式电荷”(formal charge)就是-1;O原子占用的电子数亦为5,它本来的价电子数为6,为成键多付了,它的“形式电荷”就是+1。就是说CO中C的那头是负电性的,该分子作为配体向中心离子配位时应该以C为箭头。
当然这不是说C真带了一个负电荷或O真带了一个正电荷,它们当然不是离子化合物,只是各自有点微小的呆沓负或呆沓正(O的电负性强于C,还能将负电荷拽回来若干,均摊本身也是有折扣的)。+1、-1只是一种人为算计的“形式”而已。
[问题3]氰离子哪头是负的?
CN-的路易斯结构是
[:C≡N:]-
按共价键电子均摊计,C原子的形式电荷仍为-1,N原子的形式电荷则为0(现5对原5轧平)。C那头带负电更多。
注意形式电荷之和一定等于微粒的电荷值。
[问题4]CO2是哪种结构?
据八隅体规则,CO2有两种路易斯结构式都是合理的
考察它们的形式电荷。前一种结构三原子的形式电荷依次是0、0、0(占用电子数相比原有价电子数都没有盈亏),后一种结构的形式电荷依次是-1、0、+1(左O多占了一个电子,右O亏了一个电子)。相关结构理论指出,没有盈亏皆大欢喜,各原子形式电荷越零结构越稳定,因此前一种路易斯结构是CO2的主导结构。
[问题5]硫氰根离子是哪种结构?
也是CO2的等电子体,NCS-可能的路易斯结构有
它们的形式电荷分别依次是-2、0、+1;0、0、-1;-1、0、0。
首先被否定的是①,因为形式电荷的贫富差距它是最大的,不和谐。②③谁更合理呢?或者说谁的形式电荷为负更合理呢?N,因为N的电负性本来就强于S,或者说N的得电子能力就是比S强。因此③是硫氰根离子的主导结构,负电荷更多地集中于N原子那头。
若C原子在端位,至少在该原子的八隅体结构中形式电荷已是负值。不予考虑。
(图示 曹晶伟)