高中化学/路易斯电子点图
本章将探讨另一种表示价电子的速记方法。本课中探讨的方法将是对价电子的直观表示。我们将，正如我们在上一课中观察到的那样，以考察这种直观表示如何在元素周期表中呈规律性变化来结束本课。
- 解释电子点图的含义。
- 绘制给定元素的电子点图。
- 描述元素周期表中电子点图的规律。
如本章前面所述，核心电子是除价电子以外的所有电子，而价电子则是最外层电子层中的电子。价电子是负责化学反应的电子。以下是钠的电子构型。
电子构型是：1s22s22p63s1。核心电子是1s22s22p6。价电子是3s1。吉尔伯特·N·路易斯提出了一种直观地表示该价电子方法。这些直观表示被称为路易斯电子点图。路易斯认为，由于价电子负责化学反应而核心电子不参与，因此我们应该使用一个仅显示原子价电子的图。
要绘制钠的路易斯电子点图，你可以想象钠的符号在一个有四个边的盒子里。盒子的每一侧代表原子最外层电子层中的s轨道或三个p轨道之一。第一个和第二个价电子放在代表s轨道的边上，接下来的电子放在p轨道上。就像在轨道表示中电子在成对之前是单独放置的，所以在电子点式中它们也是一个一个地放在p轨道上。一个点代表一个价电子。因此，钠的路易斯点式是
看一下镁的电子构型。镁是元素#12。
要绘制路易斯电子点图，我们在脑海中想象 Mg 的符号在一个盒子中，里面包含所有核心电子（即1s22s22p6）。然后我们将价电子放在盒子周围，每一边代表最外层电子层中的一个轨道。镁有多少个价电子？有 2 个价电子，3s2。
因此，镁的路易斯电子点式是
看一下氯的电子构型。
氯的电子构型可以写成：1s22s22p63s23p5。核心电子将是1s22s22p6，而价电子将位于第三层（或n = 3 的地方）。因此，氯有 7 个价电子。路易斯电子点图如下所示
注意电子成对出现。想象氯在一个盒子里，盒子有 4 个边。每个边可以有 2 个电子。因此，任何路易斯电子点图上通常最多可以有 2 × 4 = 8 个电子。
|
示例问题 写出以下元素的路易斯电子点式
解答: (a) 氧的电子构型为：1s22s22p4，因此有 2 个核心电子和 6 个价电子。路易斯电子点式是 (b) 硫的电子构型为：1s22s22p63s23p4，因此有 10 个核心电子和 6 个价电子。路易斯电子点式是 (c) 钾的电子构型为：1s22s22p63s23p64s1，因此有 18 个核心电子和 1 个价电子。路易斯电子点式是 (d) 碳的电子构型为：1s22s22p2，因此有 2 个核心电子和 4 个价电子。路易斯电子点式是 |
在上一课中，我们已经证明，使用早期版本对元素周期表进行编号，我们可以看到一种规律，可以找到主族元素各族中价电子的数量。由于路易斯电子点图是基于价电子的数量，因此同一族中的元素将具有相同的电子点图这一规律是成立的。换句话说，如果第 1A 族中的所有元素都有 1 个价电子，那么每个路易斯电子点图将只有一个点。请看下表。
| 元素 | 价e– 数量 | 图示 | 元素 | 价e– 数量 | 图示 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 氢 (H) | 1 |  |
||||
| 锂 (Li) | 1 |  |
铷 (Rb) | 1 | 
| |
| 钠 (Na) | 1 |  |
铯 (Cs) | 1 | 
| |
| 钾 (K) | 1 |  |
钫 (Fr) | 1 | 
| |
主族元素中的所有元素都遵循同样的规律。请看表 9.8，了解第 2A 族元素的路易斯点图。
| 元素 | 价e– 数量 | 图示 | 元素 | 价e– 数量 | 图示 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 铍 (Be) | 2 |  |
锶 (Sr) | 2 | 
| |
| 镁 (Mg) | 2 |  |
钡 (Ba) | 2 | 
| |
| 钙 (Ca) | 2 |  |
镭 (Ra) | 2 | 
|
第 3A 族元素的路易斯电子点图也存在类似的规律。
| 元素 | 价e– 数量 | 图示 | 元素 | 价e– 数量 | 图示 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 硼 (B) | 3 |  |
铟 (In) | 3 | 
| |
| 铝 (Al) | 3 |  |
铊 (Tl) | 3 | 
| |
| 镓 (Ga) | 3 |  |
||||
- 路易斯电子点图用于直观地表示仅价电子。
- 核心电子用元素符号表示，价电子点围绕元素符号。
- 路易斯电子点图中价电子点的最大数量为 8 个。每个边（上、下、左、右）可以放置两个电子。
- 电子通过将前两个价电子放在s轨道上，然后在每个p轨道上放置一个电子，直到每个p轨道都只有一个电子，然后再将p轨道中的电子配对，添加到电子点式中。
- 同一族中的每个元素都有相同的价电子数量，因此具有相同的路易斯电子点图。（相同数量的点，不同的符号。）
- 路易斯电子点图的优点是什么？
- 路易斯电子点图中点的最大数量是多少？
- 绘制锂的路易斯电子点图。
- 绘制钙的路易斯电子点图。
- 绘制溴的路易斯电子点图。
- 绘制硒的路易斯电子点图。
- 绘制以下每个元素的路易斯电子点图。根据这些图，你能得出什么结论？
- (a) 氧 2- 离子
- (b) 硫 2- 离子
- (c) 锑
- (d) 铝
- 通过填写下表，写出第 6A 族（或第 16 族）的路易斯电子点图趋势。
表 9.10 元素 价e– 数量 图示 氧 (O) 硫 (S) 硒 (Se) 碲 (Te) 钋 (Po)
- 路易斯电子点式
- 一种简便的视觉表示方法，用于表示元素的价电子。
本材料改编自原始的CK-12书籍，可在 此处 找到。该作品采用知识共享署名-相同方式共享 3.0 美国许可证进行授权。