共用电子对
共用电子对是指分子或晶体中为两原子所共用的成对电子,可以由两个原子各提供一个电子组成,也可由其中一个原子单独提供一对电子(形成配位键)组成。共价键的共用电子对理论最初是由美国化学家吉尔伯特·路易士(G.N.Lewis)在1916年提出的。即一个原子如果最外层电子达到完全充满时,就形成了一个稳定的电子层构型,此时的原子能量低而稳定。
共用电子对使两原子核间的电子云密度增大,增加了对两核的吸引力。当两个相同的原子或电负性近似的原子化合时,它们得失电子的能力相同或近似,在形成化学键时,为了满足稳定的8电子构型,各拿出一个电子共用,形成一对共用电子对,成键的两个原子核共同吸引这一对电子,将两个原子结合起来,形成化学键。此外,用共用电子对来描述和表示共价键的本质,从现代科学的观点看是不科学的,因为电子围绕着原子核在不停地高速运转着,不可能停留在两个原子核之间。但是,这种表示方法比较直观,所以有机化学中仍常常利用它来解释一些问题。
问题
形成共用电子对的两个原子是同种元素,那么它们对电子对的吸引能力是一样的,电子对就在当中,而不偏移,称为非极性键。如果,形成共用电子对的两个原子是不同元素,那么它们的吸引电子的能力就是不一样的,就像拔河一样,谁对电子的吸引力大,电子对就偏向它。所以,决定电子对偏向谁,是这种元素对电子的吸引力,也就是非金属性,或者是电负性。一般,周期表,同一主族从上到下,非金属性减弱,即电负性减弱。同一周期,从左到右,非金属性增强,即电负性增强。例如,C在Si的上面,所以C-Si之间的电子对就偏向C,O在N的右面,所以N-O之间的电子对就偏向O
形成原因
原子在最外层是8电子时是稳定结构(氢、氦除外),所以原子会尽量从外界获得电子以形成八电子稳定结构。金属的失电子能力比较强,非金属的得电子能力比较强。所以他们结合就会直接得失电子形成离子。而得失电子能力差不多的元素相遇,它们不能直接进行电子的得失,所以就会各拿出一个或多个电子形成共用电子对。这时候,每一个电子都同时属于两个原子,它在两个原子核外的空间运动,同时绕两个原子核运转,使原子的最外层有八个电子。而因原子核对电子吸引力的强弱而使电子对有所偏移。电子对偏向一方略显负电性,偏离一方略显正电。这就是共用电子对。