還記得嗎？ 路易斯提出化學鍵的生成 會依循八隅體法則， 其中價電子扮演了關鍵的角色。 但是價電子參與鍵結的概念比較抽象， 而且， 每次在解釋這種情況時， 如果都要將每種原子的電子排列情況畫出來， 這樣太麻煩了， 有什麼樣的方式可以 更簡單地說明路易斯的想法呢？ 路易斯在提出八隅體法則之後， 為了更方便說明他的想法， 他提出了一個能夠簡易地 描述元素價電子數的方法， 我們把它稱為 路易斯電子點符號。 它是以元素符號為中心， 在符號的四周加上相當於 該元素價電子數量的圓點。 我們以ⅥA族的氧原子為例， 先來看它的電子排列情況吧！ 氧的最外面的殼層 一共有6個電子， 因此， 如果把它轉換成路易斯電子點符號的話， 首先， 我們要先畫出代表氧原子的元素符號O。 接下來， 要畫出幾個圓點呢？ 聰明的你一定也猜到了， 總共要在O的周圍 畫上6個電子喔！ 所以現在氧原子的周圍 一共有2對成對的電子， 以及2顆未成對的電子喔！ 那麼路易斯電子點符號中， 表示價電子的點， 為什要有1個 和1對的差別呢？ 這是因為單顆不成對的電子反應性較好， 產生鍵結時， 會優先使用這些電子； 相對而言， 成對電子反應性較低， 比較穩定， 較少參與反應。 既然我們知道氧原子的 路易斯電子點符號是怎麼畫的， 那我們就來看看 其他原子的路易斯電子點符號 是怎麼樣呈現的吧！ 這個表格是從ⅠA族到ⅧA族， 原子序1到18原子的 路易斯電子點符號。 在表格中， 我們可以發現這些原子的價電子數 會等同於它們所屬的族數， 唯一的例外是 價電子數為2， 卻屬於ⅧA族的氦原子。 我們學會了怎麼畫 原子的路易斯電子點符號， 那麼， 如果是由不同原子所組成的分子， 又如何用路易斯提出的概念去解釋呢？ 這個時候， 我們在前面所學的八隅體法則 就派上用場啦！ 如果要用八隅體法則 來說明分子的鍵結， 我們會使用路易斯結構式。 路易斯結構式又是怎麼畫的呢？ 我們先以常見的水分子H₂O為例， 首先計算出分子的價電子總數， 氫原子的價電子數為1， 氧原子的價電子數為6， 於是 由2個氫原子和1個氧原子 所組成的水分子的價電子總數 就是8。 而我們在畫分子的路易斯結構式時， 先以單中心分子為例， 以分子式為AXₙ的形式而言， A為中心原子， X為周圍原子， 會與中心原子A相連。 水的分子式為H₂O， 因此我們先將氧原子畫在中間， 氫原子則畫在外圍兩側。 接下來它們要開始結合囉！ 此時中心原子和外圍原子 會先共用一對價電子， 共用的這對價電子， 是由氧原子中反應性較高的未成對價電子 及氫原子的價電子所形成。 要注意的是， 價電子的數量要跟計算的一致， 原子之間結合的結果 也必須符合八隅體法則喔！ 數數看， 是不是總共有8顆價電子呢？ 另外， 從路易斯結構式中可以看到， 氧原子周圍有8顆電子， 氫原子周圍有2顆電子， 都符合八隅體規則。 再仔細看看中間， 其中有2對成對的電子 是由氫原子和氧原子共用而成的， 我們稱為共用電子對， 如果成對但沒有跟別的原子共用的電子對， 則稱為孤電子對。 在分子的路易斯結構式中， 我們習慣以「—」表示共用電子對。 接下來 我們再試著畫出NH₃的路易斯結構式， 先計算出分子的價電子總數， 1個氮原子有5個價電子， 3個氫原子一共有3個價電子， 因此NH₃的總價電子數就是8。 接著依照單中心分子的AXₙ 會以A為中心原子的原則， 以氮原子為中心連結另外3個氫原子， 並且在檢查符合八隅體法則之後， 再以「—」表示共用的電子對， 這樣就完成囉！ 要特別注意的是， 雖然我們一直強調在畫路易斯結構式時， 要注意有沒有符合八隅體法則， 但是仍有例外存在， 我們來看下面的例子。 舉個不符合八隅體法則的例子來說， 三氟化硼BF₃ 就是八隅體法則的一個例外。 讓我們來畫畫看它的路易斯結構式吧。 首先， 1個硼原子有3個價電子， 3個氟原子一共有21個價電子， 因此BF₃總共有24個價電子。 然後依照單中心分子的AXₙ 會以A為中心原子的原則， 以硼原子為中心原子 並連接另外3個氟原子， 最後再以「—」表示共用的電子對。 這時你會發現 身為中心原子的硼原子 並沒有符合八隅體法則， 只有6個價電子。 讓我們來總結一下這支影片的學習內容。 路易斯提出了路易斯電子點符號， 透過在元素符號周圍的電子點， 來更簡易地表明價電子的個數； 此外， 還有路易斯結構式以表示不同原子 所形成分子的價電子鍵結情形。 我們在之前的課程中有學到， 化學鍵依照不同的鍵結方式， 藉由價電子的得失或是共用， 會形成不同類型的化學物質， 使用路易斯結構式 便可以說明這些鍵結的形成， 說明物質中的鍵結方式喔！ 你還記得嗎？ 化學鍵分為離子鍵、共價鍵及金屬鍵三種。 其中， 原理為價電子得失的離子鍵 以及價電子共用的共價鍵， 都可以用路易斯結構式 來說明它們的形成， 在下次的課程 我們就會說明離子鍵 與離子晶體的生成方式， 以及它們的特性喔！ 最後是想一想時間， 路易斯電子點符號 或是路易斯結構式 為什麼只需要畫出價電子， 而不畫出所有電子呢？ 除了簡單方便之外， 是不是還有其他的理由呢？ 歡迎在下面留言告訴我們你的想法喔！