正式费用：公式，如何计算和示例 - 化学 - 2025

的形式电荷（CF）是一个被分配给一个分子或离子，这允许解释其结构和基于它的化学性质的原子。这个概念暗示着要考虑债券AB中共价的最大特征。也就是说，这对电子在A和B之间平均共享。

为了理解上述内容，下图显示了两个链接的原子：一个原子用字母A表示，另一个原子用字母B表示。可以看出，在圆的截距中，键对“：”形成了。在该异核分子中，如果A和B具有相同的电负性，则对“：”与A和B保持等距。

但是，由于两个不同的原子不能具有相同的特性，因此“：”对被更具负电性的一个吸引。在这种情况下，如果A的负电性比B高，则对“：”比A更靠近A，而B更负电。

因此，要将正式费用同时分配给A和B，有必要考虑第一种情况（图像顶部的情况）。如果纯共价键AB断裂，则会发生均溶断裂，产生自由基A·和·B。

使用正规货物的质量好处

电子不是像前面的示例中那样固定，而是传播并通过分子或离子的原子而丢失。如果它是双原子分子，则已知“：”对必须在两个原子之间共享或徘徊；在ABC类型的分子中也会发生同样的情况，但是复杂性更高。

但是，在研究原子并假设其键的共价率为100％时，更容易确定它在化合物中是获得电子还是失去电子。为了确定这种收益或损失，必须将您的基本状态或自由状态与您的电子环境进行比较。

这样，如果原子失去电子，则可以分配正电荷（+），相反，如果原子获得电子，则可以分配负电荷（-）（必须将符号写在圆圈内）。

因此，尽管无法精确定位电子，但在大多数情况下，结构上的这些正电荷（+）和（-）符合预期的化学性质。

也就是说，原子的形式电荷与其环境的分子几何形状及其在化合物中的反应性密切相关。

公式及其计算方法

正式指控是任意分配的吗？答案是不。为此，必须假设纯共价键来计算电子的得失，这可以通过以下公式实现：

CF =（原子的基团数）-（形成的键数）-（非共享电子数）

如果原子的CF值为+1，则为其分配正电荷（+）；而如果您的CF值为-1，则会为其分配负电荷（-）。

为了正确地计算CF，必须遵循以下步骤：

-在元素周期表中找到原子所在的组。

-计算与邻居形成的债券数量：双键（=）等于2，三键则等于3（≡）。

-最后，计算未共享电子的数量，这很容易用Lewis结构观察到。

根据结构的计算变化

给定线性分子ABCD，如果现在将结构写为：BCAD，CABD，ACDB等，则每个原子的形式电荷可能会变化。这是因为有些原子通过共享更多的电子（形成更多的键）而获得正CF或负CF。

那么三种可能的分子结构中的哪一种对应于化合物ABCD？答案是：通常具有最低CF值的答案；同样，将负电荷（-）分配给大多数负电性原子的原子。

如果C和D比A和B更具负电性，则它们通过共享更多的电子而获得正式的正电荷（从记忆法则看）。

因此，最稳定，最受能量支持的结构是CABD，因为在这种情况下C和B都只形成一个键。另一方面，ABCD结构以及具有C或B形成两个键（–C–或–D–）的结构更不稳定。

所有结构中哪一个最不稳定？ACDB，因为不仅C和D形成两个键，而且它们的形式负电荷（-）彼此相邻，进一步破坏了结构的稳定性。

形式载荷计算示例

高炉

硼原子被四个氟原子包围。由于B属于IIIA组（13），它缺乏未共享的电子并形成四个共价键，因此其CF为（3-4-0 = -1）。另一方面，对于F，第VIIA（17）组的元素，其CF为（7-6-1 = 0）。

要确定离子或分子的电荷，只需添加构成其的原子的单个CF：（1（-1）+ 4（0）= -1）。

但是，B的CF没有真正的意义。即，最高的电子密度不停留在其上。实际上，这种电子密度分布在F的四个原子上，F是一个比B更负电的元素。

H

铍原子属于IIA（2）组，形成两个键，并且再次缺少未共享的电子。因此，Be和H的CF为：

CF _Be = 2-2-0 = 0

CF _H = 1-1-0 = 0

负载BeH ₂ = 1（0）+ 2（0）= 0

一氧化碳

它的路易斯结构可以表示为：C≡O：（尽管它具有其他共振结构）。重复CF计算，这一次是C（IVA组）和O（VIA组）：

CF _C = 4-3-2 = -1

CF _O = 6-3-2 = +1

这是形式指控不符合要素性质的一个例子。O比C更负电，因此不应带有正电。

其他结构（C = O和^（+） CO ^（-））虽然符合电荷的相干分配，但不符合八位位组规则（C的价电子少于八个）。

NH

N共享的电子越多，其CF的正性就越高（甚至是铵离子，因为它没有可利用的能量形成五个键）。

同样地应用铵离子，氨和酰胺离子中N的计算，然后：

CF = 5-4-0 = +1（NH ₄ ⁺）

CF = 5-3-2 = 0（NH ₃）

最后：

CF = 5-2-4 = -1（NH ₂ ^- ）

也就是说，在NH ₂ ^- N中有四个未共享的电子，当它形成NH ₄ ⁺时会共享所有的电子。H的CF等于0，因此将保存您的计算。

参考文献

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