的路易斯结构是这样的分子或离子中的共价键的所有表示。其中，这些键和电子由点或长破折号表示，尽管在大多数情况下，点与非共享电子相对应，而破折号与共价键相对应。
但是什么是共价键？它是周期表中任何两个原子之间共享的一对电子（或点）。使用这些图，可以为给定的化合物绘制许多骨架。哪一个是正确的将取决于形式电荷和原子本身的化学性质。
2-溴丙烷化合物。来自Wikimedia Commons的Ben Mills。
在上图中，您有一个路易斯结构实例的例子。在这种情况下，所代表的化合物是2-溴丙烷。您会看到与电子相对应的黑点，既包括参与键的电子，也包括未共享的电子（仅在Br上方的一对）。
如果将点对“：”替换为长破折号“-”，则2-溴丙烷的碳骨架将表示为：C – C –C。为什么不能用C–H–H–C代替“分子框架”？答案在于每个原子的电子特性。
因此，由于氢具有一个电子和一个可填充的轨道，因此它仅形成一个共价键。因此，它永远不能形成两个键（不要与氢键相混淆）。另一方面，碳原子的电子构型允许（并要求）形成四个共价键。
由于这个原因，C和H插入的Lewis结构必须是连贯的，并遵守由其电子结构控制的结构。这样，如果碳具有四个以上的键，或者氢具有一个以上的键，则可以舍弃该草图，并可以开始另一个符合实际情况的草图。
吉尔伯特·牛顿·刘易斯（Gilbert Newton Lewis）在寻找忠实于实验数据的分子表示时引入了这些结构的主要主题或载体之一：分子结构和形式电荷。
所有现有的化合物都可以用Lewis结构表示，从而对分子或离子的状态给出了近似值。
什么是路易斯结构？
它是分子或离子中价电子和共价键的代表性结构，有助于人们了解其分子结构。
但是，这种结构无法预测一些重要的细节，例如原子的分子几何形状及其周围环境（如果是正方形，三角形平面，双锥体等）。
同样，它也没有说明其原子的化学杂化是什么，但确实说明了双键或三键的位置以及结构中是否存在共振。
有了这些信息，人们就可以讨论化合物的反应性，其稳定性，分子在反应时将遵循的机理和机理。
由于这个原因，路易斯结构永远不会被停止考虑并且非常有用，因为可以在它们中凝聚新的化学学习方法。
怎么做？
要绘制或绘制结构，化学式或Lewis图，化合物的化学式至关重要。没有它，您甚至无法知道组成它的原子。一旦使用它，则周期表将用于定位它们所属的组。
例如，如果您具有化合物C 14 O 2 N 3，则必须寻找碳，氧和氮所在的基团。完成此操作后，无论化合物是什么，价电子的数量均保持不变，因此或早或晚都将它们记忆下来。
因此，碳属于IVA族，氧属于VIA族，氮属于VA。基团数目等于价电子的数目（点）。它们都具有填充价壳八位位组的共同点。
什么是八位位组规则？
这说明原子有一种趋向于用八个电子完成其能级以达到稳定的趋势。这适用于所有非金属元素或在元素周期表的sop块中找到的那些元素。
但是，并非所有元素都遵循八位位组规则。过渡金属是特殊情况，其结构更多地基于形式电荷及其基团编号。
非金属元素的化合价壳中的电子数，可以在其中操作路易斯结构的电子。
应用数学公式
知道元素属于哪个基团，并因此了解可用于形成键的价电子数，我们继续以下公式，这对于绘制路易斯结构很有用：
C = N-D
其中C表示共享电子，即参与共价键的电子。由于每个键由两个电子组成，因此C / 2等于必须绘制的键（或破折号）的数量。
N是必需的电子，原子必须在其价态壳中具有电子，才能与随后跟随其的稀有气体等电子。对于除H以外的所有元素（因为它需要两个电子才能与He进行比较），它们需要八个电子。
D是可用电子，其由价电子的基团或数量确定。因此，由于Cl属于VIIA组，因此它必须被七个黑点或电子包围，并记住要成键需要一对。
具有原子，它们的点和C / 2键的数量，然后可以改进路易斯结构。但此外，有必要具有其他“规则”的概念。
负电性最小的原子在哪里
绝大多数结构中的负电性原子最少，占据了中心。因此，如果您有一个具有P，O和F原子的化合物，则P必须位于假设结构的中心。
同样，重要的是要注意氢通常与高负电性原子结合。如果化合物中含有Zn，H和O，则H将与O一起出现，而不与Zn一起出现（Zn – O – H而不是H – Zn – O）。该规则有例外，但通常发生在非金属原子上。
对称和形式载荷
自然界非常喜欢创建尽可能对称的分子结构。这有助于避免创建凌乱的结构，原子的排列方式应使其不遵循任何明显的模式。
例如，对于化合物C 2 A 3，其中A为虚拟原子，最可能的结构为A – C – A – C –A。注意其侧面的对称性，彼此的反射。
在绘制路易斯结构时，尤其是对于离子，形式电荷也起着重要作用。因此，可以添加或除去键，以使原子的形式电荷与所显示的总电荷相对应。该标准对过渡金属化合物非常有帮助。
八位位组规则的局限性
代表不稳定的三氟化铝化合物。两种元素均由六个电子组成，当它们应为八个以实现稳定性时，会生成三个共价键。资料来源：GabrielBolívar
并非所有规则都遵循，这并不一定意味着结构错误。在涉及IIIA族元素（B，Al，Ga，In，Tl）的许多化合物中观察到了这种典型的例子。这里专门考虑三氟化铝（AlF 3）。
然后应用上述公式，我们得到：
D = 1×3（一个铝原子）+ 7×3（三个氟原子）= 24个电子
这里3和7是可用于铝和氟的价电子的相应基团或数目。然后，考虑必要的电子N：
N = 8×1（一个铝原子）+ 8×3（三个氟原子）= 32个电子
因此，共享电子为：
C = N-D
C = 32-24 = 8个电子
C / 2 = 4个链接
由于铝是最小的负电性原子，因此必须将其置于中心，而氟仅形成一个键。考虑到这一点，我们具有AlF 3的Lewis结构（上图）。共享的电子用绿点突出显示，以区别于非共享的电子。
尽管计算预测必须形成4个键，但铝缺乏足够的电子，也没有第四个氟原子。结果，铝不符合八位位组规则，这一事实没有反映在计算中。
刘易斯结构的例子
碘
碘的非金属各有7个电子，因此，通过共享这些电子中的每一个，它们会生成提供稳定性的共价键。资料来源：GabrielBolívar
碘是卤素，因此属于VIIA组。因此，它具有七个价电子，并且这个简单的双原子分子可以表示为即兴或应用下式：
D = 2×7（两个碘原子）= 14个电子
N = 2×8 = 16个电子
C = 16-14 = 2个电子
C / 2 = 1个链接
在14个电子中，有2个电子参与共价键（绿色点和破折号），其中12个未被共享。由于它们是两个碘原子，因此必须为其中之一（其价电子）划分6个。该分子的几何形状是线性的，只有这种结构是可能的。
氨
氮有5个电子，而氢只有1个。通过建立三个共价键（由一个来自N的电子和另一个来自H的电子组成）足以达到稳定性。来源：GabrielBolívar
氨分子的路易斯结构是什么？由于氮属于VA组，因此它具有五个价电子，然后：
D = 1×5（一个氮原子）+ 1×3（三个氢原子）= 8个电子
N = 8×1 + 2×3 = 14个电子
C = 14-8 = 6个电子
C / 2 = 3个链接
这次公式与链接数（三个绿色链接）正确。当8个可用电子中的6个参与键合时，在氮原子上方仍存在一个未共享的对。
该结构说明了有关氨碱所需的所有知识。应用TEV和TRPEV的知识，可以推论出几何结构由于无氮对而四面体扭曲，因此其杂化为sp 3。
C
资料来源：GabrielBolívar
该式对应于有机化合物。在应用该公式之前，应记住氢形成一个单键，氧两个，碳四个，并且结构必须尽可能对称。作为前面的示例，我们有：
D = 6×1（六个氢原子）+ 6×1（一个氧原子）+ 4×2（两个碳原子）= 20个电子
N = 6×2（六个氢原子）+ 8×1（一个氧原子）+ 8×2（两个碳原子）= 36个电子
C = 36-20 = 16个电子
C / 2 = 8个链接
绿色破折号的数量对应于8个计算出的链接。所提出的路易斯结构是乙醇CH 3 CH 2 OH的结构。然而，提出更加对称的二甲醚CH 3 OCH 3的结构也是正确的。
“更”正确的是哪两个？由于结构以相同分子式C 2 H 6 O的结构异构体出现，所以两者都是一样的。
高锰酸根离子
资料来源：GabrielBolívar
当期望制备用于过渡金属化合物的路易斯结构时，情况复杂。锰属于VIIB族，同样，负电荷的电子必须添加到可用电子中。应用公式，我们有：
D = 7×1（一个锰原子）+ 6×4（四个氧原子）+ 1个电子乘以电荷= 32个电子
N = 8×1 + 8×4 = 40个电子
C = 40-32 = 8个共享电子
C / 2 = 4个链接
但是，过渡金属可以具有八个以上的价电子。此外，对于MnO的4 -离子，以表现出负电荷，有必要以降低氧原子的形式电荷。怎么样？通过双键。
如果MnO的所有债券4 -很简单，氧的正式收费将等于-1。由于有四个，因此阴离子的电荷为-4，这显然是不正确的。当形成双键时，可以保证单个氧在离子中具有负的形式电荷。
可以看出在高锰酸根离子中存在共振。这意味着唯一的单个Mn-O键在四个O原子之间是离域的。
重铬酸根离子
资料来源：GabrielBolívar
最后，重铬酸根离子（Cr 2 O 7）发生类似的情况。铬属于VIB组，因此具有六个价电子。再次应用公式：
D = 6×2（两个铬原子）+ 6×7（七个氧原子）+ 2个电子乘以二价电荷= 56个电子
N = 8×2 + 8×7 = 72个电子
C = 72-56 = 16个共享电子
C / 2 = 8个链接
但是没有8个键，而是12个。出于同样的原因，在高锰酸根离子中，必须留有两个带有负形式电荷的氧，它们加起来为重铬酸根离子-2。
因此，添加了必要数量的双键。这样，我们得出了Cr 2 O 7 2–的图像的Lewis结构。
参考文献
- 惠特顿，戴维斯，佩克和斯坦利。化学。（第8版）。CENGAGE Learning，第251页。
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