有機化學 形式電荷的問題

氮的鍵結情況，涉及 2s 軌域及 2p 軌域的混成。


1.
氮有 5 個價電子。
當氮的形式電荷為 -1時，價電子有 6個。
電子組態應為2s²2px²2py¹2pz¹
這四個價軌域（2s、2px、2py、2pz）會混成為四個 sp³ 軌域。
其中兩個 sp³ 軌域有未成對電子，會分別形成兩個鍵結。
另外兩個 sp³ 軌域是兩個孤電子對。
以 NH2⁻為例，鍵角 HNH 約為 105°，與兩個 sp³ 軌域之間的 109.5° 接近，而不是兩個 2p軌域之間的 90°。


2.
當氮的形式電荷為 +1 時，價電子有 4 個。
電子組態應為2s²2px¹2py¹2pz⁰
2s 軌態中的一個電子會首先吸收能量，激化成 2p 電子。
電子組態變為2s¹2px¹2py¹2pz¹
這四個價軌域（2s、2px、2py、2pz）會混成為四個 sp³ 軌域。
四個 sp³ 軌域均有未成對電子，會分別形成四個鍵結。
以 NH4⁺ 為例，鍵角 HNH 約為 109.5°，與兩個 sp³ 軌域之間的 109.5° 相同。
以上的鍵結情況，與碳原子形成四個鍵結相同。

2014-12-31 05:16:46 補充：
002 回答補充提問。

罕德定則應用於獨立原子在基態時的電子組態。
混成軌域涉及一些中央原子在組成鍵結前，會首先把價軌域混成，然後用混成軌域組成鍵結。
兩者涉及情況不同，不能直接比較。

CH4 中，C 的電子組態與帶 + 1 形成電荷的氮原子電子組態相同。
因此，混成軌域的情況與題 2 的答案相同，四個 sp³ 混成軌域分別形成四個鍵結。四個 C-H 鍵長和鍵能皆相等，而鍵角 HCH 約為 109.5°，與兩個 sp³ 軌域之間的 109.5° 相同。

不能單憑中央原子的形式電荷來判定其穩定性。如 CH4 和 :CH2，兩者 C 原子的形式電荷皆為 0，前者相對穩定，後者極不穩定。

001 對形式電荷有錯誤的理解。

形式電荷是不貼切的譯法，英文是 formal charge，正確譯法是正式電荷。

形式電荷基本是只是一個"形式"上的電荷

而非真的電荷(電子)，所以你不能以軌域填電子的填法的樣子來填它

基本是形式電荷是給我們用來判別路易士結構的

可以藉由形式電荷來判別結構是否正確

形式電荷的算法：價電子數-鍵結數-孤立電子數

2014-12-29 20:25:59 補充：
因為當形式電荷=0的時候 N是最穩定的
所以這樣的形式剛好符合罕得定則
相對形式電荷不等於0的情況下
相對來講是不穩定的

2014-12-30 08:27:40 補充：
形式電荷為0的情況下
相對來講是穩定的

2015-01-02 17:55:18 補充：
老爺子
你是考英文嗎?
直接翻譯當然是正式電荷
懂化學的人也會翻作形式電荷好嗎
小無言
應該是你不太懂....