在化学的奇妙世界里,我们常常探寻物质的构成奥秘。从宏观的物质变化,深入到微观的原子、分子层面,其中电子式犹如一把神奇的钥匙,帮助我们解锁微观世界中电子的奥秘。今天,就让我们一同深入了解化学中的电子式。
一,电子式是什么?
简单来说,电子式是一种用元素符号和小黑点(或小叉)来表示原子、离子或化合物中原子最外层电子分布的式子。它能直观地展示出原子在化学反应中电子的得失或共用情况。例如,对于氢原子(H),它的最外层只有 1 个电子,电子式就可以简单地表示为 H・,这个小点代表的就是氢原子唯一的那个最外层电子。
二,原子的电子式书写规则
原子的电子式书写相对基础,但十分关键。我们要依据元素原子最外层电子个数来进行。以氧原子(O)为例,氧原子最外层有 6 个电子,我们就在氧元素符号 O 的上、下、左、右四个位置,先各放 1 个电子,像这样:・O・,然后把剩下的 2 个电子,以成对的形式放在任意两个位置上 。总的原则就是,尽可能均匀、对称地把最外层电子分布在元素符号周围。
三,离子的电子式书写
离子的电子式书写又分为阳离子和阴离子。
1,阳离子
(1)简单阳离子:像钠离子(Na⁺)、镁离子(Mg²⁺)等,它们在形成离子的过程中已经失去了最外层电子,所以其电子式书写就是它们的离子符号本身。这是因为失去电子后,离子的电子层结构发生了变化,最外层电子已不存在,只剩下带正电的原子核及内层电子,用离子符号表示就简洁明了。
(2)复杂阳离子:以铵根离子(NH₄⁺)为例,首先要写出氮原子(N)和氢原子(H)的结合形式,氮原子最外层有 5 个电子,与 4 个氢原子形成共价键后,氮原子周围有 8 个电子(包括与氢原子共用的电子对),此时氮原子带一个单位正电荷。在书写电子式时,要把整个结构用中括号括起来,并在右上角标明离子所带的电荷数 。
2,阴离子
(1)简单阴离子:比如氯离子(Cl⁻),氯原子最外层有 7 个电子,得到 1 个电子后达到 8 电子稳定结构。在书写电子式时,要把得到的电子也表示出来,将所有电子均匀分布在元素符号周围,然后用中括号括起来,并在右上角标明所带的负电荷数 。
(2)复杂阴离子:以氢氧根离子(OH⁻)为例,氧原子最外层有 6 个电子,氢原子最外层有 1 个电子,它们形成共价键后,氧原子周围有 8 个电子(包括与氢原子共用的电子对),整体带一个单位负电荷。