孤对电子数计算公式:孤电子数=1/2*(a-xb)。
孤对电子是一个定性唯象的概念,应该来自于早期化学家对化学成键的朴素理解。孤对电子指原子的电子排布中是成对的电子,该原子在与其它原子成键后没有参与成键,没有参与杂化轨道的形成,而该电子对则称为孤对电子。
这里的关键是该孤对电子是成键同一层的电子,不是内层的,该电子对通常对生成的化合物的影响很大,从而具有共轭性,配位性,碱性等特征。
举例:
在氨分子中,N原子的 n=2 壳层形成 sp3 杂化,就是一个 2s 和三个 2p (x,y,z) 杂化,变成四个组成上比较像的轨道,分别指向四面体的四个顶点,每个轨道可以放 0-2个电子。这其中的三个轨道分别有一个来自于N的电子,并与三个H原子形成共价键,这时每个 H 原子也提供自己仅有的一个电子。
成键以后,还有一个 sp3 杂化轨道是被两个来自于 N 的电子占据着,这一对电子就叫孤对电子。显然,由于四个杂化轨道的化学环境不完全一样,氨分子基态是一个三角锥的样子,N 在一个顶点,三个 H 在其他三个等同的顶点,而孤对电子在 N 的另一侧。