共价化合物一个分子中化学键数目的求法

共价化合物一个分子中化学键数目的求法

山西晋城泽州一中李玏邮编:048000共价化合物除原子晶体外，都是分子晶体。因此绝大部分共价化合物都存在单个分子，如果能够通过原子中电子云的伸展方向推导出一个分子的形状，从而画出此分子的结构模型图的话，我们便很容易能得出一个分子中所含有的化学键的个数，并能得出此分子中极性键和非极性键分别有多少。然而电子云的形状和伸展方向在高中阶段是比较难理解的内容，而且有时根据以上理论也很难画出分子的结构模型图，那么在不画出分子的结构模型图的情况下怎样得出一个分子中含有几个化学键，并得出极性键和非极性键各有多少呢？下面介绍一种根据元素化合价进行推导的方法。

一、一个分子中非极性共价键数目的计算：

如果一个化合物分子中所有元素的化合价与其常规化合价相同，则此分子中只有极性共价键，而没有非极性共价键；如果一个化合物分子中某元素的化合价与其常规化合价不相同，则此分子中的此元素原子间存在极性共价键，而且相差几个数值，每两个原子间就存在几个非极性共价键。

例如：在H2O2分子中，氢原子的化合价与其常规化合价相同，则两个氢原子间不存在非极性共价键，而氧原子的化合价为-1价，与其常规化合价-2价不相同，两者相差一个数值，则两个氧原子间存在一个非极性共价键。

再如：在C2H6分子中，氢原子的化合价与其常规化合价相同，则氢原子间不存在非极性共价键，而碳原子的化合价为-3价，与其常规化合价-4价不相同，两者想差一个数值，则两个碳原子间存在一个非极性共价键；在C2H4分子中，氢原子的化合价与其常规化合价相同，则氢原子间不存在非极性共价键，而碳原子的化合价为-2价，与其常规化合价-4价不相同，两者

想差两个数值，则两个碳原子间存在两个非极性共价键，即碳与碳之间的双键；在C2H2分子中，氢原子的化合价与其常规化合价相同，则氢原子间不存在非极性共价键，而碳原子的化合价为-1价，与其常规化合价-4价不相同，两者想差三个数值，则两个碳原子间存在三个非极性共价键，即碳与碳之间的叁键；

二、一个分子中极性共价键数目的计算：

非金属原子间形成的化学键称作共价键，相同的非金属原子间形成的共价键为非极性共价键，不同非金属原子间形成的共价键为极性共价键。在以上的叙述中我们已经讨论了一个分子中非极性共价键数目的计算方法。以下我们来讨论极性共价键的计算方法。

如果一个化合物分子中某元素的化合价与其常规化合价不相同，则观察其它元素的原子，这些元素的原子的化合价的数值是几，则表明此元素的一个原子形成了几个极性共价键，则此分子中形成的极性共价键的数目就等于这些元素的化合价与这些元素原子个数的乘积。

例如：在H2O2分子中，氧原子的化合价为-1价，与其常规化合价-2价不相同，则观察氢原子，由于氢原子的化合价为+1价，则此分子中的极性共价键的数目为1×2=2；

再如：在C2H6分子中，碳原子的化合价为-3价，与其常规化合价-4价不相同，则观察氢原子，由于氢原子的化合价为+1价，则此分子中的极性共价键的数目为1×6=6；

在C2H4分子中，碳原子的化合价为-2价，与其常规化合价-4价不相同，则观察氢原子，由于氢原子的化合价为+1价，则此分子中的极性共价键的数目为1×4=4；

在C2H2分子中，碳原子的化合价为-1价，与其常规化合价-4价不相同，则观察氢原子，由于氢原子的化合价为+1价，则此分子中的极性共价键的数目为1×2=2。

三、一个分子中共价键总数目的计算：

一个分子中存在的化学键都是共价键，因此一个分子中存在的化学键总数等于此分子中极性共价键和非极性共价键的数目之和。

例如：在H2O2分子中，极性共价键的数目为2；非极性共价键的数目为1，则此分子中的共价键总数为3；

在C2H6分子中，极性共价键的数目为6；非极性共价键的数目为1，则此分子中的共价键总数为7；

在C2H4分子中，极性共价键的数目为4；非极性共价键的数目为2，则此分子中的共价键总数为6；

在C2H2分子中，极性共价键的数目为2；非极性共价键的数目为3，则此分子中的共价键总数为5。

例题：已知在P4S3分子中，所有原子均满足最外层为8电子的稳定结构，求此分子中的化学键数目。

解：由分子式，硫元素在后，可得知硫应显负价，因其原子满足最外层为8电子的稳定结构，可得知硫元素显6-8=-2价，符合硫元素的常规化合价，因此此分子中的极性共价键数目为2×3=6个；根据化合价的代数和为零，计算可得出磷元素在此物质中的化合价为+1.5价；而磷原子也满足最外层为8电子的稳定结构，因此磷元素此时的常规化合价为8-5=3价，3与1.5之间相差1.5个数值，表明每两个磷原子间存在1.5个非极性共价键，

因此此分子中存在1.5÷2×4=3个，由此得出P4S3分子中共存在3+6=9个共价键。据此我们还可以推导出此分子的结构式，并画出其电子式。