路易斯結構同形式電荷：一個可以檢查嘅方法

數算分子同多原子離子嘅價電子

每個路易斯結構都由一個數字開始：可供放置嘅價電子總數。對於主族元素，價電子數等於 1–18 編號制下族號嘅最後一個數字，所以碳提供 4 個，氮 5 個，氧 6 個，每個鹵素 7 個。氫提供 1 個，而氦有 2 個，係族號規則嘅唯一例外。

離子嘅電荷會改變總數。負電荷表示額外電子，所以每個單位負電荷加一個電子。正電荷表示欠缺電子，所以要減去。銨離子 NH₄⁺ 有 5 + 4(1) − 1 = 8 個價電子，而碳酸根離子 CO₃²⁻ 有 4 + 3(6) + 2 = 24 個。

畫任何嘢之前，先寫低呢個總數；佢就係你用嚟核對完成結構嘅數字。

建立骨架同放置電子對

骨架係哪個原子連接哪個原子嘅模式。氫同氟幾乎總係只形成一個鍵，所以係末端原子。中心原子通常係除氫以外電負性最低嘅原子，往往係化學式中只出現一次嘅原子。喺含氧酸中，氫原子通常同氧成鍵，而唔係同中心原子成鍵。

骨架確定之後，其餘步驟就係分配電子，令每個原子達到穩定數目。第 2 週期原子（C、N、O、F）周圍最多可以容納八個電子，因為佢哋只有四個價軌道，所以八隅體規則對佢哋嚟講係嚴格限制。

• 用單鍵（每個 2 個電子）將每個末端原子連接到中心原子。
• 用孤對電子完成末端原子嘅八隅體（氫只需要 2 個）。
• 將剩低嘅任何電子作為孤對電子放喺中心原子上。
• 如果中心原子仍然少過 8 個電子，就將相鄰原子上嘅一對孤對電子轉成共用電子對，形成雙鍵或者三鍵。
• 檢查：所畫電子數等於數算嘅總數，而且每個第 2 週期原子周圍冇超過 8 個電子。

形式電荷：用嚟測試候選結構

形式電荷問嘅係：如果每對成鍵電子都平均分開，原子喺圖中擁有嘅電子數同中性游離原子相比有幾多。公式係 FC = V − N − B/2，其中 V 係原子嘅價電子數，N 係佢上面非鍵合（孤對）電子嘅數目，B 係佢嘅鍵中嘅電子數目。結構中嘅形式電荷之和永遠等於該物種嘅總電荷，咁就為你提供咗一個內置嘅算術檢查。

當幾個結構都符合電子數目時，優先揀形式電荷盡可能接近零嗰個。如果必須保留某些形式電荷，較好嘅結構會將負形式電荷放喺電負性較大嘅原子上，並且避免將同號電荷放喺相鄰成鍵嘅原子上。

形式電荷係記帳，而唔係量度所得嘅電荷。由於佢忽略電負性，形式電荷為零嘅原子喺真實分子中仍然可以帶有可觀嘅部分電荷。

實例：光氣同氰酸根離子

光氣 COCl₂。數算：C 提供 4 個，O 提供 6 個，每個 Cl 提供 7 個，所以總數係 4 + 6 + 2(7) = 24 個電子。碳係中心原子。由 C 到 O 同到每個 Cl 嘅三個單鍵用咗 6 個電子。完成 O 同兩個 Cl 原子嘅八隅體再用 3 × 6 = 18 個，合共 24 個，所以冇電子剩俾碳。碳周圍只有 6 個電子，所以要將一對孤對電子轉成第二個鍵。移動 O 嘅一對孤對電子得出 C=O；移動 Cl 嘅一對孤對電子得出 C=Cl。

形式電荷決定兩者之間嘅取捨。用 C=O，氧有 4 個非鍵合電子同 4 個鍵合電子：FC = 6 − 4 − 4/2 = 0。每個 Cl 有 6 個非鍵合電子同 2 個鍵合電子：FC = 7 − 6 − 1 = 0。碳有 8 個鍵合電子：FC = 4 − 0 − 4 = 0。如果改用 C=Cl，嗰個 Cl 變成 7 − 4 − 2 = +1，而單鍵嘅 O 變成 6 − 6 − 1 = −1。全部為零、帶有 C=O 雙鍵嘅結構較為可取。

氰酸根離子 OCN⁻。數算：6 + 4 + 5 + 1 = 16 個電子，碳為中心。有三種排列令碳達到八隅體：O=C=N、O≡C–N 同 O–C≡N，每種都用孤對電子完成 O 同 N 上嘅八隅體。對於 O=C=N，O = 6 − 4 − 2 = 0，N = 5 − 4 − 2 = −1。對於 O≡C–N，O = 6 − 2 − 3 = +1，N = 5 − 6 − 1 = −2。對於 O–C≡N，O = 6 − 6 − 1 = −1，N = 5 − 2 − 3 = 0。三者中碳都係 0，而且每組之和都係 −1，必須如此。

O≡C–N 形式電荷最大，並將正電荷放喺電負性最大嘅氧上，所以貢獻最少。O–C≡N 形式將負電荷放喺氧上，係最重要嘅貢獻結構，O=C=N 緊隨其後。真實嘅離子係呢啲結構嘅混合體，下一節會解釋。

一幅圖無法描述化學鍵時嘅共振

有啲物種有兩個或以上有效嘅路易斯結構，分別只在於電子放置位置，每個原子位置相同。呢啲係共振結構，之間用雙頭箭咀（↔）書寫。真實分子係單一結構，即共振雜化體，其化學鍵係各貢獻結構嘅平均。佢唔會喺各貢獻結構之間來回切換。

甲酸根離子 HCOO⁻ 係一個清晰嘅例子。數算：1 + 4 + 2(6) + 1 = 18 個電子。當 H 同兩個 O 原子都同 C 成鍵，並完成氧嘅八隅體後，已用咗 18 個電子，而碳只有 6 個，所以一對氧孤對電子變成 C=O 鍵。雙鍵嘅 O 嘅 FC = 6 − 4 − 2 = 0，單鍵嘅 O 嘅 FC = 6 − 6 − 1 = −1。任何一個氧都可以持有雙鍵，所以有兩個等價嘅結構。

由於兩個貢獻結構等價，雜化體有兩個相同嘅碳–氧鍵，每個都介乎單鍵同雙鍵之間，而每個氧平均帶有一半嘅負電荷。羧酸根離子中量度所得嘅鍵長同呢個圖像吻合。當貢獻結構並不等價時（例如氰酸根），雜化體最似形式電荷較低嘅結構。

當八隅體規則失效：奇數電子、不完整同擴展嘅電子數

有三類物種唔符合八隅體模式。奇數電子分子（例如一氧化氮 NO，有 5 + 6 = 11 個價電子）無法令每個原子都達到八隅體；其中一個原子必須帶有一個未配對電子。呢類物種稱為自由基，通常具有反應性。

有啲分子嘅中心原子八隅體不完整。三氟化硼 BF₃（24 個電子）中，有三個 B–F 單鍵嘅結構令硼只有 6 個電子，但每個原子嘅形式電荷都係零。形成 B=F 雙鍵只會令硼完成八隅體，代價係氟嘅形式電荷為 +1，硼為 −1，所以單鍵結構係通常嘅描述。

第 3 週期及以下嘅原子，可以畫成周圍多過八個電子。喺 PCl₅（40 個電子）中，五個鍵令磷有 10 個電子。喺三碘離子 I₃⁻（3 × 7 + 1 = 22 個電子）中，中心碘持有兩個鍵同三對孤對電子，其形式電荷為 7 − 6 − 2 = −1。只有喺每個末端原子都有八隅體之後，先將剩餘電子放喺中心原子上。

路易斯結構嘅常見錯誤同點樣揪出佢哋

大部分錯誤都係計數錯誤，所以最可靠嘅習慣，就係每個結構完成時都做兩個檢查：將圖中每個電子（每個鍵 2 個，每對孤對電子 2 個）同你寫低嘅總數對照，並且將形式電荷相加，確認等於總電荷。

如果你嘅總數同同學或者答案相差離子電荷嘅兩倍，電荷嘅符號可能用錯咗。如果圖中電子數同你嘅總數不同，就要檢查有冇將鍵當作一個電子而非兩個，或者有冇剩低從未放置嘅電子。以下具體錯誤佔咗大部分錯誤結構。

• 為陽離子加電子，或者為陰離子減電子。負電荷表示更多電子。
• 將一個鍵當作一個電子。每條線代表一對共用電子，所以係 2 個電子。
• 俾氫兩個鍵，或者令佢成為中心原子。氫只容納 2 個電子。
• 喺 C、N、O 或 F 上放多過 8 個電子。只有第 3 週期及以下先可能有擴展嘅電子數。
• 將形式電荷當作原子上嘅真實電荷，或者將佢同氧化數混淆；氧化數係將所有成鍵電子指派俾電負性較大嘅原子。
• 透過移動原子畫共振結構。移動原子會產生另一種化合物，而唔係共振貢獻結構。