一、羟基电子式的构成析
1. 明确原子的“家底”——最外层电子数 要写电子式,首先要知道组成原子的最外层电子数。氧O是第ⅥA族元素,其最外层有6个电子;氢H是第ⅠA族元素,最外层有1个电子。 2. “携手”共用——形成共价键 羟基-OH中,氧原子和氢原子通过共用一对电子形成共价键。这对共用电子对,一个来自氧原子,一个来自氢原子。这样,氢原子的最外层达到了2个电子的稳定结构。 3. 氧原子的“孤独”电子对与单电子 氧原子原本有6个最外层电子,拿出1个与氢原子共用后,还剩下5个电子。这5个电子会如何排布呢?根据电子尽可能成对且占据不同轨道的原则洪特规则的延伸理,会形成两对成对电子共4个电子和1个单电子。这就是为什么我们会看到电子式中氧原子周围有三个“电子集团”:两对成对电子通常表示为两点和一个与氢共用的电子对也表示为两点,但为了区分共用关系,有时会写成一根短线“-”,但在电子式中更电子本身,所以仍用点表示更规范,以及那个非常重要的单电子。所以,综合起来,羟基的电子式就是氧原子周围有三个成对电子其中一对是与氢共用的和一个单电子,氢原子只与氧共用一对电子。用点表示就是:·O:H这里的“·”代表氧原子的单电子,“:”代表成对电子,“O:H”之间的两个点表示共用电子对。有时为了更清晰,也会将氧原子的所有电子都标出,即 :Ö:H其中“Ö”上方和下方各有一对电子,代表两对非共用的孤对电子,右侧与H共用一对,左侧那个单独的点就是单电子。
核心:羟基电子式的关键在于氧原子上那个“孤独”的单电子。 这个单电子使得羟基非常活泼,具有很强的反应性,这也是很多有机化学反应的起点。它不像氢氧根离子OH⁻那样带有一个负电荷且氧原子的最外层电子数达到8个闭合的八电子稳定结构。羟基是电中性的,总电子数为6氧+1氢=7个,氧原子最外层是7个电子6个自己的加上共用的1个,所以那个单电子是其显著特征。