形式電荷

當一個分子可以畫出不止一種結構時，你如何判斷哪種路易斯結構最合理？一個好用的決勝辦法是形式電荷：一個簡單的記帳數字，它假設我們把每一對成鍵電子都完全均等地共享，那麼與自由原子相比，每個原子看上去擁有多少電子？

計算方法是：形式電荷等於自由原子的價電子數，減去該原子上的孤對電子數，再減去它周圍成鍵電子數的一半（因為每對共享電子原子只算擁有一半）。把所有形式電荷加起來，必須等於分子或離子的總電荷。最佳的路易斯結構通常使形式電荷盡可能接近零，並讓任何負的形式電荷落在電負性最強的原子上。所以對同一物種的兩種候選結構，形式電荷更小、位置更恰當的那種更可信。

形式電荷是個確實有用的工具——它幫你給共振結構排序、判斷哪個原子該居中、為棘手的無機物種做合理性檢查——但必須誠實地說明它不是什麼。形式電荷不是原子上的真實電荷；它故意忽略電負性，把每根鍵從中間一刀兩斷。相比之下，氧化態則把每對共享電子完全判給電負性更強的原子。兩者都是記帳上的形式化處理，真相介於二者之間，實際電荷以部分電荷來衡量。