有如前已指出的,有許多穩(wěn)定的化合物,在它們的分子中中所有的原子并不都具有惰氣結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō),硼原子有3個(gè)價(jià)電子,在穩(wěn)定的BC13分子中,硼原子與3個(gè)氯原子共用了電子對(duì)。雖然原子的這種結(jié)合給每個(gè)氯原子以氬的結(jié)構(gòu),硼原子在其外電子層有6個(gè)電子而并不具有惰氣的電子排布。此外,元素的原子如果外電子層是M層或更高能層,它可以同其它原子共用不止4對(duì)電子而形成共價(jià)鍵。舉例來(lái)說(shuō),在PF。分子中的磷原子共用了5對(duì)電子,或總共10個(gè)電子,而惰氣原子在它的最外層中限定最多只能有8個(gè)電子。磷原子的最外電子層(即M層)的理論最高容量是18個(gè)電子或9對(duì)電子,但從來(lái)未見(jiàn)有分子處于這種狀況。在SFs分子中硫原子共用了6對(duì)電子(12個(gè)電子),而在IFr中碘原子共用了7對(duì)電子。在OF8中有8對(duì)共用電子。在一些情況中,最外電子層中的電子數(shù)超過(guò)了8個(gè),但有些電子對(duì)是未被共用的。在F5和XeF4中就有這種情況。
共價(jià)化合物如BCls、PCl和IFx的形成,為惰氣結(jié)構(gòu)或即八隅體規(guī)則提供了一個(gè)補(bǔ)充原則,即在分子結(jié)構(gòu)中電子傾向于成對(duì)。換句話說(shuō),我們可以說(shuō),在大多數(shù)共價(jià)分子中的原子傾向于彼此共用電子對(duì)而達(dá)成穩(wěn)定的狀況。因此,硼原子因其僅有3個(gè)價(jià)電子而僅能形成3個(gè)共價(jià)鍵,在BCl3分子中通過(guò)形成3個(gè)電子對(duì)鍵而取得了穩(wěn)定狀態(tài)。
我們已經(jīng)看到,在氯化氫分子中,氯原子對(duì)電子對(duì)鍵的電子的吸引要強(qiáng)于氫原子對(duì)電子的吸引,以至于電子不是均等地為2個(gè)原子所共用。一種原子對(duì)共價(jià)鍵中電子所表現(xiàn)出的吸引本能叫做電負(fù)性。電負(fù)性是一種原子對(duì)它外層電子吸引力的一種衡量尺度。許多元素的電負(fù)性值提供在表4-2中。這些數(shù)值是以一種人為選定的標(biāo)度為基礎(chǔ)的,它們的含義表明,舉例來(lái)說(shuō),我們不能說(shuō)氟的電負(fù)性(4.0)是硼的電負(fù)性(2.0)的兩倍。表列電負(fù)性值并不是絕對(duì)電負(fù)性,但它們確可為電負(fù)性差提供了衡量尺度。舉例來(lái)說(shuō),硼(2.0)和氮(3.0)之間的電負(fù)性差同氮(3.0)和氟(4.0)之間間的電負(fù)性差是相同的。
可注意到非金屬元素總地來(lái)說(shuō)比金屬元素有較高的電負(fù)性值。氟是化學(xué)活性最強(qiáng)的非金屬,它有最高的電負(fù)性(4.0),銫是化學(xué)活性最強(qiáng)的金屬(鈁可能是例外),它有最低的電負(fù)性(0.7),由于金屬元素有相對(duì)較低的電負(fù)性并在化合物中傾向于取得正電荷,我們常說(shuō)它們是電正性的,反之,非金屬元素是電負(fù)性的。