化学在科学世界中扮演着重要的角色，通过显示分子原子之间的键效应。
原子是化学元素中最重要的部分，打破它，我们可以找到质子、电子和中子。它们都在化学键的形成中起着关键作用。
许多科学家对不同的化学专业做出了令人难以置信的贡献。其中一位是美国化学家吉尔伯特·n·刘易斯，他在1916年提出了电子点结构的概念。
原子和分子告诉我们化学键中价层电子的位置。这个概念通常也被称为刘易斯结构或简单的刘易斯点结构。
路易斯点结构
刘易斯结构用它的化学符号表示原子及其在分子模型中的位置。它还描述了分子中原子之间的化学键。
这种结构主要描述了一种元素的价层电子的排列。位于原子最外层的电子被称为价电子。
要确定价电子的数目，你可以简单地记下元素周期表中元素的基团数。
刘易斯用线表示两个电子之间的共价键，每个电子在图中用一个点表示。
画路易斯结构的规则
- 首先，从元素周期表中找出每个原子的原子序数。
- 计算一个分子中原子的价电子总数。
- 注意八隅体规则，即离子或原子的最外层价电子层应该有8个电子(双重电子规则:氢的情况例外，它只需要两个电子就能获得稳定性。)
- 在表示化学键时，你应该了解孤键对和成键对。
- 通过确定电负性最小的原子来选择中心原子。
- 把剩下的电子排列到末端原子上
注:Lewis点结构最重要的一点是只有价电子参与化学键。
N2的Lewis结构的绘制步骤
下面是氮分子的电子点结构:
- 在元素周期表中，氮被放在周期2的第5组中。因此，根据元素的电子构型，即2,5，它在最外层的价电子层有5个电子。
- 根据N2分子，它有两个氮原子。价层中电子的总数为5 * 2 = 10e。
- 因此，需要在结构中排列10个价电子，以显示氮分子的两个原子之间的化学键。
- 现在，把价电子分布在N2原子周围。
- 既然你有2个氮原子，用图上的点给每个原子分配价电子——比如每个原子周围有5个点。用符号N表示原子。
- 两个原子具有相同的电负性，结构中不会有中心原子。
- 注意直接影响路易斯结构几何形状的成键电子对和非成键电子对。
- 现在，通过把两个氮原子写在一起来建立共价键，并画一条线来表示这个键。每个键都有两个价电子。这种键被称为单键。
- 在每个原子的外部显示剩下的3个电子。
- 为了遵循八隅体规则(每个原子8个电子)，每个氮原子需要3个电子，即6个电子才能形成正确的结构。
- 在原子间形成单键后，两个原子各有6个电子。根据八隅体规则，每个原子仍然需要两个电子来完成它的最外层。
- 目前，每个原子有7个电子。
- 最后，在共用了三对电子后，形成了一个键中6个电子的分布，它被称为三共价键。
氮(N2)的杂交
化学中广泛使用的化学键有两种类型，σ (σ)键和π (π)键。这两个键都有助于通过形成头对头重叠或当2p轨道重叠来识别杂化的类型。
- Sigma键是与其他原子形成的第一个键。
- 键是由于存在第二个或第三个键而形成的。
对于氮原子，价层电子排布是2s2 2px1 2py1 2pz1这表明1s轨道和1p轨道杂化得到了两个sp轨道的新组合。
建立的结果是N2形成sp杂化。
Sp杂化包括两个氮原子上Sp轨道的重叠以形成σ键。
另一方面，两个原子上的两个p轨道各含有一个电子，形成π键。下一个p轨道的头对头重叠，每个p轨道都包含一个电子，就多了一个π键。
从上述重叠的解释，可以得出单键、双键和三键分别对应一个σ键、σ键加一个π键和一个σ键加两个π键。
氮(N2)的分子几何
要了解任何分子的分子几何结构，了解其Lewis结构和杂化是非常重要的。如上所述，N2形成三元共价键和sp杂化。
如上所述，刘易斯结构只告诉哪些原子有孤对，但价壳层电子对斥力(VESPER)预测了许多分子的形状。
VSEPR模型主要关注中心原子周围的电子对。它还考虑了空间数，即原子周围电子密度区域的数量。
由于每个原子通过计算一个三键和一个孤对具有空间数2，因此双原子N2在几何上是线性的，键角为180°。
作为线性双原子分子，两个原子对共享键电子有相同的影响，使其成为非极性分子。
有关更详细的知识，请参阅N2极性．
N2的分子轨道图
分子轨道存在于分子中每个分子的电子构型都是键和键的形式。
根据分子轨道理论，它讲述了一个分子的磁性、稳定顺序和键的数量。
加上两个轨道，形成稳定成键的分子轨道，减去轨道，形成比后者能量更大的不稳定反分子键(*)。
考虑能级图，N2的构型为σ1S2， σ* 1S2， σ2S2， σ*2S2， π2Px2， π2Py2， σ 2pz1。
结论
在N2分子的Lewis结构中，有一个三共价键的形成，由两个氮原子之间的三条线表示。剩下的两个2p轨道变成了两个π键，电子在氮原子之间形成了一个sigma键。
VSEPR模型假设分子几何使价电子之间的排斥最小化。在构型中，能级从低阶到高阶是递增的。计算公式为键序= (Nb-Na)/2。
