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)。舉例來說,硼原子有3個價電子,在穩(wěn)定的BC13分子中,硼原子與3個氯原子共用了電子對。雖然原子的這種結(jié)合給每個氯原子以氬的結(jié)構(gòu),硼原子在其外電子層有6個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對電子而形成共價鍵。舉例來說,在PF。分子中的磷原子共用了5對電子,或總共10個電子,而惰氣原子在它的最外層中限定最多只能有8個電子。磷原子的最外電子層(即M層)的理論最高容量是18個電子或9對電子,但從來未見有分子處于這種狀況。在SFs分子中硫原子共用了6對電子(12個電子),而在IFr中碘原子共用了7對電子。在OF8中有8對共用電子。在一些情況中,最外電子層中的電子數(shù)超過了8個,但有些電子對是未被共用的。在F5和XeF4中就有這種情況。
共價化合物如BCls、PCl和IFx的形成,為惰氣結(jié)構(gòu)或即八隅體規(guī)則提供了一個補(bǔ)充原則,即在分子結(jié)構(gòu)中電子傾向于成對。換句話說,我們可以說,在大多數(shù)共價分子中的原子傾向于彼此共用電子對而達(dá)成穩(wěn)定的狀況。因此,硼原子因其僅有3個價電子而僅能形成3個共價鍵,在BCl3分子中通過形成3個電子對鍵而取得了穩(wěn)定狀態(tài)。
我們已經(jīng)看到,在氯化氫分子中,氯原子對電子對鍵的電子的吸引要強(qiáng)于氫原子對電子的吸引,以至于電子不是均等地為2個原子所共用。一種原子對共價鍵中電子所表現(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,舉例來說,我們不能說氟的電負(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。舉例來說,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說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,我們常說它們是電正性的,反之,非金屬元素是電負(fù)性的。