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路易斯结构式生成器，自动标注形式电荷
输入 CO2、NH3 或 SO4 2- 这样的化学式，这个路易斯结构式工具会数清价电子、挑出中心原子、画出共价键和孤对电子，并给出每个原子的形式电荷，连同价层电子对互斥（VSEPR）理论下的电子对几何构型、分子构型和键角。
Write the charge after a space: SO4 2-. A bare + or - means a single charge, so NH4+ works.
- Valence electrons
- 16
- Central atom
- C (Carbon)
- Electrons on centre
- 8
- Electron domains
- 2
- Electron geometry
- Linear
- Molecular shape
- Linear
- Bond angle
- 180°
- Overall charge
- Neutral
| Atom | Bond | Lone pairs | Formal charge |
|---|---|---|---|
| C (central) | — | 0 | 0 |
| O | Double | 2 | 0 |
| O | Double | 2 | 0 |
路易斯结构式怎么画
路易斯结构式要把分子里的每一个价电子都交代清楚：哪些成键共用，哪些留作孤对电子。步骤记住了就是机械活，上面的工具走的正是这几步。
- 数价电子。把每个原子按主族序数得到的价电子加起来，每一个负电荷加一个电子，每一个正电荷减一个电子。CO2 是 4 + 6 + 6 = 16；SO4 2- 是 6 + 24 + 2 = 32。
- 定中心原子。取电负性最小且不是氢的那个原子。氢只能成一根键，所以永远在端位。
- 用一根单键把每个端位原子连到中心原子上，每根键用掉两个电子。
- 先把端位原子的八隅体补满；氢只要一对电子，也就是两个，而不是八个。
- 剩下的电子以孤对电子的形式放到中心原子上。
- 中心原子还不够八隅体，就把某个端位原子的一对孤对电子变成双键或三键。
- 核对形式电荷，确认它们之和等于该微粒的总电荷。
形式电荷：它决定该画哪一个结构式
形式电荷是一笔账，几个可能的结构式里该画哪一个，靠它来定。算法是价电子数减去孤对电子数，再减去成键数目。
- 形式电荷 = 价电子数 − 孤对电子数 − 成键数目。C=O 双键上的氧：6 − 4 − 2 = 0。
- 最合理的结构式是形式电荷最接近零的那个；若有负的形式电荷，应落在电负性最大的原子上。
- 所以 CO2 画成两个双键：画成两个单键时碳带 +2、每个氧带 −1；画成两个双键，每个原子都是中性。
- 同样的道理，BF3 里的硼就停在六个电子的缺电子状态。形成 B=F 双键虽能补满硼的八隅体，却把 +1 压到氟上——氟是电负性最大的元素，这比让硼缺电子更糟。
- 形式电荷之和必须等于该微粒的总电荷：中性分子为零，硫酸根离子为 −2。
八隅体规则不适用的情形
八隅体规则对第二周期元素是硬规律，再往下就只是参考。课业里反复出现的例外有三类。
- 缺电子中心。铍有四个电子就稳定，硼六个就稳定。BF3 和 BeCl2 是标准例子，硬凑八隅体只会得到更差的结构式。
- 八隅体扩张。从第三周期往下，原子可以容纳超过八个电子，因为 d 轨道在能量上可及。PCl5 的磷上有十个电子，SF6 的硫上有十二个，XeF4 的氙上也是十二个。
- 奇电子微粒。NO、NO2 这类自由基的电子总数是奇数，必然留下一个单电子，没有任何排布能让每个原子都满足八隅体。
- 一条好用的检查：中心原子若在第二周期，电子数绝不会超过八个。氮成四根键时带正的形式电荷，如铵根离子，而不是八隅体扩张。
从路易斯结构式到分子构型
结构式画好之后，价层电子对互斥（VSEPR）理论把它变成三维形状。电子域互相排斥，尽量彼此远离，而孤对电子比成键电子对占的地方更大。
- 数中心原子上的电子域：一根键算一个，不管是单键、双键还是三键；一对孤对电子也算一个。
- 两个电子域是直线形，键角 180°；三个是平面三角形，120°；四个是四面体形，109.5°；五个是三角双锥形；六个是八面体形。
- 把孤对电子隐去，剩下看得见的就是分子构型。四个电子域带一对孤对电子是三角锥形，如 NH3；带两对孤对电子是 V 形，如 H2O。
- 孤对电子会压缩其余的键角：甲烷的 109.5° 到氨约为 107°，到水约为 104.5°，孤对电子每多一对，挤压就更强。
- 工具把电子对几何构型和分子构型分开给出，因为把两者混为一谈是 VSEPR 里最常见的错误。
常见问题
这个路易斯结构式生成器免费吗？
免费。它完全在你的浏览器里运行，不需要注册，导出的 PNG 和 SVG 没有水印。你输入的内容不会上传到服务器。
离子怎么输入？
电荷写在空格后面，例如 SO4 2- 或 NO3 -。不带空格的单个加号或减号表示一价，所以 NH4+ 和 OH- 都认得。SO42- 不带空格有歧义，因为那个 2 可能是下标，所以会被当成化学式而不是电荷来读。
中心原子是怎么定的？
取电负性最小且不是氢的那个原子。氢只成一根键，所以永远在端位。对大多数化学式，这与惯例一致：CO2 取碳，SO4 2- 取硫，NH3 取氮。
BF3 为什么没有双键？
因为补满硼的八隅体，代价大于收益。B=F 键会让氟带上 +1 的形式电荷，而氟是电负性最大的元素，这样的结构式比让硼只有六个电子更差。工具用的是这条形式电荷判据，而不是一味去凑八隅体。
支持哪些元素？
到第五周期的主族元素，也就是普通化学里会出现的那些：H，Li 到 Ne，Na 到 Ar，K、Ca，Ga 到 Kr，再加 I 和 Xe。过渡金属不在范围内，因为简单的路易斯结构式描述不好它们的成键。
会给出共振式吗？
不会，只画一个有效的结构式。臭氧、硝酸根离子、碳酸根离子这类微粒有几个等价的共振式，真实分子是它们的杂化体。工具把键分配得不对称时，比如 SO2，另一个共振式就是它的镜像。
电子对几何构型和分子构型有什么区别？
电子对几何构型把中心原子周围的每个电子域都算进去，成键的和孤对的一样算。分子构型只描述原子的位置，不管孤对电子。水的电子对几何构型是四面体形，分子构型却是 V 形，因为它四个电子域里有两个是孤对电子。
最后核对：2026 年 9 月 20 日。资料来源： OpenStax Chemistry 2e: Lewis Symbols and Structures; OpenStax Chemistry 2e: Molecular Structure and Polarity (VSEPR).