CB05 共振结构，氧化数和形式电荷

路易斯结构式不能给出分子的完全真实的结构，它仅强调了分子的某些方面，例如分子中成键电子和孤对电子可能的分布情况。以HNO₃为例，在中心氮原子周围有三个氧原子。一个氢原子连在其中一个氧 原子上。如果观察路易斯结构，我们可以发现有三种不同的氧原子。氧原子1有两个正常的共价单键:一个与氢原子相连(△EN=1.4)，另一个与氮原子相连(△EN=0.5)。

氧原子2以一个双键与氮原子相连(s 和 p 键, 见图解CB 19)。

由于氮原子的孤对电子和氧原子3共享，因此氧原子3达到稀有气体结构。这是极性键的给体-受体类型(N∶给体;O∶受体)，它的成键电子对是由成键原子中的一个原子(在这里是氮原子)提供的。

多重键总是比单键短。因此，测定键长可以确定一个化学键到底是多重键还是单键。

为了用路易斯结构说明这一点，要写出这两种极限结构。它们被叫做HNO₃ 分子的共振结构。

我们也可以给出一个化合物中每个原子的氧化数。化合物或离子中的一个原子的氧化数(ON)是指形成化学键时，这个原子完全或部分失去电子(正氧化数)，或者是完全或部分得到电子(负氧化数)的数目。氧化数ON的数值通常用罗马数字表示。

对氧化数ON来说，是否存在稳态结构并不重要。在 HNO₃分子中，每个氧原子的氧化数是-II，氮原子的氧化数是+V，氢原子的氧化数是+I。在中性化合物中，氧化数的总和是0。

如果一个分子具有给体-受体型共价键，那么一个特定的原子会带有净电荷。氮原子用自己的两个电子与氧原子成键。在正常的共价键里，每个原子贡献一个电子来形成共用电子对。而在这种情况下，氮原子把一个电子给了氧原子以形成成键电子对。最终，氮原子失去了一个电子:形式电荷为+1;氧原子得到了一个电子:形式电荷为-1。

在这两种共振结构中，两个氧原子的形式电荷是不同的。在化学的一些分支学科中，路易斯结构和中介结构中的氧化数和形式电荷是很重要的。

氧化数在氧化还原反应中起着重要作用(见电化学部分 DIDAC-3)。形式电荷在有机化学反应机理的研究中也是很重要的。