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化合价

化合价(英语:Valence)是一种元素的一个原子与其他元素的原子化合{即构成化合物}时表现出来的性质。一般的,化合价的价数等于每个该原子在化合时得失电子的数量,即该元素能达到稳定结构时得失电子的数量,这往往决定于该元素的电子排布,主要是最外层电子排布,当然还可能涉及到次外层能达到的由亚层组成的亚稳定结构。

是物质中的原子得失的电子数或共用电子对偏移的。

化合价表示原子之间互相化合时原子得失电子的数目。

化合价也是元素在形成化合物时表现出的一种性质。

元素在相互化合时,反应物原子的个数比并不是一定的,而是根据原子的最外层电子数决定的。比如,一个钠离子(化合价为+1,失去一个电子)一定是和一个氯离子(化合价为-1,得到一个电子)结合。而一个镁离子(化合价为+2,失去两个电子)一定是和2个氯离子结合。如果形成的化合物的离子的化合价代数和不为零,就不能使构成离子化合物的阴阳离子和构成共价化合物分子的原子的最外电子层成为稳定结构。也就不能形成稳定的化合物。

化合价的概念就由此而来,那么元素的核外电子相互化合的数目,就决定了这种元素的化合价,化合价就是为了方便表示原子相互化合的数目而设置的。学习化合价时你应该了解化合物中元素化合价的规定。

另外,规定单质分子里,元素的化合价为,不论离子化合物还是共价化合物,其组成的正、负离子的化合价的代数和均为零。离子化合物,例:NaOH(钠化合价是正1价,氢氧根离子化合价是负1价,相互抵消为零价这样的化合物写法就成立)

化合价原子形成化学键的能力。是形成稳定化合物中的彼此元素的化学性质。(即达成各元素形成稳定结构的一种能力性质)

注意:元素的“化合价”是元素的一种重要性质,这种性质只有跟其他元素相化合时才表现出来。就是说,当元素以游离态存在时,即没有跟其他元素相互结合成化合物时,因此单质元素的化合价为“0”。比如铁等金属单质、碳等非金属单质、氦等稀有气体。

<大学里化合价和中学的化合价定义不一样,中学的化合价在大学被定义为氧化数>

定义:某元素一个原子的表观电荷数,这个电荷数是假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。

1970年国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)较严格的定义了元素氧化数的概念:元素的氧化数(又称氧化值)是某元素一个原子的荷电数,这种荷电数可由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。

1.在化合物中,根据正负化合价代数和为零计算指定元素化合价。

2.在元素正上方明确标出元素化合价,一律标出正负号。

3.有氧元素出现时,氧元素写在后面。

4.在由金属和非金属组成的化合物中,书写化学式时,金属元素的元素符号写在前面,非金属元素的元素符号写在后面。

+1

H,Li,Na,K,Rb,Cs,Ag,Au,Hg,In,Tl,N

+2

Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Cu,Ra,Zn,Cd,Hg,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,C,Sn,Pb,N,S,O

+3

B,Al,Ga,In,Tl ,Sc,Y,La-Lu,N,P,As,Sb,Bi,Cr,Fe,Co,Ni,Au;Ce,Ac

+4

C,Si,Ge,Sn,Pb,Ti,Zr,Hf,Ce,Th,Mn,Tb,N,S

+5

N,P,As,Sb,Bi,V,Nb,Ta

+6

S,Se,Te,Cr,Mo,W,U,Mn,Fe

+7

Cl,Br,I,Mn,Tc,Re

+8

Xe,Ru,Os

-1

F,Cl,Br,I,O

-2

O,S,Se,Te

-3

N,P,As,Sb

(注:单质中原子的化合价都为0)

硝酸根NO3-:-1价

亚硫酸根SO32-:-2价

亚硫酸氢根HSO3-:-1价

硫酸根SO42-:-2价

碳酸根CO32-:-2价

氯酸根ClO3 -:-1 价

氢氧根OH-:-1价

铵根NH4+:+1 价

磷酸根PO43-:-3 价

碳酸氢根HCO3-:-1价

锰酸根MnO42-: -2价

高锰酸根MnO4-:-1价

超氧根O2-:-1价

过氧根O22-:-2价

乙酸根CH3COO-:-1价

磷酸二氢根H2PO4:-1价

(注意:化学式相同,但不一定是同一个根,如锰酸根中锰呈+6价,高锰酸根中锰呈+7价)

氟、氯、溴、碘:-1(氢氟酸,盐酸,氢溴酸和氢碘酸的酸根)

由于金属元素的原子最外层电子数大多都少于4个,故在化学反应中易失去最外层电子而表现出正价,即金属元素的化合价一般为正(极少数金属能显示负化合价,如锑,在锑化铟InSb中为-3化合价)。非金属元素跟金属元素相化合时,通常得电子,化合价为负。但是,当几种非金属元素化合时,电负性较低的就会表现出正化合价。比如氧是电负性第二高的元素,通常显示-2化合价。但当它遇到电负性最高的氟元素时,就会显示+2化合价,形成二氟化氧OF2。

给了化合式之后,若知道一种元素的化合价,可将其化合价与其分子中该元素的原子数相乘。因化合价的电性为零,将零减去上一个化合价与该元素原子数的积再除以分子中另一元素的原子数,即得到另一元素化合价。

给了两元素的化合价,求出化合价的绝对值之最小公倍数。再用最小公倍数除以化合价绝对值即求出分子中原子数。

化合价的表示方法:正负化合价用+1,+2,+3,-1,-2……0等要标在元素符号的正上方。(如

确定化合物中元素的化合价,需注意

(1)化合价有正价和负价

(2)氧元素通常显-2价。

(3)氢元素通常显+1价。

(4)金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价(一般来说正价写在前面,负价写后面)。

(5)一些元素在同种物质中可显不同的化合价。

(6)在化合物里正负化合价的代数和为0.

(7)元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质,因此,在单质分子里,元素的化合价为0.

化学上用化合价来表示原子间相化合的数目。它是元素的一个重要性质,确定元素的化合价是初中生应掌握的一种基本技能,现就其在初中范围内作一归纳,以期对同学们的学习有所帮助。

【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。

解析:设化合物中Mn元素化合价为+x价,依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×(+1)+1×(+x)+4×(-2)=0解之得x=6

故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。

【例2】元素X的原子最外层上有1个电子,元素Y的原子最外层上有6个电子,则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[ ]

A.XY B.X2Y C.XY2 D.X3Y

解析:本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时,X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子,最高正价为+1价,Y最外层6个电子,离8电子稳定结构尚差2个,故最低负价为-2价,则X、Y所形成化合物分子式为X2Y,应选B。

【例3】某元素的相对原子质量为59,在其氧化物中该元素的质量分数为71%,则它的化合价为[ ]

A.+1 B.+2 C.+3 D.+4

解析:设该元素的氧化物化学式为RxOy

依题意有59x/(59x+16y)*100%=71%

解得 x/y=2:3

故化学式为R2O3,R化合价为+3价,选C。

【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应,生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3,则该金属的化合价是[ ]

A.+1B.+2C.+3D.+4

解析:设生成的氯化物化学式为RClx,依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知,反应前后各元素的原子种类和数目不变,生成物中H、Cl的原子个数比也应为1:1,故x值为3,则R的化合价为+3价,选C。

【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M,同价态的氯化物相对分子质量为N,则该元素的化合价数值为[ ]

解析:设该元素化合价为+x价,相对原子质量为MR

(1)如x为奇数时,氧化物化学式为R2Ox,氯化物化学式为RClx,据题意有

2MR+16x=M (1)

MR+35.5x=N (2)

(2)*2-(1)得x的值为

(2)x为偶数时,氧化物化学式为ROx/2氯化物化学式为RClx,据题意有

MR+35.5x=N ( 4 )

综上讨论,应选A、D。

【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应,产生Bg氢气,则反应中该金属元素的化合价为[ ]

解析:设金属在反应中化合价为+x价,则金属单质与生成H2有如下关系:

2R~xH2

2M 2x

a b

故应选B。

【例7】某元素M原子最外层电子数少于5,其氧化物化学式为MxOy,氯化物化学式MClz当y∶z =1∶2时,M的化合价可能是[ ]

A.+1 B.+2 C.+3 D.+4

解析:M的化合价在数值上等于z的值

如y=1z=2 (合理)

y=2z= 4 (合理)

y=3z=6 (与最外层电子数少于5不符)

故应选B、D。

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化合价是元素的一种性质,它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零,这是求化合价的准则。一般讲,有下述几种求法:

1. 求AmBn化合物中A元素化合价的公式:

(B元素的化合价×B的原子个数)/A的原子个数

2. 求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式:

(已知化合价诸元素价数的代数和)/未知化合价的元素的原子个数

3.根据正、负电荷数判断元素(或原子团)的化合价。

在根式中,正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。

练习1某盐的化学式(分子式)为Rm(SO4)n, 则R的化合价为多少?

1.(A元素的相对原子质量×B元素的化合价)/(B元素的相对原子质量×元素的化合价)=A元素的质量比值/B元素的质量比值

2.A元素的质量比值(或百分组成)×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值(或百分比组成)×B的化合价/B相对原子质量

练习2在氮和氧以7∶4质量比相结合的氧化物中,氮的化合价是几?

(B的化合价×A的相对原子质量比值)/(A的化合价×B的相对原子质量比值)=A元素的质量比值/B元素的质量比值

练习3A、B元素相对原子质量之比为2∶1在仅有这两种元素组成的化合物里,A、B元素的质量比为2∶3,其中B为负n价,则A在此化合物中的化合价是多少?

1.若B为-2价,C为-1价,当A为奇数价时,则A价:

(2AC式量-AB式量)/(C式量×B价-B式量×A价)

2.若B为-2价,C为-1价,当A为偶数价时,则A价:

2(AC式量-AB式量)/(C式量×B价-B式量×A价)

3.若B、C价数相同,则A价为:(AC式量-AB式量)/(C式量-B式量) [1]


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