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1、如何理解和确定化合价高中阶段对“化合价”的理解 绍兴一中分校吴文中 化合价的定义 化合价是元素在相互化合时,反应物原子的个数比总是一定的。又由于原子是化学反应中不可再分的最小微粒,所以元素之间相互化合形成某种化合物时,其各元素之间变化的核外电子数目之间必是一个一定的简单整数比。 化合价的确定 离子化合物的形成特征是有明显的电子得失,所以,在离子化合物中,化合价的实质就是这种元素的一个原子得失电子的数目,失去电子,化合价为正价,得到电子化合价为负价。 共价化合物的形成特征是以共用电子对的方式结合,所以,在共价化合物里,化合价的实质就是这种元素的一个原子,跟其他元素的原子形成共用电子对的数目,化合
2、价的正负由电子对的偏移来决定。电子对偏向的原子为负价,电子对偏离的原子就为正价。 案例化合价的确定。 一、共价化合物中 1、HOOH氧原子化合价的确定:氧原子化合价为-1价,因为“一个”氧原子和“其他”原子只形成一对工业电子对。且形成的电子对变向氧原子。 2、HCHO中碳原子的化合价的确定:碳原子的化合价为O价,因为一个碳原子和两个碳原子形成两对共用电子对,电子对偏向碳原子,为-2价,同时和氧原子形成两对共用电子对,电子对偏向氧原子,为+2价,平均化合价为0。 3、这是CrO5的结构,依据化合价确定原理,一个Cr和其他原子形成了5对共用电子对,且电子对都偏离了Cr原子,因此为+5价,而氧原子其
3、中一个为-2价,另外4个氧原子为-1价。 4、CH3COOH中碳原子的化合价确定:甲基中的碳原子化合价显然为-3价。羧基中碳原子的化合价为+3价,所以平均化合价为0。 5、高氯酸中氯原子的化合价的确定:由于氯原子和羟基中的氧原子形成一般的共价键,而和其他三个氧原子形成的是配位键,电子对都是由氧原子提供的,因此在这里,应当看作氯原子和三个氧原子分别形成了两对共用电子对,和羟基中的氧原子形成了一对共用电子对,所以高氯酸中氯的化合价为+7价。在硫酸中,道理也一样,只是硫原子和两个羟基形成两对一般的共用电子对,和另外两个原子形成了配位键,所以,硫的化合价为+6价。 6、铵根离子氮原子化合价的确定:氮原
4、子形成了四对共用电子对,且有一对是配位键,但由于最后形成的电子对都是一样的,因此理论上说应该为-4价,但由于这是离子,铵根离子的形成是氨气分子和氢离子之间形成的,不能套用上述的理论来解释,所以这里只能用一般的方法来确定,化合价还是为-3价。 二、离子化合物中 在离子化合物中,比较简单,只要知道得失电子的数目就可以确定原子的化合价,不再纤细叙述。 三、特殊情况 1、这是臭氧分子的结构,很明显,中心原子提供了两个电子,配位原子分别提供了1个电子,因此这里的大键形成以后,电子是偏移的,电子偏离了中心氧原子,因为中心氧原子为+2价,配位的氧原子化合价分别为-1价,平均化合价为0。 2、二氧化硫中硫的化合价确定,同样道理,二氧化硫和臭氧的结构相似,只是中心硫原子除了和氧原子形成大键,还有一般的共价键,因此,硫为+4价。至于三氧化硫的化合价,简单理解就是+6价。因为其结构可以看作是。 3、这里Al2Cl6分子的结构,理论上说,形成配位键的两个氯原子化合价应该为+1价,另外四个氯原子为-1价,这样算出来,Al的化合价为+1价了,显然不符合我们高中阶段的化合价的理解。我们因此应该把这个问题归纳为“特殊”情况。 4、正因为如此,在大学阶段,已经不使用化合价的概念,而引出了“氧化数”的观念,以此,我们以为化学这学科的复杂性,或者说其理论依据还必须不断完善才可。