化合價(jià)也叫原子價(jià)，是一種元素的一個(gè)原子與其他元素的原子化合時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。一般的，化合價(jià)的價(jià)數(shù)等于每個(gè)該原子在化合時(shí)得失電子的數(shù)量，即該元素能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)得失電子的數(shù)量。這往往決定于該元素的電子排布，主要是Z外層電子排布，當(dāng)然還可能涉及到次外層能達(dá)到的由亞層組成的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?；蟽r(jià)概念的形成和傳播

1852年，弗蘭克蘭在研究金屬有機(jī)化合物時(shí)提出了化合價(jià)的思想：

在研究無(wú)機(jī)化合物的化學(xué)式時(shí)，即使是一位膚淺的觀察者也會(huì)對(duì)這些化學(xué)式中的普遍對(duì)稱產(chǎn)生深刻的印象，特別是氮、磷、銻和砷的化合物，明顯地表現(xiàn)出這些元素形成含有3個(gè)或5個(gè)其他元素原子的化合物的傾向。正是在這樣的比例中，這些元素的親和力得到Z大滿足。于是在三原子的化合物中有NO3、NI3、PO3、PCI3、SbO3、SbH3、SbCl3、AsO3、AsH3、AsCl3等等，在五原子的化合物中有NO5、NH4O、NH4I、PO5、PH4I等。上述元素原子的親和力總是為相同數(shù)目的結(jié)合原子所滿足。

進(jìn)而，他考察了無(wú)機(jī)物的組成，認(rèn)識(shí)到金屬有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)物在結(jié)合上有共性：前者金屬原子只能與一定數(shù)目的基團(tuán)相結(jié)合;后者一種元素的原子只能與一定數(shù)目的其他原子相結(jié)合。由此，他提出了化合力概念，揭示了元素化合力與基團(tuán)化合力之間的聯(lián)系，不僅是親和力概念的發(fā)展，也是化合價(jià)概念的先聲。

1854年，奧德林在《論酸和鹽的組成》一文中提出了取代值概念，以元素符號(hào)右上角加撇表示氫被其他元素或基取代的關(guān)系，如，F(xiàn)e′′、Fe′′′、Sn′、Sn′′等。

1857年，凱庫(kù)勒提出“一元素的原子與另一元素的原子結(jié)合的數(shù)目，決定于組成原子的基數(shù)或親和力數(shù)，如：H、CI、Br、K為一基數(shù)原子;O、S為二基數(shù)原子;N、P、As是三基數(shù)原子;C是四基數(shù)原子，并認(rèn)為基數(shù)是元素的根本性質(zhì)，不可變更，奠定了化合價(jià)概念的基礎(chǔ)。

在化合價(jià)的思想和理論形成的初期，用語(yǔ)不完全一致，如化合力、親和力值、親和力程度、原子數(shù)、親和力單位等，但所表述的基本思想都是：元素的原子相互結(jié)合時(shí)有一定的數(shù)量關(guān)系。

1865年，霍夫曼在《現(xiàn)代化學(xué)導(dǎo)論》中提出quanti valence(量?jī)r(jià))，元素有1價(jià)、2價(jià)、3價(jià)、4價(jià)不等，曾在英國(guó)教科書(shū)和雜志中被廣泛使用。

1867年凱庫(kù)勒使用了“valenz”(價(jià))，得到了歐洲各國(guó)的普遍承認(rèn)和應(yīng)用;我國(guó)早年將其譯成原子價(jià)，現(xiàn)代化學(xué)文獻(xiàn)中多譯為化合價(jià)，1991年公布的《化學(xué)名詞》中譯為化合價(jià)。

元素的化合價(jià)

1、化合價(jià)的概念

一種元素一定數(shù)目的原子跟其它元素一定數(shù)目的原子相化合的性質(zhì)，叫該元素的化合價(jià)。

2、化合價(jià)的正與負(fù)

正價(jià)：元素失去電子或共用電子對(duì)偏離;

負(fù)價(jià)：元素得到電子或共用電子對(duì)偏向。

3、化合價(jià)的數(shù)值

化合價(jià)的數(shù)值等于得電子的數(shù)目(或不同元素間形成共用電子對(duì))相反數(shù);或失電子(不同元素間形成共用電子對(duì))的數(shù)目。

4、化合價(jià)的變化

元素在氧化還原反應(yīng)中，得到電子(或共用電子對(duì)偏向)，化合價(jià)降低;失去電子(或共用電子對(duì)偏離)，化合價(jià)升高。

5、化合價(jià)的規(guī)則和規(guī)律

①在化合物中，正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零。

②在單質(zhì)中，元素的化合價(jià)為零。

③金屬元素一般沒(méi)有負(fù)價(jià);非金屬元素既可以顯正價(jià)，也可以顯負(fù)價(jià)，氟和氧一般沒(méi)有正價(jià)。

6、確定元素化合價(jià)的常用方法

①根據(jù)化學(xué)式求化合價(jià)

例如，確定KMnO4中Mn元素的化合價(jià)，可設(shè)其化合價(jià)為x，則：1×(+1)+x+4×(-2)=0，x=7。

②根據(jù)離子所帶電荷數(shù)求化合價(jià)

例如，確定硫代硫酸鈉根S2O32-中S元素的化合價(jià)，可設(shè)其化合價(jià)為x，則：2x+3×(-2)=-2，x=2。

化合價(jià)與氧化還原反應(yīng)

1、判斷氧化還原反應(yīng)與非氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，其特征是元素化合價(jià)發(fā)生升降，凡是有化合價(jià)升降的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);無(wú)化合價(jià)改變的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。如：FeCl3+3KOH=Fe (OH)3↓+3KCl、CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，前一反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，后—反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

2、判斷氧化劑與還原劑

元素化合價(jià)升高，含該元素的反應(yīng)物為還原劑;元素化合價(jià)降低，含該元素的反應(yīng)物為氧化劑。如：CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，Zn是還原劑，CuSO4是氧化劑。

3、判斷氧化反應(yīng)(被氧化)與還原反應(yīng)(被還原)

元素化合價(jià)升高——發(fā)生氧化反應(yīng)(被氧化);元素化合價(jià)降低——發(fā)生還原反應(yīng)(被還原)。如：CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，鋅反應(yīng)后化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)(即Zn被氧化)。反之，Cu2+發(fā)生了還原反應(yīng)(即Cu2+被還原)。

4、判斷氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物

元素化合價(jià)升高→還原劑(性)→被氧化→氧化反應(yīng)→氧化產(chǎn)物;元素化合價(jià)降低→氧化劑(性)→被還原→還原反應(yīng)→還原產(chǎn)物。由反應(yīng)CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu可知，Zn中所含的0價(jià)Zn元素化合價(jià)升高——被氧化——得到氧化產(chǎn)物ZnSO4;反之，CuSO4中所含的+2價(jià)Cu元素被還原得到的還原產(chǎn)物也是Cu，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1。

5、判斷元素的性質(zhì)

Z高價(jià)態(tài)的元素，在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)只能降低，只有氧化性;Z低價(jià)態(tài)的元素，在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)只能升高，只有還原性;處于中間價(jià)態(tài)的元素，在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)既能升高，也能降低，既有氧化性，也有還原性。例如，F(xiàn)e3+通常體現(xiàn)氧化性，F(xiàn)e只有還原性，所以Fe2+既有氧化性，又有還原性。

6、判斷物質(zhì)失去電子與得到電子

失去電子——元素化合價(jià)升高;得到電子——元素化合價(jià)降低。由反應(yīng)CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu可知，鋅元素在反應(yīng)中由0價(jià)升高到+2價(jià)，1個(gè)Zn原子失去了2個(gè)電子;銅元素在反應(yīng)中由+2價(jià)降低到0價(jià)，1個(gè)Cu2+得到了2個(gè)電子。

7、判斷得、失電子總數(shù)

在同一氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)，化合價(jià)升高總數(shù)=失電子總數(shù)，化合價(jià)降低總數(shù)=得電子總數(shù)，失電子總數(shù)=得電子總數(shù)。只要根據(jù)已經(jīng)配平的化學(xué)方程式求出升高的化合價(jià)總數(shù)，即可知失電子總數(shù);反之，也可求出得電子總數(shù)。

8、根據(jù)化合價(jià)的升降可以配平氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式

氧化還原反應(yīng)方程式可以根據(jù)化合價(jià)的變化如下步驟配平：

①在化學(xué)方程式中標(biāo)出化合價(jià)發(fā)生改變的元素化合價(jià)。

②標(biāo)出反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化。

③使化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等。

④根據(jù)質(zhì)量守恒配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)，配平后，將單線改為等號(hào)。

9、根據(jù)化合價(jià)可以迅速判斷特殊氧化還原反應(yīng)

一般化合價(jià)為零的單質(zhì)出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)均為特殊氧化還原發(fā)應(yīng)(除了同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化)。

2018-07-21 8739