共用化合价的意思
老师解释:从共用电子时结和而成.
可我还是不清楚,帮帮我
参考答案:§5—2 化合价
一、化合价
我们知道,纯净物的组成是固定不变的,所以化学式才能代表一种物质的组成。现在我们来看几种物质组成元素的原子数目比:
某元素原子∶氢原子 某元素原子∶氧原子
HCl(氯化氢) 1∶1 MgO 1∶1
H2O 1∶2 CO2 1∶2
NH3(氨) 1∶3 P2O5 2∶5
CH4(甲烷) 1∶4
从这些原子数目比可以看出,氯、氧、氮、碳几种元素的原子结合氢原子的能力不同,镁、碳、磷几种元素的原子结合氧原子的能力也不同。氯元素一个原子只能跟一个氢原子化合,镁元素一个原子只能跟一个氧原子化合,这是氯元素、镁元素的一种性质。
一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质,叫做这种元素的化合价。
化合价有正价和负价,例如在上述化合物中,氢元素是+1价,氯元素是-1价,氧元素是-2价。
二、化合价的实质
化合价的实质是什么?它为什么有正负之分?为了弄清这个问题,就必须知道不同元素的原子之间是怎样形成化合物的。
根据化合物形成过程的不同,可以把化合物分成离子化合物和共价化合物两大类,它们化合价的实质是不同的。
1.离子化合物及组成元素的化合价
什么是离子化合物?我们用钠跟氯气起反应生成氯化钠为例来说明。
〔实验5—1〕取一块黄豆大小的、已切去氧化皮金属钠,用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯预热。待钠熔融成球状时,将盛氯气的集气瓶倒扣在钠的上方(见图5—2),观察现象并做记录。
问题 钠和氯气是怎样起化学反应生成氯化钠的?你能从分析它们的原子结构特征中获得答案吗?
我们知道,钠原子最外层只有一个电子,容易失去;氯原子最外层有七个电子,容易得到一个电子,这样双方均形成相对稳定结构。图5—3表示了氯化钠的形成过程。在这个过程中,钠原子因失去1个电子而带上了一个单位的正电荷;氯原子因得到1个电子而带上了1个单位的负电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的离子叫做阳离子,如钠离子(Na+);带负电的离子叫做阴离子,如氯离子(Cl-)。这两种带有相反电荷的离子之间有静电引力,同时两个离子的核之间以及它们的电子之间又有斥力,当引力与斥力之间达到平衡时,就形成了化合物氯化钠,它不再显电性。
2Na+Cl2=2NaCl
在通常情况下,氯化钠是固体,它是由若干等量的Na+、Cl-1按一定方式排列聚集而成的。像氯化钠这种由阴阳离子相互作用而形成的化合物,叫做离子化合物。
在离子化合物里,元素化合价的数值,就是这种元素的一个原子得失电子的数目。失去电子的原子带正电,这种元素的化合价是正价,得到电子的原子带负电,这种元素的化合价是负价。因此,在氯化钠中钠就是+1价,氯就是-1价。
练习 氧化镁是离子化合物,仿照氯化钠的形成过程,分析镁元素和氧元素的化合价。
2.共价化合物及组成元素的化合价
什么是共价化合物?用氯气跟氢气反应生成氯化氢来加以说明。
〔实验5—2〕按照图5—4做氢气在氯气中燃烧的实验,观察现象并做记录。
这个反应的化学方程式如下:
H2+Cl2 2HCl
氯和氢发生化学反应的过程如图5—5所示。
氯和氢都是非金属元素,在起化学反应时,双方的原子都有从对方获得一个电子以形成相对稳定结构的趋势。但是双方获得电子的难易程度不像钠与氯那样悬殊,所以都不能把对方的电子夺取过来。结果双方各以最外层1个电子组成一个电子对,这个电子对为两个原子所共用,在两个原子核外的空间运动,从而使双方最外层都达到相对稳定结构。这种电子对,叫做共用电子对。共用电子对受两个原子核的共同吸引,使两个原子形成化合物氯化氢的分子,像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物,叫做共价化合物。
在氯化氢分子里,由于氯原子对于电子对的吸引比氢原子强一些,所以电子对偏向氯原子一方。因此,氯原子一方略显负电性,氢原子一方略显正电性,但作为分子整体,仍然显电中性。
在共价化合物里,元素化合价的数值,就是这种元素一个原子跟其它元素的原子形成的共用电子对的数目。化合价的正负由电子对的偏移来决定。电子对偏向哪种原子,那种元素就为负价。电子对偏离哪种原子,那种元素就为正价。因此,在氯化氢分子里,电子对偏向氯原子,氯为-1价;电子对偏离氢原子,氢为+1价。
练习 水是共价化合物。仿照氯化氢的形成过程,分析氢元素和氧元素的化合价。
如果你将NaCl、HCl、MgO和CO2等每种化合物的全部正化合价和全部负化合价相加,你将发现:
不论在离子化合物还是在共价化合物里,正负化合价的代数和都等于零。
三、常见元素的化合价
表5—4列出了一些常见元素的化合价,逐步熟记这些化合价,对于我们今后的化学学习有很大的帮助。
表5—4 常见元素的化合价
从表5—4可以看到,许多元素的化合价不是固定不变的。在不同条件下,同一原子既可以失去电子(或电子偏离),也可以得到电子(或电子偏近);而且失去电子的数目也可以不同,因此元素就显示出可变化合价来。例如,碳在氧气或空气中完全燃烧生成二氧化碳时,碳元素显+4价,而碳在氧气不充足的条件下,不完全燃烧生成一氧化碳时,碳元素则显+2价。同样,在不同条件下,铁元素可显+2价和+3价,硫元素可显-2价、+4价和+6价,等等。
为了便于确定在化合物中元素的化合价,需要注意以下几点:
1.氧元素通常显-2价。
2.氢元素通常显+1价。
3.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。
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,元素的化合价为零。
要点
1.化合价是元素的一种重要性质,它表示这种元素与别的元素相化合时原子的个数比。
2.化合价分为正价和负价,它的数值是这种元素的一个原子在化合时得失电子或形成共用电子对的数目;得电子或吸引电子对能力强的是负价,失电子或吸引电子对能力弱的是正价。
3.在化合物里,正负化合价的代数和为零。
4.在单质分子里,元素的化合价为零。