化合价规则及其应用

同学们都知道，元素的化合价是一种元素一定数目的原子跟其他元素的原子化合的性质，它反映了元素的原子间相互结合时的数量关系，元素化合价是初中主要学习的内容之一，但它具有一看就会，一丢就忘，一写就错的特点。因此，它也是初中化学的难点，为了帮助同学们掌握化合物的理解和运用这个方面的问题，今讨论如下。

一、化合价其规则

（一）理解

我们知道，原子间是通过共用电子对或得失去电子形成的离子而结合的，由于不同元素的原子结构不同，特别是最外层电子排布不同，因而不同元素的一个原子在形成稳定的结构时需要各元素间按照一定的原子个数比来相互结合，这种按一定比例的结合的物质，就是我们常常说的化合物。

（二）规则

1、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，得到电子显负价，失去电显正价；

2、在共价化合物里，元素的化合价的数值，就是这种元素的一个原子跟其它元素的原子形成共用电子对的数目，共用电子对偏向的元素显得负价，偏离的元素显正价；

3、不论在离子化合物里还是在共化合物里，正负化合价的代数和都等于零。

（三）注意点

理解和运用化合价时，应注意以下几点：

1、元素的化合价是指该元素的一个原子在与其它元素的原子相互化合时表现出来的性质，因此，在使用时应强调一个原子。

2、元素只有在形成化合物时才显示出化合价，所以，单质里元素的化合价为零。

3、一般情况下，在化合物里，氢为+1价，氧为—2价，金属元素一般显正价，非金属元素与金属元素化合，或与氢化合时均显负价，与氧化合时一般为正价。

4、在不同的条件下，同一元素的原子可显示出不同的化合价。这是因为当条件不同时，同一元素的原子得、失电子或共用电子对数目可能不同。

5、由于化合物中，元素间得到电子总数必然等于失去的电子总数，或共用电子对的偏向与偏离必然同时且相等，所以，在任何化合物中各元素的正价总数与负价总数的代数和必然等于零。

6、由于得到电子（或共用电子对偏向）使该原子显负电性，而失去电子（或共用电子对偏离）会使原子显正电性，因此，化合价有正、负之分。

二、化合价规则的应用

化合价规则主要应用在下面几个方面

1、根据化学或求元素的化合价

例1 已知氧气元素为—2价，钾元素为+1价，试求KMnO4中锰的化合价。

解析 设Mn元素的化合价为x价，由化合价规则，化合物中的元素负化合价总数的代数和为零可得：

（+1）+x++(-2)×4=0

解得x=7

即KMnO4中Mn的化合价为+7价。

2、求原子团的化合价。

例2 已知某含氧酸的分子式为HaROn，试求R和酸根ROn化合价。

解析 设R的化合价x。由化合价规则得：

（+1)×a+x+(-2)×n=0

解得：x=+(2n-a)

即： R的化合价为+(2n-a)价。

又∵该酸含a个氢原子

∴酸根的化合价为-a价

3、书写化合物的化学式

例3 已知铁的化合价为+3价，氧为-2价，试写出铁的氧气物的化学式。

解析 利用化合价规则和书写化合物化学式的一般原则，即：正价在前，负价在后。运用交叉法便很容易写出化合物的化学式（教材上还有一种最小公倍数法数法）。其步骤为：

（1）按正确顺序写出元素符号：FeO

（2）标出各元素的化合价：Fe+3O-2

（3）交叉填写：Fe2× O3

（4）约简、检查，即得化学式：Fe2O3

4、检查化学式的正误

例4 下列化学式是否正确，如有错误请改正。①MgCl；②CaOH；③NaSO4；④KNO3；⑤NaO。

解析 判断化学式的正误，只需将所给化学式中各元素的化合价进行计算。看正、负化合价总数的代数和是否等于零，即可看出结论。本例中，除了④外，其余均是错误的。正确的化学式为：①MgCl2；②Ca(OH)2；③Na2SO4；⑤Na2O。

三、练习与实践

1、标出下列化合物中指定元素的化合价。

（1）KCl、KClO、KClO3、KClO4中的氯元素；

（2）MnCl2、MnO2、K2MnO4、KMnO4中的锰元素；

（3）NH3、NO、NO2、N2O5、HNO3、NH4NO3中的氮元素；

（4）H2S、Na2S、SO2、SO3、H2SO4中的硫元素。

2、已知Na、Al、H、O、Cl，写出这些元素两两之间可能组成的化合物的化学式。

3、A元素原子最外层有3个电子，B元素原子最外层的7个电子，A、B所形成的化合物的化学式为 。

4、在含氧酸HnXO2n-1中，已知其分子量为m ，则元素X的原子量是（），X的化合价为（） 。

5、写出下列各元素的最高价氧化物的化学式：

Na、Mg、Al、C、P、S、Cl

参考答案

1、（1）Cl：-1、+1、+5、+7；

（2）Mn：+2、+4、+6、+7；

（3）N：-3、+2、+4、+5、+5、-3、+5；

（4）S：-2、-2、+4、+6、+6。

2、Na2O、NaCl、Al2O3、H2O、HCl

3、AB3

4、m-33n+16 +(3n-2)

5、Na2O、MgO、Al2O3、CO2、P2O5、SO3、Cl2O7