求化合价:
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。
几种求法:
一、由化学式或根式
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。
二、由元素质量比
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
三、由质量比
(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
正负代化合价数和为零:
【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。
电子层结构法
【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.XYB.X2YC.XY2D.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。
质量分数法
【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.+1B.+2C.+3D.+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。
质量守恒定律法
【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。
相对分子质量法
【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x=+(2N-M)/55
(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) x=+(N-M)/27.5
质量关系法
【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。
相关因素讨论法
【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.+1B.+2C.+3D.+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。
化合价的定义: 一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子相化合的性质,叫做这种元素的化合价。化合价有正价、负价之分,如在H2O中,氢原子与氧原子的个数比为2:1,H为+1价,0为-2价;在MgCl
2中,镁原子与氯原子的个数比为1:2,Mg为+2价,Cl为-1价。
化合价的意义:
化合价反映元素的原子之间相互化合时的数日,是元素的一种性质。因此,强调化合价时,一定要指明元素。
化合价的表示方法:
通常在元素符一号或原子团的正上方用+n或-n表示,“+”“-”在前,数值在后。“1”不能省略。例如
.
化合价的一般规律:
(1)化合价有正价和负价;
(2)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,如MgCl2中Mg为+2价,Cl为-1价;非金属元素和氧元素形成化合物时,非金属元素通常显正价,氧元素通常显-2价,如SO2中S为+4价,O为-2价;
(3)一些元素在不同物质中可显不同的化合价,如KMnO4、K2MnO4中锰元素的化合价分别为+7,+6价;
(4)化合物中,各元素正、负化合价代数和为0;
(5)因为化合价是元素的原子在形成化合物时才表现出来的一种性质,所以单质中元素的化合价为0;
(6)原子团不能独立存在,只是化合物的一个组成部分,所以原子团的化合价由各元素的正、负化合价的代数和算出,原子团的化合价一定不为0。
化合价与最外层电子数的关系:
(1)金属元素的化合价数值一般等于它的最外层电子数。
(2)非金属元素的最高正价数值等于它的最外层电子数(O、F除外),最低负价数值等于8减去最外层电子数。
化合价符号与离子符号的比较
|
元素化合价的符号 |
离子符号 |
概念不同 |
表示元素原子所显化合价的数值和正负的符号 |
表示带电原子(或原子团)所带电荷的电性核电荷量的符号 |
位置不同 |
化合价写在元素符号或原子团的正上方 |
所带电荷写在元素符合(或原子团)的右上角。 |
前后不同 |
正负号在前,数字在后 |
数字在前,正负号在后 |
省略不同 |
化合价为+1或-1价时,数字1不能省略 |
带一个单位正电荷或负电荷时,“1”不能省略不写 |
一些常见元素和根的化合价:
元素和根的名称 |
元素和根的符号 |
常见的化合价 |
元素和根的名称 |
元素和根的符号 |
常见的化合价 |
钾 |
K |
+1 |
氯 |
Cl |
-1、+1、+5、+7 |
钠 |
Na |
+1 |
溴 |
Br |
-1 |
银 |
Ag |
+1 |
氧 |
O |
-2 |
钙 |
Ca |
+2 |
硫 |
S |
-2、+4、+6 |
镁 |
Mg |
+2 |
碳 |
C |
+2、+4 |
钡 |
Ba |
+2 |
硅 |
Si |
+4 |
铜 |
Cu |
+1、+2 |
氮 |
N |
-3、+2、+3、+4、+5 |
铁 |
Fe |
+2、+3 |
磷 |
P |
-3、+3、+5 |
铝 |
Al |
+3 |
氢氧根 |
OH- |
-1 |
锰 |
Mn |
+2、+4、+6、+7 |
硝酸根 |
NO3- |
-1 |
锌 |
Zn |
+2 |
硫酸根 |
SO42- |
-2 |
氢 |
H |
+1 |
碳酸根 |
CO32- |
-2 |
氟 |
F |
-1 |
铵根 |
NH4+ |
+1 |
记忆口诀:常见元素的化合价口诀
(1)一价钾、钠、银、氢、氟,二价钙、镁、钡和锌,铝价正三氧负二,以上价态要记真。铜一二来铁二三,碳硅二四要记全,硫显负二正四六,负三正五氮和磷,氯价最常显负一,还有正价一五七,锰显正价二四六,最高价数也是七。
(2)常见原子团的化合价口诀
一价铵根氢氧根,另有硝酸氯酸根。二价硫酸碳酸根,勿忘一个锰酸根。三价只有磷酸根。除了铵根皆为负,常写常用能记住。