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。
概述: 二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO?,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,与水反应生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
物理性质:常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态的二氧化碳叫做干冰。
化学性质: (1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入
干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度
过高而造成危险
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO
2 + H
2O===H
2CO
3,
碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:
H
2CO
3===H
2O + CO
2↑
(3)二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)
2 + CO
2====CaCO
3↓+ H
2O
(4)二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO
2+6H
2O
C
6H
12O
6+6O
2 一氧化碳和二氧化碳性质的比较:
|
|
一氧化碳 |
二氧化碳 |
物理性质 |
状态 |
无色,无味气体 |
无色,无味气体 |
密度 |
1.250g/l(略小于空气) |
1.977g/l(大于空气) |
溶解性 |
1体积水中约溶解0.02体积 |
1体积中约溶解1体积 |
化学性质 |
可燃性 |
有可燃性 2CO+O22CO2 |
一般情况下,既不能燃烧,也不能支持燃烧 |
还原性 |
有还原性: CuO+COCu+CO2 |
没有还原性 |
跟水反应 |
不能 |
能:CO2+H2O==H2CO3 |
跟澄清石灰水反应 |
不能 |
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O |
毒性 |
有毒 |
无毒 |
主要用途 |
作气体燃料,用于高炉炼铁 |
灭火,人工降雨,干冰制冷剂等,作化工原料和温室肥料 |
相互转化 |
C+O2CO2 C+CO22CO |
干冰:一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂。如果用飞机向云层中撤干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,就可以形成降雨。
二氧化碳不一定能灭火:二氧化碳一般不支持燃烧,但在一定条件下,某些物质也可以在二氧化碳中燃烧,如将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条能继续燃烧,反应的化学方程式为:2Mg+CO
22MgO+C,所以活泼金属着火不能用二氧化碳来灭火
二氧化碳与一氧化碳的鉴别方法: (1)澄清石灰水:将气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(2)燃着的木条:将气体分别在空气中点燃,能燃烧的是一氧化碳,不能燃烧的是二氧化碳。
(3)紫色石蕊试液:将气体分别通入紫色石蕊试液中,能使石蕊试液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
(4)还原金属氧化物:将气体分别通过灼热的氧化铜,出现黑色粉末变红这一现象的是一氧化碳,没有明显现象的是二氧化碳。
二氧化碳与一氧化碳的除杂方法: 1.CO(CO
2)(括号内的物质为杂质):通常将气体通人过量的碱溶液(一般用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水)中,二氧化碳与碱溶液反应,从而达到除杂的目的。
2.CO
2(CO)(括号内的物质为杂质):通常将气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,从而达到除杂的目的。不能用点燃的方法,因为CO
2不支持燃烧,也不能燃烧。
二氧化碳与石灰石的应用:
二氧化碳与石灰水反应出现白色沉淀,反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。
该反应及现象有以下儿方面的应用:
(1)检验二氧化碳气体;
(2)鉴别NaOH溶液和澄清石灰水:将CO2气体通入待测溶液中,生成白色沉淀的溶液为澄清石灰水,无明显现象的为NaOH溶液;
(3)除去某些气体中的杂质:如除去CO中的CO2 气体,可将混合气体通过澄清石灰水;
(4)解释澄清石灰水为什么要密封保存:敞口放置的澄清石灰水会吸收空气中的CO2而使澄清石灰水表面生成一层白膜或变浑浊,其成分是CaCO3;
(5)用石灰砂浆砌砖抹墙不久后变白变硬:石灰砂浆的主要成分是Ca(OH)2,吸收空气中的CO2发生反应Ca(OH)2声称白色固体CaCO3固体。
(6)保存鸡蛋:将鸡蛋浸泡在澄清石灰水中,取出来后CO2与石灰水反应封闭鸡蛋壳上的小孔,可以延长鸡蛋的保存时间。
二氧化碳肥料:
二氧化碳是光合作用的原料之一,因而现在在温室大棚内种植蔬菜水果时,经常人为提高温室内CO2 浓度,以增加农作物产员,增大CO2浓度的方法通常有以下几种:
(1)在温室内放置干冰,干冰升华增大CO2浓度。
(2)在温室内放置通过化学反应产生CO2气体的物质,如在塑料大棚顶部的容器内放置石灰石和稀盐酸。
灯火实验:
(1)二氧化碳本身无毒,但它不供给呼吸,当空气中二氧化碳含量超过常量时,也会对人体健康产生不良影响。
空气中二氧化碳的体积分数/% |
对人体健康的影响 |
1 |
感到气闷,头昏,心悸 |
4—5 |
气喘,头痛,眩晕 |
10 |
神志不清,呼吸停止,死亡 |
由于二氧化碳的密度大于空气,因而在低洼的地方浓度会增大。在进人久未开启的菜窖或干涸的深井前,应先点燃一支蜡烛用绳放到下面,观察蜡烛能否正常燃烧,若不能正常燃烧,应开启菜窖或深井一段时间后再检验,直到蜡烛能正常燃烧时,才能下去。
溶液的酸碱度及表示方法
1. 溶液的酸碱性:溶液呈酸性、碱性或中性,通常用指示剂来测定。
2. 溶液的酸碱度:指溶液酸碱性的强弱程度,即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示。
3. pH的范围:0—14
溶液酸碱度和pH值的关系
溶液的pH值 |
溶液的酸碱度 |
<7 |
酸性溶液(pH越小,酸性越强) |
=7 |
中性溶液 |
>7 |
碱性溶液(pH越大,碱性越大) |
(1)呈酸性的溶液不一定是酸溶液,如NaHSO
4溶液呈酸性,但属于盐溶液;呈碱性的溶液不一定是碱溶液,如Na
2CO
3溶液呈碱性,但它也是盐溶液。
(2)粗略测定溶液的酸碱度常用pH试纸。
pH的测定方法:测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为:测定时,将pH试纸放在表面皿上,用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上,半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出溶液的pH,简记为:“一放、二蘸、三滴、四比”。
改变溶液pH的方法:溶液的pH实质是溶液中H
+浓度或OH
-浓度大小的外在表现。改变溶液中H
+浓度或OH
-浓度,溶液的pH就会发生改变。
方法一加水:只能改变溶液的酸碱度,不能改变溶液的酸碱性,即溶液的pH只能无限地接近于7。
①向酸性溶液中加水,pH由小变大并接近7,但不会等于7,更不会大于7(如下图所示)。
②向碱性溶液中加水,pH由大变小并接近于7,但不会等于7,更不会小于7(如下图所示)。
方法二加酸碱性相同,pH不同的溶液:原溶液酸碱性不会发生变化,但混合后溶液的pH介于两种溶液之间:
方法三加酸碱性相反的溶液:混合后发生中和反应,溶液的pH可能等于7,若加入的溶液过量,原溶液的酸碱性就会与原来相反(如下图所示)。
pH值测定时的注意事项:①不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中,以免带入杂质,同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂,致使比色时产生较大误差。
②不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上,其溶质质量分数将变小。
③用pH试纸测得溶液的pH一般为整数。
了解溶液的酸碱度的重要意义: ①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行;
②在农业生产中.农作物一般适宜在pH为7或接近于7的土壤中生长;
③测定雨水的pH(因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况;
④测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况。
身边一些物质的pH: