化合價產生的原因

時間 2021-05-05 03:27:49

1樓:匿名使用者

化合價的產生:

1、離子化合物因為電子的得失有化合價,而共價化合物是因為電子對的偏移產生化合價。化合價發生變化的本質原因是因為核外電子的得失或偏移,也是氧化還原的本質。

2、化合價是一種元素的乙個原子與其他元素的原子構成的化學鍵的數量。

3、乙個原子是由原子核和核外電子組成的,電子在原子核外圍是分層運動的,化合物的各個原子是以和化合價同樣多的化合鍵互相連線在一起的。元素周圍的價電子形成共價鍵,單價原子可以形成乙個共價鍵,雙價原子可形成兩個σ鍵或乙個σ鍵加乙個π鍵。化合價是物質中的原子得失的電子數或共用電子對偏移的數目。

化合價也是元素在形成化合物時表現出的一種性質。

4、氧化數又叫氧化態,它是以化合價學說和元素電負性概念為基礎發展起來的乙個化學概念,它在一定程度上標誌著元素在化合物中的化合狀態。在根據化合價的公升降值和電子轉移情況來配平氧化還原反應方程式時,除簡單的離子化合物外,對於其他物質往往不易確定元素的化合價數;對於一些結構複雜的化合物或原子團更難確定它們在反應中的電子轉移情況,因而難以表示物質中各元素所處的價態。

5、化合價是物質中的原子得失的電子數或共用電子對偏移的數目,表示原子之間互相化合時原子得失電子的數目,也是元素在形成化合物時表現出的一種性質。

6、元素在相互化合時反應物原子的個數比並不是一定的,而是根據原子的最外層電子數決定的。如果形成的化合物的離子的化合價代數和不為零,就不能使構成離子化合物的陰陽離子和構成共價化合物分子的原子的最外電子層成為穩定結構,也就不能形成穩定的化合物。

7、元素的核外電子相互化合的數目決定了這種元素的化合價,化合價就是為了方便表示原子相互化合的數目而設定的。

2樓:匿名使用者

這個是「化合價的提出以及演變」

化合價的概念

現在的概念是化學反應中核外電子得失或者共用電子對偏轉的數目,但是不同時期這個概念是不同的。

化合價概念的發展

關於化合價概念的定義,2023年版蘇聯格林卡著《普通化學》第13節指出:「化合價是乙個複雜的概念。所以,存在著幾種化合價的定義,它們從不同的角度來闡明這一概念。

下述概念算是最普遍的:元素的化合價是它的原子以一定的比例同其他原子化合的能力。」2023年版英國百科全書對化合價所下的定義是:

「化學中的化合價是元素的一種性質,它決定該元素的乙個原子與其他原子化合的能力。」

如前所述,19世紀50年代化合價概念就引入了化學中,隨著原子和分子結構理論的發展,化合價概念獲得了越來越深刻的物理根據。它經歷了乙個從現象到本質,從初級本質向更深入的本質逐步深化的過程。化合價概念的發展大體上經歷了下面所述的三個發展階段,這三個階段在時間上的劃分不是十分明顯的,在某些時期存在著新舊概念混用的狀況。

前面引用的化合價最普遍的定義的優點,是它適用於不同的發展階段。它的缺點是不夠具體。

一、第一階段

在這一階段,認為氫的化合價為1,把它作為各種元素的化合價的單位,由經驗式從一種元素的化合價判斷其他元素的化合價。這個階段從19世紀50年代開始延續到本世紀的20年代—30年代。用這種方法確定的化合價可以叫做據氫化合價。

2023年弗蘭克蘭首先提出了化合價概念,2023年—2023年凱庫勒和庫帕等分別提出碳通常是四價和碳原子之間連成鏈的學說,2023年范霍夫和勒貝爾提出分子立體結構,認為碳原子的四個單鏈分別指向正四面體的四個頂角的方向,他們都以氫的化合價為1作為化合價的單位。直到本世紀20年代—30年代,許多化學教科書中敘述的化合價學說仍屬於這一階段。

當時認為,氫乙個原子不可能與多於乙個的其他元素的原子結合,所以氫永遠是1價的,可用來作為化合價的單位。另一元素的化合價可以用與其乙個原子相化合或被其乙個原子所置換的氫原子數自來表示。例如,根據經驗式hcl、h2o、nh3、ch4,可以確定在這些化合物中氯的化合價為1,氧、氮、碳的化合價分別為2、3、4。

如果已知某元素的氧化物的經驗式,則根據氧的化合價為2也可確定該元素的化合價(可叫做據氧化合價)。例如,根據經驗式na2o、cao、al2o3、sio2,可知鈉是1價,鈣、鋁、矽分別2價、3價、4價。碳與氧可生成兩種化合物co和co2,其中碳的化合價分別為2和4。

根據原子學說和當量的定義,在給定的化合物中,元素的化合價,它的原子的摩爾質量及其當量質量之間,顯然存在下述關係:

或 現在,我們知道,決定乙個化合物各組成元素的化合價的是化學鍵,只根據無機化合物的經驗式並不能認識其化學鍵的性質和數目。但是,這一階段畢竟是探索化學鍵本質的過程中最初始的但也是必不可少的乙個步驟。

二、第二階段

隨著化學鍵理論的發展,人們發現化學鍵有三種極限鍵型(典型鍵型):離子鍵、共價鍵和金屬鍵,化合價是討論離子鍵和共價鍵時常用的概念。在這一階段,化合價概念分化為共價、電價、配位數等不同的概念。

因此,需要分別用不同的方法來確定某元素乙個原子與其他原子化合的能力——化合價的數值。

2023年版英國百科全書在給化合價概念下了普遍的定義以後指出:「為了對化合價的性質有更清楚的了解,化合價這一概念已**為下列幾個新概念:(1)共價,(2)離子價,(3)配位數,(4)氧化數或氧化態等。

」我們知道,這種分化過程從2023年提出離子鍵和共價鍵的電子理論以後開始,到2023年以後氧化數被普遍採用,經歷了好幾十年。

電價(離子價)是離子化合物中元素的化合價。正、負離子所帶電荷數通常稱為該離子的電價。對於單原子離子來說,這也就是該元素的電價。

例如,nacl由na+和cl-離子組成,它們的電價分別為+1和-1,元素鈉和氯也分別為+1和-1價。在mgo中,存在的離子是mg2+和o2-,因此元素鎂和氧的電價分別為+2和-2。(國外有的大學化學教材,如美國布朗和小李梅合著的《化學——中心科學》一書規定:

元素的化合價是一正整數。例如mgo中元素鎂和氧的電價是2。)在週期系的主族元素中,活潑金屬的正離子的電價一般等於元素所在族數;活潑非金屬的負離子的電價一般等於8減族數。

路易斯和朗繆爾建立共價鍵的電子理論後,由共價鍵形成的物質中元素的化合價就被稱為共價,開始了由結構式判斷元素的化合價,由元素乙個原子所形成的化學鍵(共價鍵)的數目來表示化合價(共價)的時期。著名化學家鮑林在他2023年版的《化學》一書中對共價下的定義就是:「乙個元素的共價是指它的乙個原子和其他原子形成的共價鍵數」。

這也就是說,某元素乙個原子與其他原子共享的電子對的數目,稱為該元素的共價。例如,由下列結構式可以判斷出元素氟、氧、鈹、硼、氮、碳的共價分別是1、2、2、3、3、4。

上述共價的概念和確定共價數的方法,對量子化學中的現代價鍵理論也是適用的。價鍵理論(包括雜化軌道理論)認為元素的共價是由其自由原子最外電子層中未配對的電子的數目決定的。例如,li、n、o、f原子最外電子層中分別有1、3、2和1個未配對的電子,所以它們的共價數分別為1、3、2和1。

ne原子的最外層雖有8個電子,但已全部。配對,所以共價為0。c原子最外層有4個電子,其中2個已配對,2個未配對,但可經過雜化變為4個未配對電子,能形成4個共價鍵,共價從2變為4。

上述鮑林關於共價的定義和由原子所形成共價鍵的數目來確定元素共價的方法,適用於共用電子對是由兩個成鍵原子各提供乙個電子由情況。它們用於共價配鍵化合物時就遇到了困難。

配位數是由化合價分化產生的另乙個概念,它主要用於絡合物和晶體。某一粒子(原子、離子或分子)的配位數,就是在粒子周圍直接結合的其他粒子的數目。對於過渡元素絡合物,配位數是指中心離子鄰接的配位體粒子的數目。

配位數一般可由2到12,但以配位數4和6的絡合物較常見,最常見的是6。例如:鐵***k3[fe(cn)6]的中心離子是fe3+離子,配位體是cn-離子,其配位數為6;銅氨絡離子[cu(nh3)4]2+的中心離子是cu2+離子,配位體是nh3分子,其配位數為4。

配位數的大小即與中心離子和配位體粒子的相對大小有關,又與兩者間化學鍵的性質有關。

在晶體中,某一粒子(原子、離子或分子)的配位數是指該粒子周圍直接連線的其他粒子的數目。在由共價鍵形成的原子晶體中,由於共價鍵有方向性和飽和性,所以原子的配位數決定於元素的共價。例如,石英(sio2)晶體是原子晶體,其中每個矽原子和4個氧原子以共價鍵相鏈結,每個氧原子和2個矽原子相鏈結,因此矽和氧原子的配位數分別為4和2,與它們的共價數分別相等。

在離子晶體中,形成離子鍵的正、負離子的電子雲分布,通常是球形對稱的,所以離子鍵沒有方向性和飽和性。正、負離子交錯排列,各跟盡可能多的異號離子接觸,因此配位數比較高。例如,在nacl晶體中,na+和cl-離子的配位數都是6:

在cscl品體中,cs+和cl-高子的配位數都是8。在金屬單質晶體的a1和a3型最密堆積中,原子的配位數為12;在a2型和a4型堆積中,配位數分別為8和4。

有些氧化還原反應既涉及離子化合物又涉及共價化合物或單質。為了便於研究這些反應和配平反應方程式,有的學者曾經以電價和共價為基礎,提出「正負化合價」概念,以正負化合價的公升降值來表示在反應中物質發生「電子轉移」(包括電子得失和電子偏移)的電子數目。這種正負化合價概念曾經在相當長的時間內被廣泛使用。

三、第三階段

在這一階段,發現對於以共價鍵形成的單質和化合物,價鍵理論雖然對其中很多物質是適用的,但對其中另一部分物質不能適用。這後一類物質不僅包括新發現的比較複雜的金屬有機化合物和原子簇化合物,如夾心結構π絡合物二茂鐵(c5h5)2fe、二苯鉻(c6h6)2cr等,也包括一些看來比較簡單的物質,如o2、b2、b2h2、al2cl6等。以價鍵理論為基礎的共價概念應用於這些物質時遇到困難。

因此,分子軌道理論越來越受到人們的重視。於是,在一定範圍內,關於共價鍵的傳統觀念——在相鄰的兩個原子之間以一對電子形成乙個鍵這樣的基本觀點,發生了動搖。與此相聯絡,標誌著用整數來定量量度化學元素化合能力的化合價概念也受到了挑戰。

面對以上情況,化學家們的注意力更多地轉向探索化學鍵的本質。至於怎樣修改和發展共價概念被放在次要地位。在我國,著名化學家徐光憲在**原子簇化合物的結構規則等問題的基礎上,於2023年提出了共價的新定義。

另一方面,在這一階段,用於氧化還原反應的正負化合價概念逐漸被2023年提出的氧化數概念所代替。

參考資料

回答者:leosongyou - 魔導師 十級 4-8 12:19

現代化學上不太考慮化合價

分子軌道和晶體場理論可以解決物理化學中現在的大多數問題

剩下的問題由於數學手段的不夠 -_-b

回答者:saraphine - 魔法師 五級 4-8 12:21

一種元素一定數目的原子跟其它元素一定數目的原子化合的性質,叫做這種元素的化合價

回答者:背井醫誌貓 - 秀才 ** 4-8 12:22

用化合價規律可以找出

回答者:zd286714028 - 魔法學徒 一級 4-8 12:51

在離子化合物中,化合價就是一種元素的原子得失電子的數目。

在共價化合物中,化合價就是一種元素的原子與其他元素的原子形成的共用電子對的數目。

化合價問題,化合價的問題

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