阴离子(原子价)

化合价也叫原子价，是一种元素的一个原子与其他元素的原子化合时表现出来的性质。一般的，化合价的价数等于每个该原子在化合时得失电子的数量，即该元素能达到稳定结构时得失电子的数量。这往往决定于该元素的电子排布，主要是Z外层电子排布，当然还可能涉及到次外层能达到的由亚层组成的亚稳定结构。化合价概念的形成和传播

1852年，弗兰克兰在研究金属有机化合物时提出了化合价的思想：

在研究无机化合物的化学式时，即使是一位肤浅的观察者也会对这些化学式中的普遍对称产生深刻的印象，特别是氮、磷、锑和砷的化合物，明显地表现出这些元素形成含有3个或5个其他元素原子的化合物的倾向。正是在这样的比例中，这些元素的亲和力得到Z大满足。于是在三原子的化合物中有NO3、NI3、PO3、PCI3、SbO3、SbH3、SbCl3、AsO3、AsH3、AsCl3等等，在五原子的化合物中有NO5、NH4O、NH4I、PO5、PH4I等。上述元素原子的亲和力总是为相同数目的结合原子所满足。

进而，他考察了无机物的组成，认识到金属有机化合物和无机物在结合上有共性：前者金属原子只能与一定数目的基团相结合;后者一种元素的原子只能与一定数目的其他原子相结合。由此，他提出了化合力概念，揭示了元素化合力与基团化合力之间的联系，不仅是亲和力概念的发展，也是化合价概念的先声。

1854年，奥德林在《论酸和盐的组成》一文中提出了取代值概念，以元素符号右上角加撇表示氢被其他元素或基取代的关系，如，Fe′′、Fe′′′、Sn′、Sn′′等。

1857年，凯库勒提出“一元素的原子与另一元素的原子结合的数目，决定于组成原子的基数或亲和力数，如：H、CI、Br、K为一基数原子;O、S为二基数原子;N、P、As是三基数原子;C是四基数原子，并认为基数是元素的根本性质，不可变更，奠定了化合价概念的基础。

在化合价的思想和理论形成的初期，用语不完全一致，如化合力、亲和力值、亲和力程度、原子数、亲和力单位等，但所表述的基本思想都是：元素的原子相互结合时有一定的数量关系。

1865年，霍夫曼在《现代化学导论》中提出quanti valence(量价)，元素有1价、2价、3价、4价不等，曾在英国教科书和杂志中被广泛使用。

1867年凯库勒使用了“valenz”(价)，得到了欧洲各国的普遍承认和应用;我国早年将其译成原子价，现代化学文献中多译为化合价，1991年公布的《化学名词》中译为化合价。

元素的化合价

1、化合价的概念

一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子相化合的性质，叫该元素的化合价。

2、化合价的正与负

正价：元素失去电子或共用电子对偏离;

负价：元素得到电子或共用电子对偏向。

3、化合价的数值

化合价的数值等于得电子的数目(或不同元素间形成共用电子对)相反数;或失电子(不同元素间形成共用电子对)的数目。

4、化合价的变化

元素在氧化还原反应中，得到电子(或共用电子对偏向)，化合价降低;失去电子(或共用电子对偏离)，化合价升高。

5、化合价的规则和规律

①在化合物中，正负化合价的代数和为零。

②在单质中，元素的化合价为零。

③金属元素一般没有负价;非金属元素既可以显正价，也可以显负价，氟和氧一般没有正价。

6、确定元素化合价的常用方法

①根据化学式求化合价

例如，确定KMnO4中Mn元素的化合价，可设其化合价为x，则：1×(+1)+x+4×(-2)=0，x=7。

②根据离子所带电荷数求化合价

例如，确定硫代硫酸钠根S2O32-中S元素的化合价，可设其化合价为x，则：2x+3×(-2)=-2，x=2。

化合价与氧化还原反应

1、判断氧化还原反应与非氧化还原反应

氧化还原反应的本质是电子的转移，其特征是元素化合价发生升降，凡是有化合价升降的反应一定是氧化还原反应;无化合价改变的反应为非氧化还原反应。如：FeCl3+3KOH=Fe (OH)3↓+3KCl、CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，前一反应为非氧化还原反应，后—反应是氧化还原反应。

2、判断氧化剂与还原剂

元素化合价升高，含该元素的反应物为还原剂;元素化合价降低，含该元素的反应物为氧化剂。如：CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，Zn是还原剂，CuSO4是氧化剂。

3、判断氧化反应(被氧化)与还原反应(被还原)

元素化合价升高——发生氧化反应(被氧化);元素化合价降低——发生还原反应(被还原)。如：CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu，锌反应后化合价升高，发生了氧化反应(即Zn被氧化)。反之，Cu2+发生了还原反应(即Cu2+被还原)。

4、判断氧化产物与还原产物

元素化合价升高→还原剂(性)→被氧化→氧化反应→氧化产物;元素化合价降低→氧化剂(性)→被还原→还原反应→还原产物。由反应CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu可知，Zn中所含的0价Zn元素化合价升高——被氧化——得到氧化产物ZnSO4;反之，CuSO4中所含的+2价Cu元素被还原得到的还原产物也是Cu，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1。

5、判断元素的性质

Z高价态的元素，在化学反应中化合价只能降低，只有氧化性;Z低价态的元素，在化学反应中化合价只能升高，只有还原性;处于中间价态的元素，在化学反应中化合价既能升高，也能降低，既有氧化性，也有还原性。例如，Fe3+通常体现氧化性，Fe只有还原性，所以Fe2+既有氧化性，又有还原性。

6、判断物质失去电子与得到电子

失去电子——元素化合价升高;得到电子——元素化合价降低。由反应CuSO4+Zn= ZnSO4+Cu可知，锌元素在反应中由0价升高到+2价，1个Zn原子失去了2个电子;铜元素在反应中由+2价降低到0价，1个Cu2+得到了2个电子。

7、判断得、失电子总数

在同一氧化还原反应中，化合价升高总数=化合价降低总数，化合价升高总数=失电子总数，化合价降低总数=得电子总数，失电子总数=得电子总数。只要根据已经配平的化学方程式求出升高的化合价总数，即可知失电子总数;反之，也可求出得电子总数。

8、根据化合价的升降可以配平氧化还原反应的化学方程式

氧化还原反应方程式可以根据化合价的变化如下步骤配平：

①在化学方程式中标出化合价发生改变的元素化合价。

②标出反应前后元素化合价的变化。

③使化合价升高和降低的总数相等。

④根据质量守恒配平其他物质的化学计量系数，配平后，将单线改为等号。

9、根据化合价可以迅速判断特殊氧化还原反应

一般化合价为零的单质出现的化学反应均为特殊氧化还原发应(除了同素异形体之间的相互转化)。

2018-07-21 8739