化合價是書寫化學式和檢驗化學式書寫是否正確的重要依據,因此,必須熟記常見元素和原子團的化合價。但對初學者來說,化合價顯得毫無規律,要做到熟記熟用很不容易,因此就要借助一定的技巧,再加上不斷的練習,從而達到目的。
竅門一:歸類記憶
一般情況下,我們常常把元素和原子團的化合價加以歸類,這樣便于記憶。舉例如下:
常見元素的化合價
正價:+1價氫、鉀、鈉、銀
+2價鋇、鈣、鎂、鋅
+3價鋁
+4價硅
+5價氮、磷
負價:-1價 氟、氯、溴、碘
-2價 硫、氧
-3價 氮、磷
常見元素的可變正化合價
硫:+4、+6
碳:+2、+4
鐵:+2、+3
銅、汞:+1、+2
原子團的化合價
正價:+1價 NH4+1
負價:-1價 OH-1、NO3-1
-2價 SO3-2、SO4-2、CO3-2
-3價 PO4-3
上述內容可以寫在一張卡片上,裝在口袋里,有空就看一看,用不了多久就會熟悉起來的。
竅門二:口訣記憶
朗朗上口的口訣相信大家在其他學科中已經用過。如果把化合價編成口訣,飯后課后隨口讀唱,也能收到速記的效果。現在提供一則正價口訣,供你一試。
鉀鈉銀氫正一價,
鈣鎂鋇鋅正二價,
氟氯溴碘負一價,
一二銅,二三鐵,
三鋁四硅磷為五。
當然,這個口訣并沒有把所有元素的化合價都包括進去,但只要記住多數,余者單獨記憶不就容易得多了嗎?
竅門三:聯系分子式記憶
對初學者來說,化學式(分子式)也是需要記憶的,把這兩個都需要記憶的東西聯系在一起,可以一舉兩得。具體方法為:
首先把化學式分解為兩部分,即正價部分和負價部分,如Al2(正價)、O3(負價)。對于含有原子團的化合物,則將原子團看成一個整體,如NH4(正價)、NO3(負價)、Al2(正價)、SO4(負價)。據此,對各部分的化合價的絕對值都不超過3的化合物來說,可以歸納出兩種情況。
第一種情況:當兩部分的原子(或原子團)個數不相等時,各元素的原子數(或原子團數目)與化合價之間具有交叉對應的關系,即一種元素的原子個數(或原子團數目)就是與其相結合的另一元素(或原子團)的化合價數。
例如,在氧化鋁分子中:
化合價 +3-2
原子個數 Al2O3
Al的原子個數“2”正是O的化合價數,O的原子個數“3”又恰好是Al的化合價數。又如,在硫酸鋁分子中:
化合價 +3 -2
原子或原子團個數Al2 (SO4)3
也有與Al2O3類似的情況。
至于像MgCl2這祥的分子,Mg的原子個數雖然沒有在分子式中標出來,但一個元素符號本身就代表1個原子,所以,同樣可以確定化合價的數值:
化合價+2-1
原子個數 Mg1 Cl2
當然,這種情況有個前提,那就是各部分的化合價數值都不超過3,這主要是排除CO2、SO2、SO3、MnO2等情況。其實,像P2O5、Mn2O7中化合價數值和原子個數間的關系也符合上述規律。
第二種情況:當化合物中兩部分原子(或原子團)的個數相等時,兩部分的化合價數值也是相等的,只是符號相反。如在氧化鎂分子中,
化合價+2 -2
原子個數Mg1O1
又如在過氧化氫中,
化合價+1 -1
原子個數 H2 O2
這種記憶方法實際上是在應用中記憶。通過化合價數與原子個數的對應關系,我們可迅速判斷出有關元素或原子團的化合價數,久而久之,就可熟記化合價。
竅門四:聯系原子結構特點記憶
記憶以理解為先行,化合價的記憶也是這祥。我們知道,不同元素的原子在相互化合時,是以得失電子(如氯化鈉的形成)或者以共用電子對(如氯化氫的形成)的方式來使其最外電子層達到穩定結構的。在這個過程中,各元素要表現出一定的化合價。然而,不同元素的原子在形成穩定結構時所需得失的電子數目或共用的電子對數目之所以不同,是由各元素的原子最外層電子數不同引起的。所以,元素的原子最外層電子數決定著它在與其他元素化合時的化合價。
一般來說,金屬元素的原子最外層電子數較少,通常顯正價,最外層有幾個電子往往就顯正幾價;非金屬元素的原子最外層電子數較多,當它與金屬元素化合時顯負價,最外層形成穩定結構時需得幾個電子就顯負幾價;當非金屬元素相互化合時,非金屬性強的顯負價,非金屬性弱的顯正價,各元素的化合價數值與它們的原子構成分子時形成的共用電子對數有關。
抓住了元素的原子結構特點,特別是弄清了最外層電子數,就容易根據元素化合價與其最外層電子數間的關系理解和記憶化合價。例如,鈉原子最外層有1個電子,易失去1個電子達到穩定結構,形成帶1個正電荷的離子,所以它的化合價為+1價。又如氯原子最外層有7個電子,易得到1個電子或與其他原子共用一對電子達到穩定結構,所以它可以顯示-1價。這樣就可以從根本上牢固而正確地記住元素的化合價了。
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