點(diǎn)擊“化合價(jià)的判斷技巧及應(yīng)用”

高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)中很多問題涉及“化合價(jià)”．這一基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)看似很簡(jiǎn)單，但很容易出錯(cuò)．若化合價(jià)判斷錯(cuò)了，后面的推導(dǎo)和計(jì)算無法進(jìn)行．下面筆者將結(jié)合典例談?wù)勂渑袛嗉记杉皯?yīng)用，以幫助學(xué)生落實(shí)基礎(chǔ)，提高判斷化合價(jià)的速度和準(zhǔn)確率．

１.２ 利用“代數(shù)和”確定化合價(jià)

化合物化合價(jià)代數(shù)和為０，若僅有一種元素的化合價(jià)未知，可用“代數(shù)和”來確定．

例２ 判斷下列物質(zhì)中某元素的化合價(jià)．

（１）Na２S２O８ 中氧元素的化合價(jià)．

（２）[Co（NH３）５Cl]Cl２ 中Co元素的化合價(jià)．

（３）羥基（OH）中氧元素的化合價(jià)．

解析

（１）硫元素最高價(jià)為＋６價(jià)，不可能為＋７價(jià)，Na２S２O８ 含－１價(jià)、－２價(jià)２種氧，設(shè)－１價(jià)氧有x 個(gè)，則代數(shù)和為２＋６×２－x－２（８－x）＝０，得x＝２，即Na２S２O８ 中有２個(gè)氧為－１價(jià)、６個(gè)氧為－２價(jià)．

（２）Cl為－１價(jià)、NH３ 為０價(jià)，由于化合物化合價(jià)代數(shù)和為０，故Co為＋３價(jià)，注意內(nèi)界、外界的Cl均不可漏掉．

（３）H 為＋１價(jià)，由于自由基化合價(jià)代數(shù)和為０，故O 為－１價(jià)，不能誤認(rèn)為是－２價(jià)．

１.３ 利用“整體法”確定化合價(jià)

例３ 酞菁與鈷酞菁的結(jié)構(gòu)如圖１所示，鈷酞菁分子中鈷離子的化合價(jià)為______．

解析

把酞菁當(dāng)作一個(gè)整體，鈷酞菁分子比前者少２個(gè)＋１價(jià)H、多１個(gè)鈷離子，所以鈷離子的化合價(jià)為＋２價(jià)．

例４ RCH２OH→RCHO→RCOOH 的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)如何變化？

解析

把“RCHO”當(dāng)作一個(gè)整體，除含“RCHO”原子團(tuán)外，醇中還有２個(gè)＋１價(jià)H、酸中還有１個(gè)－２價(jià)O，則“RCHO”原子團(tuán)在醇中顯－２價(jià)、醛中顯０ 價(jià)、酸中顯＋２ 價(jià)，故RCH２OH → RCHO、RCHO→RCOOH均升高２價(jià)．值得注意的是，有機(jī)物若減少２個(gè)H 或增加１個(gè)O，化合價(jià)升高２價(jià)，反之則降低２價(jià)．

１.４ 利用“斷鍵法”確定化合價(jià)

ABn 型配合物中心離子或原子化合價(jià)的判斷方法：先將金屬原子A 與配體B之間的配位鍵斷開，若ABn 型配合物中心離子或原子化合價(jià)的判斷方法：先將金屬原子A 與配體B之間的配位鍵斷開，若

例５ 請(qǐng)判斷下列物質(zhì)中中心離子的化合價(jià)．

解析

（１）先將Cu與C 之間配位鍵斷開，配原子“C”僅有３個(gè)σ鍵，不滿足８電子結(jié)構(gòu)，則均需要補(bǔ)上１個(gè)負(fù)電荷，而整體帶１個(gè)單位的負(fù)電荷，故Cu為＋３價(jià)．

（２）先將Cr與O、N 之間配位鍵斷開，配原子“N”連有３個(gè)σ鍵、還有１對(duì)孤電子對(duì)，滿足８電子結(jié)構(gòu)，不需要補(bǔ)上負(fù)電荷;而“O”僅有１個(gè)σ鍵，不滿足８電子結(jié)構(gòu)，則３個(gè)“O”均需要補(bǔ)上１個(gè)負(fù)電荷，而整體是中性的，故Cr為＋３價(jià)．

２ 應(yīng)用

２.１ 判斷反應(yīng)類型

例６ 化學(xué)燙發(fā)巧妙利用了頭發(fā)中蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)頭發(fā)的“定型”，其變化過程如圖２所示，①→②屬于______反應(yīng)，藥劑A 具有______性，藥劑B具有______性（填“氧化”或“還原”）．

解析

由“整體法”分析．將①中原子當(dāng)作一個(gè)整體，②在① 的基礎(chǔ)上增加若干個(gè)＋１ 價(jià)H，故①→②化合價(jià)降低，屬于還原反應(yīng)，藥劑A 具有還原性;反之藥劑B具有氧化性．