化合價、氧化數(shù)的概念辨析

〔關(guān)鍵詞〕 化合價；氧化數(shù)；定義；確定；區(qū)別

〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2008）04（B）—0034—01

筆者發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)行的中學化學課本中，所講述的化合價與高校相關(guān)專業(yè)化學課本中的化合價定義是不相符的，因為在中學，化合價事實上主要講的是氧化數(shù)的概念。在此，本文參考有關(guān)文獻，結(jié)合化學鍵理論的發(fā)展，對化合價和氧化數(shù)的定義、數(shù)值確定及其區(qū)別做一簡要的論述。

一、化合價和氧化數(shù)的定義

中學化學課本中化合價的定義：某元素一定數(shù)目的原子跟其他元素一定數(shù)目的原子化合的性質(zhì)，叫做這種元素的化合價。

氧化數(shù)的定義：某元素一個原子的表觀電荷數(shù)。該電荷數(shù)是假定把每一化學鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得的。

二、化合價和氧化數(shù)的確定

1.化合價的確定

化合價表示了各種元素的原子相互化合的數(shù)目。通常以氫的化合價等于+1為標準，其他元素的化合價就是與該種元素的一個原子相化合的或被該元素一個原子所置換的氫原子數(shù)。例如，一個氫原子與一個氯原子化合生成氯化氫分子，氯的化合價是-1；一個鋅原子能從酸里置換出兩個氫原子，鋅的化合價是+2。原子團或根(基)也有化合價，同樣是以氫的化合價等于+1為標準的。例如，硝酸根是-1價，硫酸根是-2價，氫氧根是-1價等。

在原子結(jié)構(gòu)創(chuàng)立后，化合價概念與化學鍵概念聯(lián)系起來，從而化合價又有了電價與共價的區(qū)別。在離子化合物中，電價數(shù)等于離子所帶電荷數(shù)。例如，在BaCl₂中，Ba為+2價、Cl 為-1價。在共價化合物中，化合價等于共價數(shù)，決定于形成共價鍵時公用電子對數(shù)（指雙原子之間），共價數(shù)不分正負。如H2O中O的化合價是2，H-C≡N中 C的化合價是4。

2．氧化數(shù)的確定

（1） 在單質(zhì)中，元素的氧化數(shù)為零。（2） 在單原子離子中，元素的氧化數(shù)等于它所帶的電荷數(shù)；在多原子離子中，則是各元素氧化數(shù)的代數(shù)和等于離子所帶電荷數(shù)。（3） 在大多數(shù)化合物中，氫的氧化數(shù)為+1、氧的氧化數(shù)為-2；所有的氟化物中，氟的氧化數(shù)為-1；堿金屬和堿土金屬在化合物中的氧化數(shù)分別為+1和+2。（4） 在中性分子中，各元素氧化數(shù)的代數(shù)和為零。

由此可知，多原子分子如O₂、H₂中，它們的化合價應分別為2、1，而不是零，零應該是它們的氧化數(shù)。中學化學教材中沒有提及氧化數(shù)，而是籠統(tǒng)地叫做化合價，化合價已包含氧化數(shù)的概念。因此，所謂化合價的升降其實就是氧化數(shù)的升降。

三、化合價和氧化數(shù)的區(qū)別

1.化合價具有特定的、確切的含義，而氧化數(shù)則是按規(guī)則經(jīng)驗指定的一個數(shù)值。

2.數(shù)值有區(qū)別

在大多數(shù)化合物中，元素的化合價（即電價）與氧化數(shù)往往相同，但在共價化合物中兩者卻并不一致（其中化合價為成鍵數(shù)，無正負之分）。

3.所用數(shù)字范圍不同

化合價只能是不等于零的整數(shù)，而氧化數(shù)可為整數(shù)、零或分數(shù)。

4.反映的本質(zhì)不同

化合價反映化學鍵的性質(zhì)，而氧化數(shù)并不反映化學鍵的性質(zhì)，是人為的按一定經(jīng)驗規(guī)則指定的一個數(shù)字，表示元素原子在物質(zhì)中所處的化合狀態(tài)。

5.氧化數(shù)可直接由分子式(或化學式)確定，但化合價有時卻不能直接由分子式確定，必須根據(jù)電子式或分子結(jié)構(gòu)式來確定。