第五节 化合价

我们已经知道，氢气跟氧气化合生成水（H2O），反应物的原子个数比是2∶1；钠跟氯气化合生成氯化钠（NaCl），反应物的原子个数比是 1∶1。大量的反应事实表明，元素之间相互化合时，其原子个数都有固定的比值。否则，就不能使离子化合物中的阴阳离子或共价化合物分子中原子的最外电子层形成 8 个电子的稳定结构，也就不能形成稳定的化合物。化学上把一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。化合价有正价和负价之分。

元素的化合价数值表示什么意义？为什么元素的化合价有正负之分呢？

在离子化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子失去或得到电子的数目。失去电子的原子带正电，这种元素的化合价就是正价，得到电子的原子带负电，这种元素的化合价就是负价。例如，在氯化钠中，一个钠原子失去 1 个电子，钠元素就为+1 价，一个氯原子得到 1 个电子，氯元素就为-1 价。

在共价化合物里，元素化合价的数值，就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子结合时，形成共用电子对的数目。共用电子对偏离哪种原子，哪种元素就为正价，电子对偏向哪种原子，哪种元素就为负价。例如，在水分子中，一个氢原子和一个氧原子之间形成一个共用电子对，且电子对又偏离氢原子，因此氢元素的化合价为+1 价；一个氧原子和两个氢原子各形成一个共用电子对，且两个电子对都偏向氧原子，因此氧元素的化合价为-2 价。

金属元素跟非金属元素化合时，通常是金属元素显正价，非金属元素显负价。在化合物里氢元素一般显+1 价，氧元素一般显-2 价。

元素的化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，因此，在单质中元素的化合价为零。

在化合物中，各元素的正负化合价的代数和等于零。

由于元素的原子结构、反应条件等的不同，有些元素的原子在反应中得失电子或形成共用电子对的数目可有不同，常常显示出可变的化合价。例如，碳元素有+2、+4 价，硫元素有-2、+4、+6 价，铁元素有+2、+3 价。

常见元素的化合价见表 3-2。