【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學基礎(chǔ)自學內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。

第三章原子結(jié)構(gòu)和元素周期律?

§3-5用原子結(jié)構(gòu)理論解釋元素的化合價

【01】在第一冊（§2-15）里【山注，1-2-15，傳送門CV20440923】，我們已學習過元素的化合價，它是指任何元素的一個原子，能跟氫原子化合或者能從酸里置換出氫原子的數(shù)目?，F(xiàn)在從離子化合物與共價化合物的形成，我們可以對化合價的本質(zhì)得到進一步的認識。

【02】在離子化合物里，如果將元素的化合價，與該元素的原子所形成的離子所帶的電荷數(shù)來比較，我們就會發(fā)現(xiàn)它們在數(shù)值上完全一樣。如果把陽離子上帶的正電荷數(shù)作為正價，陰離子上帶的負電荷數(shù)作為負價，那么情況就更相同了。例如，在氯化鈉分子里，我們根據(jù)第一冊§2-15中表2·1【山注，1-2-15表2·1，傳送門CV20440923】知道，氯和鈉都是1價?，F(xiàn)在根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，鈉原子失去1個電子，變成了帶一個正電荷的鈉離子，因而鈉是+1價；氯原子結(jié)合1個電子，變成了帶一個負電荷的氯離子，因而氯是-1價。又如氧化鈉分子里，二個鈉原子各失去1個電子，變成了各帶一個正電荷的二個鈉離子，因而鈉是+1價；一個氧原子結(jié)合2個電子，變成了帶二個負電荷的氧離子，因而氧是-2價。但必須注意，分子本身是不顯電性的。因此，在化合物里，各元素的正負化合價的代數(shù)和等于零。

【03】由此，我們可以說，元素在離子化合物里的化合價，就是這種元素的原子，在形成化合物時失去或結(jié)合多少個電子的能力，在數(shù)值上，就等于生成的離子所帶的電荷數(shù)。元素失去電子（陽離子）而顯出的化合價叫做正化合價；結(jié)合電子（陰離子）而顯出的化合價叫做負化合價。

【04】同樣，元素在共價化合物里的化合價，就是這種元素能通過電子對跟別種元素相結(jié)合的能力，在數(shù)值上就等于這種元素的原子跟其他元素的原子結(jié)合在一起時供給的電子的數(shù)目。和電子對距離較近的那個元素顯示負化合價；和電子對距離較遠的那個元素顯示正化合價。例如，在氯化氫()的分子里，氫原子與氯原子各供給1個電子來相互結(jié)合的，而且由于電子對偏向于氯原子，使氯原子或多或少地帶有負電，相對地氫原子或多或少地帶有正電。所以氯化氫分子里的氫是+1價，氯是-1價。

【05】從以上的敘述，我們清楚地看到，元素的化合價一般和原子的最外電子層上的電子數(shù)有著密切的關(guān)系。也就是說，元素的化合價決定于原子外層電子的排布，不同數(shù)目的外層電子會引起不同的化合價。

【06】但是，在第一冊§2-15【山注，1-2-15，傳送門CV20440923】學習元素的化合價時，我們知道有些元素在不同的化合物里會顯示出不同的化合價，這又是什么原因呢？原來有些金屬元素的化合價，不僅決定于最外層上的電子數(shù)，而且與它們次外層上的電子數(shù)也有關(guān)系。這些金屬元素在參加化學反應(yīng)時，由于反應(yīng)時的條件不同，它們可能失去最外層上的電子后，再失去次外層上的一部分電子，因而使這些元素具有可變的化合價。例如鐵元素在參加化學反應(yīng)時，隨反應(yīng)時的條件不同，它可以失去最外層上的2個電子，顯示出+2價，又可能再失去次外層上的1個電子，顯示出+3價。又如銅在不同的反應(yīng)條件下，也有+1與+2的變價。同樣，有些非金屬元素，當它與其他非金屬元素以共價鍵結(jié)合成共價化合物時，由于供給的電子數(shù)的不同，也會發(fā)生變價的情況。如硫元素可顯示-2價、+4價和+6價；氯元素可顯示出-1、+1、+3、+5和+7價等。

習題3-5

1、根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，解釋下列各名詞：化合價，正價，負價，可變化合價。

2、在氯化鈉分子中，氯顯示-1價；在氯化氫分子中，氯也顯示-1價。有否區(qū)別？為什么？[提示：從氯化鈉和氯化氫具有不同性質(zhì)的化學鍵來考慮]

3、為什么任何化合物里各元素的正負化合價的代數(shù)和總是等于零？[提示：從滿足8個電子的最外電子層結(jié)構(gòu)來考慮]

4、寫出下列各種物質(zhì)的電子式：氧化鈉，氯化鋁，水，五氧化二磷。

5、如果說：“非金屬元素在一切化合物里都顯負價”。你認為怎樣？舉實例加以說明。[提示：從非金屬元素在共價化合物分子里的情況來考慮]