为什么需要化合价
水是 ，不是 或 ；氯化钠是 ，氯化钙却是 。不同元素的原子结合时，个数比是固定的。化学上用化合价valence来表示原子之间结合的这种数量关系。
化合价的规律
- 化合价有正有负。在化合物里，正、负化合价的代数和为零。
- 在单质里，元素的化合价为 0。
- 氢通常显 +1 价，氧通常显 −2 价。
- 金属和非金属结合时，金属通常显正价，非金属显负价。
- 有些元素不止一种化合价，比如铁有 +2、+3 价，碳有 +2、+4 价。
化合价怎么写
化合价写在元素符号的正上方，正负号在前、数字在后，“1”也不能省略：、、。
注意和离子符号区分：离子的电荷写在右上角，数字在前、正负号在后，“1”要省略：、。
常见元素的化合价
| 化合价 | 常见元素 |
|---|---|
| +1 | K、Na、Ag、H |
| +2 | Ca、Mg、Ba、Zn、Cu、Fe（亚铁） |
| +3 | Al、Fe |
| −1 | Cl（和金属或氢结合时） |
| −2 | O、S（和金属或氢结合时） |
| 多种化合价 | Fe：+2、+3；Cu：+1、+2；C：+2、+4；S：−2、+4、+6；N：−3、+2、+4、+5 |
很多老师会用一段口诀帮助记忆（数字是化合价的绝对值）：
一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌；三铝四硅五价磷，二三铁、二四碳；二四六硫都齐全，铜汞二价最常见。
常见原子团
有些原子总是“抱团”一起参加反应，叫做原子团polyatomic group。原子团整体带一个化合价，等于团内各元素化合价的代数和，比如 ：(+6) + (−2) × 4 = −2。
| 名称 | 符号 | 化合价 |
|---|---|---|
| 氢氧根 | −1 | |
| 硝酸根 | −1 | |
| 硫酸根 | −2 | |
| 碳酸根 | −2 | |
| 磷酸根 | −3 | |
| 铵根 | +1 |
求化合价：代数和为零
已知其他元素的化合价，就能用“代数和为零”求出未知元素的化合价。先自己算，再点“显示答案”核对：
- 已知：K 为 +1，O 为 −2
- 设 Mn 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- 已知：H 为 +1，O 为 −2
- 设 S 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- 已知：O 为 −2
- 设 Fe 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- 已知：K 为 +1，O 为 −2
- 设 Cl 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- 已知：H 为 +1
- 设 N 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- 已知：O 为 −2
- 设 N 的化合价为 x
- 列式：
- 求解：
- Cl2 是单质，单质里元素的化合价为 0。
例题 1：84 消毒液里的氯
84 消毒液的有效成分是次氯酸钠 。求其中 Cl 的化合价。
- 已知。 Na 为 +1，O 为 −2。
- 设未知数。 设 Cl 的化合价为 x。
- 列式。
- 求解。 x = +1。这里氯是 +1 价，不是常见的 −1 价：同一种元素在不同的化合物里，化合价可能不同。
例题 2：两种铁的氧化物
求 和 中铁的化合价。
- 。 x + (−2) = 0，所以 x = +2。
- 。 2x + (−2) × 3 = 0，所以 x = +3。
- 名称。 铁显 +3 价时叫“氧化铁”，显 +2 价时叫“氧化亚铁”。“亚”表示较低的化合价，1.5.4 节会细讲命名。
常见误区
误区 1：化合价和离子符号写混。 +2 价的镁写作 （正上方，正负号在前）；镁离子写作 （右上角，数字在前）。
误区 2：单质也按常见化合价算。 里的氧是 0 价，不是 −2 价。只有在化合物里，氧才通常显 −2 价。
误区 3：忘了乘原子个数。 求 中铁的化合价，要列 2x + (−2) × 3 = 0，而不是 x + (−2) = 0。
即时小测
是一种常用的消毒剂，其中 Cl 的化合价是？
x + (−2) × 2 = 0，所以 x = +4。
下列表示 +2 价镁元素的是？
化合价写在正上方，正负号在前、数字在后。A 是镁离子，C 是 2 个镁原子，D 把正负号和数字的顺序写反了。
小结
- 化合物里正、负化合价的代数和为零；单质里元素的化合价为 0。
- 化合价写在元素符号正上方，正负号在前、数字在后；离子电荷写在右上角，数字在前。
- 常见原子团：氢氧根 −1、硝酸根 −1、硫酸根 −2、碳酸根 −2、磷酸根 −3、铵根 +1。
- 用“代数和为零”可以求出化合物中未知元素的化合价。
通往 AP（以后再看）
AP 化学用“氧化数”（oxidation number）描述类似的概念（U4.9 氧化还原），还会根据元素在周期表中的位置推测离子电荷（U1.8）。原子团在英文里叫多原子离子（polyatomic ion），AP 要求熟记常见的几种。