根据化合价写化学式Writing Formulas from Valence

大思想 · 结构与性质(SAP)AP 衔接 · Unit 1约 20 分钟

学习目标

  • 用“标价、交叉、约简、检查”四步,根据化合价写出化学式
  • 正确处理原子团:个数大于 1 时加括号
  • 检查化学式是否符合“化合价代数和为零”

前置知识

  • 化合价与常见原子团(1.5.2)

化学式可以“推”出来

上一节学过:化合物里正、负化合价的代数和为零。反过来想,只要知道两部分的化合价,就能推出它们的原子个数比,写出化学式。

四步法

以铝和氧组成的化合物为例(Al 为 +3,O 为 −2):

  1. 标价:写出元素符号,正价在前、负价在后,标上化合价:Al+3  O−2\overset{+3}{\ce{Al}}\;\overset{-2}{\ce{O}}
  2. 交叉:把化合价的绝对值交叉写到对方的右下角:Al 的右下角写 2,O 的右下角写 3,得到 AlX2OX3\ce{Al2O3}。
  3. 约简:右下角的数字能约分就约成最简整数比。2 和 3 已经是最简。
  4. 检查:(+3) × 2 + (−2) × 3 = 0 ✓

这个方法也叫“十字交叉法”。下面任选一个正价部分和一个负价部分,看看四步怎么走:

动手试试:选一个正价部分和一个负价部分,写出化学式
正价
负价

    例题 1:需要约简

    写出钙(+2)和氧(−2)组成的化合物的化学式。

    分步解析
    1. 标价。 Ca+2  O−2\overset{+2}{\ce{Ca}}\;\overset{-2}{\ce{O}}
    2. 交叉。 得到 CaX2OX2\ce{Ca2O2}。
    3. 约简。 2 : 2 = 1 : 1,所以化学式是 CaO\ce{CaO}。
    4. 检查。 (+2) × 1 + (−2) × 1 = 0 ✓

    例题 2:含原子团

    写出硫酸铵的化学式(铵根 NHX4\ce{NH4} 为 +1,硫酸根 SOX4\ce{SO4} 为 −2)。

    分步解析
    1. 标价。 NHX4+1  SOX4−2\overset{+1}{\ce{NH4}}\;\overset{-2}{\ce{SO4}}
    2. 交叉。 NHX4\ce{NH4} 需要 2 个,SOX4\ce{SO4} 需要 1 个。
    3. 加括号。 原子团的个数大于 1 时,要先用括号把原子团括起来,再在括号外写个数:(NHX4)X2SOX4\ce{(NH4)2SO4}。
    4. 检查。 (+1) × 2 + (−2) × 1 = 0 ✓

    常见误区

    误区 1:忘了约简。 CaX2OX2\ce{Ca2O2} 要约成 CaO\ce{CaO}。不过化学式最终要以实验测出的实际组成为准,比如过氧化氢就是 HX2OX2\ce{H2O2},不能约成 HO。

    误区 2:原子团忘了加括号。 氢氧化钙写成 CaOH2 是错的,那样看起来像 1 个 O、2 个 H。正确写法是 Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2}。

    误区 3:正负顺序写反。 氯化钠写成 ClNa 是错的,应为 NaCl\ce{NaCl}。一般正价在前、负价在后(少数例外,如 NHX3\ce{NH3}、CHX4\ce{CH4},以后会遇到)。

    即时小测

    镁(+2)和氮(−3)组成的化合物,化学式是?

    下列化学式书写正确的是?

    小结

    • 四步:标价、交叉、约简、检查。
    • 正价在前、负价在后;原子团的个数大于 1 时要加括号。
    • 写完一定检查化合价的代数和是否为零。
    通往 AP(以后再看)

    AP 化学会根据元素在周期表中所在的族推断离子电荷(第 1 族 +1、第 2 族 +2、第 16 族 −2、第 17 族 −1),再用同样的“电荷平衡”写出离子化合物的化学式(U1.8)。

    练一练这一章:模块 5 · 化学式与化合价 · 10 道题

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