
【化】 electronic view of valency
【化】 chemical valence; quantivalence; valence; valency
【医】 quantivalence
electron
【化】 electron
【医】 e.; electron
look at; sight; view; watch
【医】 view
化合价的电子观(Electronic Theory of Valence)是从原子核外电子排布和相互作用的角度解释元素化合价的理论。该理论认为,元素的化合价取决于原子为达到稳定电子构型(如惰性气体结构)而获得、失去或共享的电子数。以下是关键要点:
电子转移与离子价
原子通过失去或获得电子形成离子,其化合价等于离子所带电荷数。例如钠(Na)失去1个电子形成Na⁺,显+1价;氯(Cl)获得1个电子形成Cl⁻,显-1价(来源:IUPAC术语定义)。
电子共享与共价键
原子通过共享电子对形成共价键,化合价由共享的电子对数决定。例如水分子(H₂O)中,氧原子与两个氢原子各共享一对电子,氧显-2价,氢显+1价(来源:Pauling L.《The Nature of the Chemical Bond》)。
主族元素倾向于通过电子转移或共享使最外层达到8电子稳定结构(氢为2电子),由Gilbert N. Lewis于1916年提出(来源:ACS化学教育资源)。
引入轨道杂化(如sp³杂化解释甲烷的正四面体结构)和电负性概念,深化对极性共价键的理解(来源:MIT开放课程《化学原理》)。
铁可显+2或+3价,源于3d电子不同排布(Fe²⁺: [Ar]3d⁶;Fe³⁺: [Ar]3d⁵)(来源:CRC Handbook of Chemistry and Physics)。
在过氧化氢(H₂O₂)中,氧的氧化数为-1(而非-2),因O-O键中电子对均等共享(来源:IUPAC氧化数规则)。
如PCl₅中磷原子周围超8电子结构,需借助d轨道参与成键解释(来源:J. Chem. Educ.评论)。
如硼烷(B₂H₆)存在三中心两电子键,不符合经典电子对理论(来源:Royal Society of Chemistry导论)。
注:电子观将化合价与原子电子结构动态关联,为理解化学键本质提供了微观基础,但仍需结合分子轨道理论等现代工具完善解释。
化合价的电子观是从电子转移或共享的角度解释元素在化合物中表现出的化合价,其核心在于原子通过得失或共用电子达到稳定结构。以下是具体分析:
化合价的电子观认为,元素的化合价由其在形成化合物时电子的得失或共用电子对的偏移决定。例如,钠(Na)失去1个电子显+1价,氯(Cl)获得1个电子显-1价。
离子化合物中的电子转移
共价化合物中的电子共享
原子团(如硫酸根SO₄²⁻)的化合价是内部各原子正负化合价的代数和。例如,SO₄²⁻中硫显+6价,每个氧显-2价,总和为:+6 + 4×(-2) = -2。
电子观揭示了化合价的本质,帮助理解:
通过电子观,可系统解释不同元素的化合价规律,例如主族元素的最高正价等于其族序数,非金属最低负价等于族序数减8。
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