
【化】 electronic view of valency
【化】 chemical valence; quantivalence; valence; valency
【醫】 quantivalence
electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron
look at; sight; view; watch
【醫】 view
化合價的電子觀(Electronic Theory of Valence)是從原子核外電子排布和相互作用的角度解釋元素化合價的理論。該理論認為,元素的化合價取決于原子為達到穩定電子構型(如惰性氣體結構)而獲得、失去或共享的電子數。以下是關鍵要點:
電子轉移與離子價
原子通過失去或獲得電子形成離子,其化合價等于離子所帶電荷數。例如鈉(Na)失去1個電子形成Na⁺,顯+1價;氯(Cl)獲得1個電子形成Cl⁻,顯-1價(來源:IUPAC術語定義)。
電子共享與共價鍵
原子通過共享電子對形成共價鍵,化合價由共享的電子對數決定。例如水分子(H₂O)中,氧原子與兩個氫原子各共享一對電子,氧顯-2價,氫顯+1價(來源:Pauling L.《The Nature of the Chemical Bond》)。
主族元素傾向于通過電子轉移或共享使最外層達到8電子穩定結構(氫為2電子),由Gilbert N. Lewis于1916年提出(來源:ACS化學教育資源)。
引入軌道雜化(如sp³雜化解釋甲烷的正四面體結構)和電負性概念,深化對極性共價鍵的理解(來源:MIT開放課程《化學原理》)。
鐵可顯+2或+3價,源于3d電子不同排布(Fe²⁺: [Ar]3d⁶;Fe³⁺: [Ar]3d⁵)(來源:CRC Handbook of Chemistry and Physics)。
在過氧化氫(H₂O₂)中,氧的氧化數為-1(而非-2),因O-O鍵中電子對均等共享(來源:IUPAC氧化數規則)。
如PCl₅中磷原子周圍超8電子結構,需借助d軌道參與成鍵解釋(來源:J. Chem. Educ.評論)。
如硼烷(B₂H₆)存在三中心兩電子鍵,不符合經典電子對理論(來源:Royal Society of Chemistry導論)。
注:電子觀将化合價與原子電子結構動态關聯,為理解化學鍵本質提供了微觀基礎,但仍需結合分子軌道理論等現代工具完善解釋。
化合價的電子觀是從電子轉移或共享的角度解釋元素在化合物中表現出的化合價,其核心在于原子通過得失或共用電子達到穩定結構。以下是具體分析:
化合價的電子觀認為,元素的化合價由其在形成化合物時電子的得失或共用電子對的偏移決定。例如,鈉(Na)失去1個電子顯+1價,氯(Cl)獲得1個電子顯-1價。
離子化合物中的電子轉移
共價化合物中的電子共享
原子團(如硫酸根SO₄²⁻)的化合價是内部各原子正負化合價的代數和。例如,SO₄²⁻中硫顯+6價,每個氧顯-2價,總和為:+6 + 4×(-2) = -2。
電子觀揭示了化合價的本質,幫助理解:
通過電子觀,可系統解釋不同元素的化合價規律,例如主族元素的最高正價等于其族序數,非金屬最低負價等于族序數減8。
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