氧的化合价

化合价和氧化数

（1）化合价

化合价又叫原子价。原子价起源于倍比定律、定比定律，是为说明原子学说而提出的。

在19世纪瑞典化学家阿仑尼乌斯（ius,1859—1927）提出电离理论以后，认为原子

价有正负之分，构成化合物的各原子的原子价的代数和为零。按照现代观点，化合价分成电

价和共价。

元素在离子化合物里的化合价叫电价。电价数就是这种元素的一个原子得失电子的数

目，失去电子为正价，得到电子为负价。

元素在共价化合物里的化合价叫共价。共价数就是这种元素的一个原子跟其他元素原子

形成共用电子对数目，所以共价键没有正负之分。共价键不容易从分子式推断，而要从结构

分析。但有不少物质的结构尚未知道，这就难以确定共价数。因此化学上提出了氧化数的概

念。现行中学化学教材里不出现氧化数概念，根据成键的两原子吸引电子对能力的差别，把

元素在共价化合物里的化合价分成正、负价，实质上是元素的氧化数。

（2）氧化数

元素的氧化态又叫氧化数（或氧化值），它是按一定规则给元素指定一个数字，它表征

了元素在各物质中的表观电荷（又叫形式电荷）数。

在离子型化合物中，元素原子的氧化数就等于原子的离子电荷数。例如在BaCl

2

里，钡

的氧化数是+2，氯的氧化数是-1。

在结构已知的共价化合物中，把属于两原子的共用电子对指定给两原子中电负性更大的

一个原子以后，两原子“电荷数”就是它们的氧化数。例如在H2S中，氢的氧化数是+1，硫

的氧化数是-2。

在单质中，相同元素的电负性相同，没有发生电子的转移或偏移，元素的氧化数定为零。

例如在H

2

、N

2

、Cl

2

和Zn、Fe等单质中，元素的氧化数为零。

在过氧化物（H

2

O

2

、Na

2

O

2

）里，氧的氧化数是-1。

在活泼金属的氢化物（NaH、CaH

2

）里，氢的氧化数是-1。

在结构未知的化合物中，某元素的氧化数可以从该化合物中其他元素的氧化数算出，习

惯的规定是：

①在一个中性化合物中，所有元素原子的氧化数总和等于零。

②在一个复杂离子中，所有元素原子的氧化数的代数和等于该离子的电荷数。例如在

SO

4

2-里，硫的氧化数是+6，氧的氧化数是-2，代数和是+6+（-2）×4＝-2。

在Fe

3

O

4

中，氧的氧化数是-2，铁的氧化数是。由此可见，氧化数纯粹是为了说明

氧化态而引入的人为规定的概念，它可以是正数、负数或分数。氧化数实质上是一种形式电

荷数，表示元素原子平均的、表观的氧化状态。

当一种元素的原子同时和电负性相差较大的两种元素的原子化合时，例如：

在CH

3

Cl里，碳的氧化数是-2，在CHCl

3

里，碳的氧化数是+2。但是在上述两种化合

物里，碳的化合价都是4价。

严格地说，化合价只表示元素的原子结合成分子时，原子数目的比例关系；从分子结构

来看，化合价就是离子键的电价数和共价键的共价数，因此化合价不可能有分数，共价也没

有正负之分。两者相比，化合价更能反映分子内部的基本属性，而氧化数在书写化学式和化

学方程式配平中更加实用。因此氧化数这一概念在1970年被国际纯粹与应用化学联合会

（IUPAC）所通过，并为化学界普遍接受。目前中学教材中所提的化合价一般就指的是氧化

数。