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引言：现代大学化学中，“氧化数”代替了“化合价”概念而被用于讨论氧化——还原反应，计算氧化剂、还原剂物质的量、分类比较元素及其性质，在使用氧化数时，不必详细讨论物质的结构，因而使用时较“化合价”更为方便。但在教学实践中，笔者发现绝大多数同学在接受这一概念时感到颇为抽象，难以理解。对引入氧化数常会产生这样的疑问：为什么要引入氧化数？氧化数与化合价有什么区别？在各种无机化学教科书及参考资料中，对这些问题虽都有说明，但详细讨论的较少，而且说法不尽统一，有些甚至对二者不加区别混合使用，使初学者学习、理解产生困难，本文参考有关文献，结合化学键理论的发展，对氧化数概念的引入及其与化合价的区别作一概述。 内容来自www.paper51.com
一、 经典化合价和氧化数概念的建立 内容来自www.paper51.com
1、经典化合价的建立 内容来自www.paper51.com 为了揭示化合物中原子间结合的数量关系，化学上引入了化合价的概念。随着科学技术的发展，化合价的含义也在不断地演变和发展。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1852年英国化学家E.P.Pranland根据已有的许多无机化学实验事实初步提出了化合价概念。1857年德国化学家P.A.Kekule 和A.W.H.Wolbe把这一概念推广到了有机化合物中，并提出含义更为明确的“原子数”（atomicity）和“亲和力单位”（affinity unit）的概念。当时研究发现化合物中各元素具有结合其他种原子数目的能力，即不同元素的原子相化合时总是倾向于遵循“原子数”和“亲和力单位”等价的原则，因氢原子结合能力最小，规定氢元素的原子数或亲和力单位数等于1（即为1价），以此为基准来确定其它元素的原子数或亲和力单位数。1864年，J.L.Meyer将“亲和力单位数”或“原子数”改称“原子价”(Valence)。1916年美国化学家Lewis创立了化学键的电子理论，1920年Langmuir把Lewis的共用电子对理论应用到许多化合物中并引入了许多新概念，把共用电子对命名为共价键(Covanlentbond)。基于这一基本理论，化合价被定义为：某元素的一个原子与一定数目的其它元素的原子结合或取代的性质。此后化合价一直被认为是化学元素性质用整数来表示的定量量度，而这个整数就是化合物中一个原子所形成的化学键数目。 copyright paper51.com 2、氧化数概念的提出 内容来自www.paper51.com 在现代价键理论揭示了化合物中原子间化合的本质以后，以原子间所形成的化学键数目来计算化合价是很不可靠的，用这种概念决定的化合价的含义很不明确也不严谨，因此传统化合价的概念应被修正或改变。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 在量子化学能明确解释化合物中化学键的情况下，现代价键理论已不再使用化合价概念，它所包含的成键意义逐渐被更专门的术语“某键”如“δ键”、“π键”、“离域键”、“配位键”、“多中心键”等以及“键级”所代替，为了取代化合价用于讨论氧化——还原反应的“价数”意义，1948年Glasson提出了“氧化数”概念，1970年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对它进行了定义：氧化数是按一定经验规则人为规定的数值，氧化数取值的经验主观来源自于经典价键理论中化学键的数目，即化合价。因而两者的数值在大多数情况下是一致的，但它们应属两种不同的概念。“氧化数”是由化合价发展而来的，它只代替了经典价键理论所赋予“化合价”概念的“价数”意义，它们有着各自的定义和含义。 copyright paper51.com 二、化合价、氧化数的定义 paper51.com
1、化合价的定义 paper51.com 化合价又叫原子价，起源于倍比定律、定比定律，是为说明原子学说而提出的。是一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，决定了该元素的一个原子与其他原子化合的能力，体现了元素间形成化合物时彼此间数值关系的一种性质。化合价用阿拉伯数字表示。如+1、+2、+3、+4等。化合价可分为电价和共价两种。 copyright paper51.com |