初中化学中,化合价计算主要遵循以下步骤和规律:
一、计算步骤
确定化合物中各元素的符号,正价元素写在左边,负价元素写在右边。
标出已知化合价
优先标注常见元素或原子团(如氢+1、氧-2、硝酸根-1等)的化合价。
列方程求解
根据“正负化合价代数和为0”原则,设未知元素化合价,列出方程求解。例如:
$$
text{已知元素化合价代数和} = 0
$$
$$
text{如:} quad x + (-2) times 3 = 0 quad Rightarrow quad x = +6
$$
(以高锰酸钾K₂MnO₄中锰元素为例)。
二、核心规律与技巧
常见元素化合价
- 金属元素(如K、Ca)通常显+1价;
- 非金属元素(如H、O)通常显+1或-2价;
- 酸根(如硝酸根-1)和碱根(如氢氧根-1)需单独记忆。
代数和为零原则
通过方程确保所有元素化合价代数和为0,避免随意组合不存在的化学式。
特殊元素与原子团
- 铁(Fe)可显+2、+3价;
- 硫(S)可显-2、+4、-6价。
三、应用示例
计算化学式:
已知磷(+5)和氧(-2),设化合物为PₓOₙ,根据化合价代数和为0:
$$
5x + (-2)n = 0 quad Rightarrow quad n = frac{5}{2}
$$
取最小公倍数10,得P₂O₅。
由化学式求化合价:如K₂MnO₄中锰元素,设其化合价为x:
$$
2 times (+1) + x + 4 times (-2) = 0 quad Rightarrow quad x = +7
$$
。
四、注意事项
避免混淆元素与离子的化合价表示(符号位置不同);
确保计算结果符合元素常见化合价范围。