对化学键判别及氧化物分类的思考

对化学键判别及氧化物分类的思考

王子亮

（宁波教育学院科技学院, 浙江 宁波 315010）

摘要：决定离子键、共价键的因素比较多，两原子之间形成哪种类型化学键不仅与原子本身性质有关，还与形成的化合物中离子的价态有关。几乎所有无素都能直接或间接形成氧化物，氧化物可分为成盐氧化物和不成盐氧化物，同时存在一类与一般氧化物不同的过氧化物、超氧化物、臭氧化物及复杂氧化物。

关键词：化学键；判别；电负性；价态；氧化物；分类

中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:1009-2560(2005)02-00

1对离子键，共价键判别的思考

两原子间形成的化学键究竟是共价键还是离子键，在化学教学中对这一问题普遍认定为，如果两原子都具有得到电子的倾向就形成共价键，如HCl ；若一种原子具有得到电子倾向而另一种原子具有失电子倾向则形成离子键，并认为活泼金属与活泼非金属结合时形成的是离子键，如NaCl 、2CaF 。然而这种说法并不能一言以蔽之。如3AlCl 、Al 是相等活泼的金属易失电子，Cl 是相当活泼的非金属容易得到电子，但3AlCl 是共价化合物，3AlCl 分子中氯原子与铝原子以共价键结合。3AlCl 在270℃就升华了，这说明其为共价化合物，比一般的离子化合物溶点要低得多，如NaCl 熔点为800℃以上。无机化学中从两种无素的电负性差值来判断共价键和离子键。当两元素电负性差值大于1.7时两元素的原子间以离子键结合；当两元素电负性小于1.7时则两元素的原子间以共价健结合，这种说法也值得商榷。例如氢元素电负性为2.20，氟元素电负性为3.98，差值为1.78大于1.7，但在HF 中两者以共价键结合，HF 为共价化合物。又如Pb 和Cl 电负性分别为1.87和3.16，电负性差值为

1.29小于1.7然而2PbCl 为离子化合物。

事实上，两原子间形成哪种类型化学键不仅与两原子性质有关，还与形成的化合物中离子的价态有关。例如同是Cl 和Sn 形成的化合物中氯化亚锡2SnCl 是离子化合物而四氯化锡4SnCl 是共价化合物其熔点为-33℃。一般来说化合物中正价元素的价态越高，半径越小，就越可能为共价化合物。这是因为一个电荷大，半径小的阳离子对阴离子的电子云具有较强的吸引力，使阴离子中的部分电子云与阳离子的电子云发生重叠，从而形成共价键。所以高价态的正价元素的原子形成的化合物往往为共价化合物。上述2SnCl 和4SnCl 前者为离子化合物，后者为共价化合物。在3AlCl 中+3价的铝离子半径很小，所以与Cl 原子 __________________

收稿日期:2004-12-23

作者简介: 王子亮(1947-), 男, 浙江宁波人,宁波教育学院科技学院讲师。

间形成共价键。此外化合物中负价元素的原子半径越大也越易形成共价键。如4SnCl 是共价化合物。而4SnF 却是离子化合物，因为同样是负价元素的Cl 要比F 的半径大。同理可认为3AlCl 为共价化合物则AlBr ，3All 一定为共价化合物。

上面两种情况下原子间形成化合物均是指它们的无水盐，如果分子中含有结晶水，阳离子与水分子结合成水合阳离子从而会削弱对阴离子电子云的吸引力，因此有些无水盐是共价化合物，而其含结晶水的盐却是离子化合物，例如3AlCl 为共价化合物，而O H AlCl 236?是离子化合物。

2对氧化物分类的思考

分类是一门学问，对知识进行合理的科学的分类有助于我们学习和掌握科学知识。在化学知识的学习中更是如此。例如对氧化物知识的合理分类，能使我们对氧化物的知识掌握更趋条理性、系统性，有助于我们发掘氧化物之间的相互关系和内在联系。更重要的是学会正确的分类方法有利于我们掌握科学的学习方法掌握认知规律，指导我们学习。在化学领域中氧化物在化合物中有其重要的一席之地，不但存在的范围广，数量庞大，而且种类繁多。全面认识氧化物，掌握运用氧化物知识，必须要对它进行细致的分类。对氧化物分类的方法多种多样，一般多是将其分为金属氧化物，非金属氧化物或碱性氧化物，酸性氧化物，两性氧化物等。

下面介绍一种氧化物的分类方法。我们知道氧与其他元素化合所生成的二元化合物称为氧化物。几乎所有的元素都能直接或间接形成氧化物（近年来已制得一些稀有气体的氧化物如氙的氧化物）。（一）不成盐氧化物:一般不成盐氧化物无对应的水化物，此类氧化物较少。例如CO 、NO 、2OF 、H 2O 、RuO 4等。（二）成盐氧化物:成盐氧化物按其化学性质的不同可分为碱性氧化物、酸性氧化物和两性氧化物。

2.1碱性氧化物。凡能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，其中大多数金属氧化物是碱性氧化物。例如，MgO 、CuO 、O Na 2、32O Fe 等。某些金属有几种氧化物，例如铬能形成氧化亚铬CrO 、氧化铬32O Cr 和三氧化各3CrO 三种氧化物。同一种金属能形成几种价态不同的氧化物时，一般来说低价态的氧化物为碱性氧化物，高价态的氧化物为酸性氧化物，上例中CrO 是碱性氧化物，CrO 3为酸性氧化物，其对应的酸为42CrO H 和722O Cr H 中间价态的c O Cr 32则为两性氧化物。

2.2酸性氧化物。凡能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。绝大多数非金属氧化物及高价态的金属氧化物为酸性氧化物。例如3SO 、52O P 、3WO 、72O Cl 、72O Mn 等。

2.3两性氧化物。凡既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物。例如32O Al 、ZnO 、Cr 2O 3、As 2O 3等。同时应注意的是有些化合物从其组成上来看为氧化物而实

质上不是真正的氧化物。例如过氧化物、超氧化物、臭氧化物及复杂氧化物。(a)过氧化物和超氧化物。凡能与稀酸作用生成过氧化氢22O H 的氧化物为过氧化物。例如22O Na 、2BaO 、22O K 等。应该指出的是二氧化物与过氧化物，例如2PbO 、2SnO 与2BaO 、2CaO 化学式相似都可用RO 2表示但结构却不同。过氧化物中含有过氧键???00而形成?22O 离子，而二氧化物不含这种键，氧以?2O 离子存在，因而性质上不同例如，↓+==+422422BaSO O H SO H BaO ，242422)(2SO Sn O H SO H SnO +==+，比较过氧化物与二氧化物与酸反应的产物的不同，可作为区别两者的方法。一般从周期表的位置看ⅠA、ⅡA 族元素能形成过氧化物ⅣB-ⅦB 族及Ⅷ族的金属元素价电子多常形成二氧化物。过氧化物可看成是一种极弱的酸22O H 的盐类。有少数氧化物含氧量比正常氧化物，过氧化物多，例如42O K 、4BaO 等叫超氧化物。这种物质比较复杂，也不很稳定，受热时放出氧气，容易吸水且与水生成过氧化氢和氧O H BaO 242+==2222)(O O H OH Ba ++。(b)复杂氧化物。属于复杂氧化物的有三氧化二铅32O Pb ，四氧化三铁43O Fe ,八氧化三铀83O U 等，它们是由两种不同价态的同种元素的氧化物复合而成的同素异价氧化物。P 2O 3是由2PbO PbO ?复合而成43O Fe 是由32O Fe FeO ?复合而成，83O U 是由322UO UO ?复合而成。(c)臭氧化物。例如3KO ，3PbO 等可看作是臭氧酸的盐，碱金属一般比较容易生成这一类的氧化物，它们常作为高能氧化剂。

参考文献：

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[5]徐春祥.无机化学习题解析[M].北京：科学出版社,1998.

Thinking of Differentiating of Chemical Bonds and Classifying of Oxide

WANG Zi-liang

(Ningbo Institute of Education, Ningbo 315010，China)

Abstract: There are many factors that determine the ionic bond and covalent bond. What kind of chemical bond is formed between two atoms does not only have connections to the atom itself.It is related to the price attitude of the iton. Almost all the elements can form oxides directly or indirectly and the oxides can be divided into two parts, the salt oxide and the becoming salt oxide. (The salt oxide also can be divided into alkaline, acid and two sexes oxide and at the same time during the course different chemical substances such as peroxide, ultra oxide, ozone oxide and complicated oxide utter. )

Key words: chemical bond; differentiate; electricity shouldering; the price attitude; oxide; classify

(责任编辑 陈咸存)