化学式 化合价

化学式化合价

【主要内容】

化学式化合价

【知识要点】

一．化学式

1．定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。

2．写法和读法：

（1）单质的化学式

双原子：H2、N2、O2、Cl2（氯气）等

多原子：O3（臭氧）、P4（白磷）等

（2）化合物的化学式

①氧化物的写法和读法：

写法：氧元素写在后面，另一种元素写在前面，并标出角码，当角码为“1”时省略。

读法：角码为1时，读作“氧化某”，如：ZnO（氧化锌）、MgO（氧化镁）等。

角码不为1时，读作“几氧化几某”，如：Fe3O4（四氧化三铁）、P2O5（五氧化二磷）等。

特殊：H2O（水）、CO（一氧化碳）、Fe2O3（氧化铁）、FeO（氧化亚铁）、H2O2（过氧化氢）等

②由一种金属元素和一种非金属元素组成的化合物的写法和读法：

写法：金属元素在前，非金属元素在后，并标出角码，当角码为“1”时省略。

读法：读作“某化某”，如：NaCl（氯化钠）、MgCl2（氯化镁）、ZnS（硫化锌）等特殊：FeCl2（氯化亚铁）、FeCl3（氯化铁）

3．化学式表示的含义：

以H2O为例：

（1）从组成上看：

宏观：水是由氢元素和氧元素组成的；

微观：水是由许多水分子构成的，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

（2）从它代表的物质看：

宏观：水这种物质；

微观：一个水分子。

说明：只要化学式前有化学计量数（旧称“系数”），只表示微观。

如：3H2O 表示三个水分子、2Fe 表示两个铁原子等。

二．相对分子质量（M r）

1．定义：化学式中所有原子相对原子质量之和

说明：是一个比值，单位为“1”

2．有关化学式的相关计算：

（1）相对分子质量、相对分子质量总和的计算：

例如：

水（H2O）的相对分子质量为：2×1+1×16 = 18 或Mr(H2O) = 2×1+1×16 = 18

CuSO4·5H2O的相对分子质量为：64+32+16×4 + 5×(2×1+16) = 250

（说明：化学式中的“·”此时表示“+”，而不是数学中的“×”）

2CO2的相对分子质量总和为：2×(12×1+16×2) = 88

（2）化合物中原子个数比或元素质量比的计算：

例如：求NH4NO3中各原子个数比、各元素的质量比

NH4NO3中氮原子、氢原子、氧原子的个数比为2∶4∶3；

NH4NO3中氮元素、氢元素、氧元素的质量比为(2×14)∶(4×1)∶(3×16)= 7∶1∶12 或者NH4NO3中m(N)∶m(H)∶m(O) = (2×14)∶(4×1)∶(3×16)= 7∶1∶12

（3）化合物中元素质量分数的计算

例如：求NH4NO3中氮元素的质量分数

三．化合价

1．定义：一种元素的一定数目的原子与其它元素一定数目的原子化合时所表现出的性质。

说明：化合价是元素的一种性质。

2．分类及写法：

（1）分类：正价：+1、 +2、+3、+4、+5、+6、+7 负价：-1、-2、-3、-4

（2）写法：写在元素符号的正上方，正负号在前，数字在后。（注意：“1”不能省

略）

例如：

3．化合物中元素化合价的规律及特点：

（1）在化合物中，氢元素一般显+1价，氧元素一般显–2 价；

金属元素只显正价，K、Na、Ag 一般只显+1价，Ca、Mg、Ba、Zn一般只显+2价。

（2）常见的变价元素：①非金属元素，如：Cl在化合物中可显-1、+1、+3、+5、+7价

②金属元素，如：Fe在化合物中可显+2、+3价

（3）原子团的化合价在数值上等于其所带的电荷数

常见原子团符号化合价

氢氧根离子OH－－1

硝酸根离子NO3－－1

硫酸根离子SO42－－2

碳酸根离子CO32－－2

铵根离子NH4+＋1

（离子所带的电荷数与其化合价保持一致，即数值相等，符号一致。）

（4）一种元素在一种化合物中可以显示不同价态，如：NH4NO3中氮元素的化合价

（5）规定：单质中，元素化合价为零。（可以从化合价的定义理解）

（6）法则：化合物中，元素正负化合价的代数和为零。

（7）初中阶段常见化合价的口诀：

一价氯氢钾钠银，二价氧镁钙钡锌，

三铝四硅五价磷，二三铁二四碳，

二四六硫三五氮，铜汞二价最常见。

4．化合价的应用：

（1）求未知元素的化合价

例如：求高锰酸钾（KMnO4）中锰元素的化合价

设锰元素的化合价为x，同时标出常见元素的化合价，如K为+1价，O为-2价，根据化合物中元素化合价

代数和为零的原则，可以列式：（+1）×1+ x·1 +（-2）×4 = 0 ，则x = +7

（2）根据化合价，书写化学式：

即正前，负后，约简交叉。

（同学们也可以根据书上的方法进行书写）

（3）根据化合价，判断化学式的正误

【例题解析】

1．写出下列符号中“2”的涵义： 2H 2H2 H2 2H2O。

【分析】本题主要考查对化学式中数字含义的掌握。元素符号，宏观上表示一种元素，微观上表示该元素的一个原子，若在元素符号前加系数后，便只有微观意义了，例“2O”，只表示两个氧原子。化学式；宏观上表示一种物质，还表示这种物质的元素组成。微观上表示该物质的一个分子，还表示该分子的原子构成，若在化学式前加系数后，便只有微观意义了，例“2O2”，只表示2个氧分子。注意：化学式中元素符号右下角的角码“2”与化学式前面的系数“2”意义不同，它表示一个分子中含有2个该原子。

所以：2H：表示2个氢原子。H2：表示一个氢分子是由2个氢原子构成的。

2H2：表示2个氢分子；每个氢分子由两个氢原子构成。

2H2O：表示2个水分子；每个水分子由两个氢原子和1个氧原子构成。

2．油炸食品，烧烤食品等被营养专家称作“垃圾食品”，这是因为在制做过程中不仅产生大量有害气体污染环境，而且食物中还会产生一些强致癌物质，故此类食品不易多吃、常吃。例如，在食物的煎炸过程中会产生一种有害的物质——丙烯醛，其化学式为C3H4O。请计算：

(1)丙烯醛的相对分子质量

(2)组成丙烯醛的各种元素间的质量比

(3)丙烯醛中碳元素的质量分数

(4)112g丙烯醛中含氢元素的质量

(5)与112 g 丙烯醛所含氢元素质量相同的水的质量为多少？

【分析】本题从生活实际出发提供健康信息。从信息中获取本题的计算依据——丙烯醛的化学式(C3H4O)，根据化学式，利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算，其计算格式一般要求如下。

(1)丙烯醛(C3H4O)相对分子质量=12×3＋1×4＋16＝56

(2)丙烯醛(C3H4O)中碳元素、氢元素、氧元素间的质量比=12×3:1×4:16＝9:1:4

(3)丙烯醛(C3H4O)中碳元素的质量分数为：

ω(C) = = =64.3%

另外：你知道的微观含义吗？能写成吗？

(4)计算一定质量的化合物中含有某组分元素的质量时，一般有两种解法。一种是：用化合物的质量×该化合物中这种元素的质量分数；另一种是关系式法，以丙烯醛为例，每个丙烯醛(C3H4O)的分子中含有4个氢原子，其关系式为：C3H4O～4H，二者间的质量比为：丙烯醛的相对分子质量与4个氢原子的相对原子质量之和的比，即：