学习一般的有机物中C的化合价中多
楼上的两位在讨论有机物时,要注意区分两个概念,一是化合价,一是氧化数。对于有机物来说,C 的化合价是4价,这是由C的原子结构特征所决定的,同理,H是1价,O是2价,而N和S则看它们在分子中的情况了,如NH2里,就是3价,在-NO2中就是5价,S在-SH、或噻吩、硫醚里就是2价,在-SO2OH(磺酸)里是6价,在亚砜、砜里是4价和6价等。
我们现在只讨论C,在讨论C在分子结构等情况时,由于C和不同的原子结合形成的化学键不同,所以电子云分布的状态不同,为此引入了氧化数的概念,氧化数有正、负之分,如乙醇分子中的两个C原子的化合价都是4,但它们的氧化数不同,-CH3的氧化数是-3,而-CH2O...全部
楼上的两位在讨论有机物时,要注意区分两个概念,一是化合价,一是氧化数。对于有机物来说,C 的化合价是4价,这是由C的原子结构特征所决定的,同理,H是1价,O是2价,而N和S则看它们在分子中的情况了,如NH2里,就是3价,在-NO2中就是5价,S在-SH、或噻吩、硫醚里就是2价,在-SO2OH(磺酸)里是6价,在亚砜、砜里是4价和6价等。
我们现在只讨论C,在讨论C在分子结构等情况时,由于C和不同的原子结合形成的化学键不同,所以电子云分布的状态不同,为此引入了氧化数的概念,氧化数有正、负之分,如乙醇分子中的两个C原子的化合价都是4,但它们的氧化数不同,-CH3的氧化数是-3,而-CH2OH的是-1,平均是-2,在催化氧化中,乙醇被氧化成乙醛,也就是
-CH2OH转化成-CHO,氧化数为+1,氧化数上升了2,而对于O2,它是氧化数下降了4,所以它们的化学计量数,乙醇是2,O2是1。
(而-CH3中的化学键没有变化,所以它的氧化数不变。)乙醛再氧化成乙酸,则-CHO变成-COOH,氧化数变为+3,若从乙醇到乙酸,则-CH2OH里的C的氧化数上升了4,从-1到+3,所以若写乙醇到乙酸的反应可以是 CH3CH2OH +O2 =CH3COOH +H2O 。
为了计算方便,有机化学的氧化-还原反应往往是从O和H得、失的角度考虑的,这里就不再讨论了。
关于化合价的问题,鸟之诗提出了疑问,若认真讨论的话,就必然从化合价的源头谈起,不知鸟之诗的职业是什么,中学在引入化合价的概念是考虑学生的接受程度和一开始的理解能力和教学的某种需要所设定的,它比较含混的概括了化合价和氧化数的概念的有用于中学化学的部分,有它的一定适用性,但它的准确性不够,可实际上,无论化合价和氧化数的概念的建立都有一定的局限和适用的范围,所以,这在中学的教学中一直是一个比较麻烦的问题,在中学教材第一次引入后,后续的教材就不再说明和进一步的阐述,可能是认为是必要,所以在某些时候就会引起一定程度的讨论,但往往没有什么结果。
就象盐酸是否是电解质一样,新教师往往引经据典的发表自己的看法,但官方在20多年前已经有结论。其讨论有何意义?
化合价是什么?教科书说是一种元素的一个原子和其它元素的几个原子结合(相化合)的能力,从这个角度讲,它怎么会有正,负之分呢?在后面的说明里,又进一步从原子对电子的吸引力解释来说明化合价的正负等,这就涉及到另一个问题,既氧化数的概念了。
在某种意义上讲,说氧化树有分数,这也没有什么足够充分的解释,如Fe3O4中的Fe的氧化数是8/3,这实际是Fe元素的平均氧化数了,若讨论其结构来,就可以分析出Fe是因+3和+2氧化数的形式和-2的O结合,若从化合价的角度分析,化合价又区分为共价和电价,而从化学键的角度考虑,实际上离子键和共价键之间也有一个过渡的关系,所以,在教学中,有时并不一定能说得怎么明白,一些教学参考书在解释时,往往也存在前后矛盾的地方。
这也不能求全责备,因为有在觉得说明白了时候,就会感到太累赘或太没意思。但我们在教有机时,往往是用氧化数,不过说的时候却用化合价这个词,你说是不是有些别扭?
我们在讨论物质中某元素的化合价或氧化数时往往必须对它的分子结构有足够的认识,否则无论化合价和氧化数都无法弄明白,如CrO5,中Cr的化合价或氧化数是多少?还有Na2S2O3,中的S的化合价和氧化数,等。
在有机分子里,参与作用的是官能团,而官能团里的C在变化时,首先变化的是它的结构关系,它的杂化状态的改变,键合关系的变化,不一定改变它的氧化数,但不改变的是它的化合价即共价数,这数是4,我的看法不知是否正确,望鸟之诗及各位高人斧正。
仅先致谢。
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