為什麼某些金屬元素有多個化合價?他們的化合物能穩定存在嗎?

時間 2021-06-01 10:56:35

1樓:

乙個元素在不同的化合物裡面可能呈現出不同的化合價,比如氧化銅和氧化亞銅裡面銅的化合價就不一樣。在同乙個化合物裡面,同一種元素也可以呈現不同的化合價,比如四氧化三鐵。更神奇的是有些化合物裡面的元素還可以呈現出非整數價態,比如SmB6裡的Sm的價態介於2和3之間,用量子力學的話來說就是Sm處於二價和三價的疊加態。

2樓:何政達

首先你要知道一點:化合價就不是乙個真正的物理量。它只不過是為了讓人更好的理解價鍵理論而提出的。

什麼是真正的「化合價」?這就需要進入到量子力學去深入研究。

不過下面用簡單的兩個例子來解釋一下你的問題吧:

(1)在離子化合物中,如果金屬有不同的化合價,那麼它周圍的陰離子數目和陰陽離子之間的距離會發生變化。如果陰離子帶電荷為-1,平均下來乙個陽離子周圍有n個陰離子,那麼陽離子的「化合價」我們可以稱為+n。由於這時離子化合物中陰陽離子有相互吸引力,因此整個體系是穩定的。

(2)在水溶液中,當金屬原子失去越來越多的電子時,它所帶的電荷將會越來越高(例如)。當電荷越高時,它吸引水分子(因為水分子有偶極距,因此可以金屬離子所產生的電場吸引)。當然電荷量越正,吸引水分子的強度越大(數目越多、M-H2O距離越近)。

這就是水分子對溶液中金屬離子的穩定作用(相當於將電荷進行了分散)。這時你說金屬離子還具有原來那麼高的化合價麼?可能會比原來要小。

因此,多種化合價是可能的,而且是必然的。由於金屬離子會受到陰離子(或水分子)的穩定作用。因此它們也是可以穩定存在的。

這個問題不錯,加油!繼續問出好問題。

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