什么是化合价

原子为了完成其最外层电子壳层而获得或失去的电子数称为化合价。原子通过完成其最外层电子壳层或八隅体（最外层有8个电子）而变得稳定。因此，它们倾向于与其他原子结合或参与化学反应，在这些反应中，它们可能会向其他原子给出或失去电子，或者从其他原子获取或获得电子，以通过完成其八隅体来达到稳定状态。

因此，原子之间形成键或发生化学反应的原因是原子总是在不断地努力通过完成其最外层轨道或壳层来达到稳定状态。

例如，如果一个原子有一个壳层，当它包含两个电子时达到稳定状态。同样，如果一个原子有两个或更多壳层或轨道，当最外层包含八个电子时达到稳定状态。

例如，氢原子在其最外层壳层中只有一个电子。因此，它必须以某种方式在其最外层壳层或轨道中增加一个电子以完成其最外层轨道的电子数。同样，氧的电子构型是2, 6。因此，它的最外层壳层或轨道中有6个电子。因此，它还需要两个电子才能完成八隅体。

同样，原子序数为12的镁将具有电子构型2, 8, 2。因此，它需要6个电子才能完成八隅体。但是，一个原子很难给Mg提供6个电子。所以，镁将通过向其他元素的原子捐赠或给出其2个价电子来完成其八隅体。

让我们以元素形成分子或化合物的例子来理解它。

在NaCl化合物中，一个NaCl分子包含一个钠（Na）原子和一个氯（Cl）原子。钠的电子构型是2, 8, 1。而氯的电子构型是2, 8, 7。现在，从这两个原子的电子构型可以看出，钠可以捐赠一个电子，而氯希望获得一个电子来完成其八隅体。因此，氯从钠那里得到一个电子，而钠失去或给氯一个电子，因为这是它达到稳定或完成其八隅体最简单的方法。所以，在这种情况下，钠和氯的化合价都是1。

这种电子的给予和接受有助于氯化钠分子的形成。但这并不意味着只有在这种条件下元素才能结合形成键。让我们以水分子为例来理解这一点，例如H₂O。原子序数为1的氢的化合价为1，而原子序数为8（2，6）的氧的化合价为2。在这里，两者都需要电子。因此，在这种情况下，它们将相互共享电子以形成一个水分子并完成其八隅体。例如，两个氢原子将与一个氧原子结合，如下图所示。通过共享电子形成的这种键称为共价键。

然而，也有一些元素处于稳定状态，不需要与其他原子反应来达到稳定。例如，氦（2）、氖10（2，8）和氩（2，8，8）的原子具有稳定状态或完整的八隅体。

因此，我们可以说化合价是原子与其他原子反应的结合能力。它还决定了有多少电子将参与成键以及原子是获得还是失去电子。让我们看看如何确定原子或元素的化合价；

如何找到元素的化合价？

化合价与电子的得失相关，与原子中电子的总数不同。例如，钠的原子序数是11，所以它有11个电子，但它的化合价是1。由于其电子分布是（2，8，1），所以它更容易失去1个电子而不是获得7个电子来达到稳定或完成其八隅体。所以，它的化合价是1。同样，原子序数为8且电子构型为（2，6）的氧的化合价是2，因为它更容易获得两个电子来完成其八隅体。

另一方面，像氟这样电子构型为（2，7）的原子倾向于获得一个电子而不是失去所有7个电子，因为它更容易获得一个电子而不是失去7个电子，所以它的化合价是1。

此外，元素周期表中还有一些元素的化合价为零，例如氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）等稀有气体，因为它们的最外层电子壳层有8个电子，即它们的八隅体是完整的。因此，它们不与其他原子或元素反应，或者说它们是最不活跃的，因此它们也被称为惰性气体。

此外，原子在失去或获得电子后成为离子时所带的电荷是由于化合价而存在的。例如，钠离子带-1电荷，因为它在反应中失去一个电子以获得理想的电子构型（2，8）或拥有一个完全充满的最外层壳层或轨道。同样，当镁失去2个电子时，镁离子的电荷是+2 (Mg²⁺)。它的电子构型是（2，8，2），所以它倾向于失去2个电子。

化合价的类型

原子结合以完成其八隅体，从而形成化合物，这些化合物可以是离子化合物或共价化合物。因此，化合价可以分为以下两种类型；

电价

形成离子化合物或电价化合物的原子显示出电价。因此，电价是指原子为达到稳定状态或完成其八隅体而失去或获得的电子数。失去电子的原子形成正离子（阳离子），因此它们的化合价称为正电价。获得电子的原子形成负离子（阴离子），因此它们的化合价称为负电价。因此，电价是离子（电价）化合物或电价化合物中的化合价，这些化合物通常在金属和非金属之间形成。

例如，氯化钠（NaCl），其中钠是金属，氯是非金属。氯化钠化合物中钠原子和氯原子之间的化学键是通过电子从钠转移到氯而形成的。钠失去一个电子，氯获得一个电子。因此，钠和氯的电价都是1，因为钠失去1个电子，氯获得1个电子，如下图所示；

• Na → Na⁺ + 1 e^-
• 和 Cl + 1 e^- → Cl^-
• Na⁺ + Cl^-→ NaCl

共价

它指的是原子或元素在形成共价化合物时共享的电子数。在共价化合物中，化学键形成于非金属之间。一个非金属原子与其他非金属原子结合形成共价化合物分子。在这种情况下，原子不获得或失去电子，而是共享电子。例如，在甲烷（CH₄）中，一个需要四个电子来完成其八隅体的碳原子与四个氢原子结合，因为每个氢原子需要一个电子来完成其第一个轨道所需的2个电子。因此，在一个甲烷分子中，一个碳原子通过四个单共价键与四个氢原子相连，因为它与四个氢原子共享其四个电子。因此，甲烷中碳的共价为四。一个氢原子通过一个共价键与碳相连，因此氢的共价为1。

什么是可变价？

还有一些元素显示出不止一种化合价，这被称为可变价。这些元素在不同的化合物中显示出不同的化合价。例如，铁、汞和铜等过渡元素显示出不同的化合价。铁在FeSO₄中的化合价是2，而在FeCl₃中Fe的化合价是3。铜显示两种不同的化合价1和2。汞也显示两种不同的化合价1和2。

此外，如果我们知道元素的化合价，我们就可以写出分子或化合物的化学式，如下所示；

四氯化碳的化学式。

碳的化合价是4，氯的化合价是1。在这种情况下，一个碳原子和四个氯原子之间将发生电子共享以完成它们的八隅体。因此，四氯化碳的化学式中将有一个碳原子和四个氯原子，例如CCl₄。

氯化镁的化学式

镁的化合价是2，氯的化合价是1。在这种情况下，会发生电子的给予和接受以完成八隅体。镁将给2个电子给2个氯原子。每个氯原子获得一个电子。因此，一个镁原子和两个氯原子将形成氯化镁的化学式，例如MgCl₂。

什么是价电子？

原子最外层轨道或能层中存在的电子总数称为价电子。例如，镁的电子构型是2、8、2。这意味着K轨道有2个电子，L轨道有8个电子，M轨道有2个电子。因此，镁的最外层轨道中有两个电子。所以，它有2个价电子。同样，氯（Cl）的电子构型是2、8、7，它有7个价电子。包含价电子的最外层壳层称为价壳层。