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一、元素的化合价与原子结构

元素的化合价是一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质。元素的化合价和元素的原子结构，特别是最外层电子有密切的关系。

在离子化合物里，元素化合价的数值就是这种元素的一个原子得失电子的数目；在共价化合物里，元素化合价的数值就是这种元素的一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目。对于主族元素来说，元素的化合价决定于原子的最外层电子数。例如，Na、Mg、Al的原子最外层分别有1、2、3个电子，在反应中Na、Mg、Al的原子分别易失去最外层电子，形成与氖原子电子层结构相同的，它们的化合价分别为+1、+2、+3价。大多数非金属元素的原子在反应中易得到电子形成稳定结构，原子转变成阴离子，它们在反应中得到的电子数也决定于其最外层电子数。如：氧原子最外层有6个电子，反应中氧原子易获得2个电子形成离子，氟原子最外层有7个电子，反应中易获得1个电子形成离子，氧元素化合价为-2价，氟元素的化合价为-1价。

非金属元素的原子不易失电子，但非金属元素不仅有负化合价，而且多有正化合价。非金属元素的正化合价是在它与非金属性更强的元素形成化合物时表现出来的性质。例如，在非金属元素的氧化物中（除氟外），其它非金属元素的原子与氧原子以共用电子对结合，由于氧的原子半径小，原子核对最外层电子引力大，共用电子对总是偏向氧原子。因此，在非金属的含氧化合物中，氧元素显负价，而其他非金属元素显正价。

明确了元素的化合价与原子结构的关系后，就不难理解随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈周期性变化了。

二、元素的金属性和金属活动性

元素的金属性实质是原子失电子能力的强弱。一般说来，元素金属性的强弱具体表现在：

（1）单质还原性的强弱；

（2）单质与水或酸反应置换氢能力的强弱；

（3）元素最高价氧化物水化物碱性的强弱。

金属性强弱和金属活动性强弱既有区别，又有联系。金属活动性强弱是金属原子在水溶液中失电子形成水合阳离子能力的强弱。一般来说金属性强的元素，金属活动性也强，但金属活动性强的，元素金属性不一定强。因为金属性的强弱要从三个方面综合地看，而金属活动性只是根据金属原子在水溶液中失电子形成水合离子能力强弱来区分。因此不能认为金属活动性强的金属，金属性也一定强。例如，铝是活动性强的金属，铝原子在水溶液中易失电子转化成水合铝离子，但氢氧化铝显两性，就不能认为它的金属性强。再如，根据元素周期律，可知金属性，但金属活动性却是。

三、元素的非金属性和非金属活动性

元素的非金属性实质是原子得电子能力的强弱。一般来说，非金属性的强弱具体表现在：

（1）单质的氧化性强弱；

（2）单质与氢化合的难易程度和氢化物稳定性的强弱，元素的非金属性越强，单质结合氢的能力越强，氢化物越稳定，反之，非金属性越弱，单质结合氢的能力越弱，氢化物越不稳定，氢化物的还原性越强；

（3）最高价氧化物水化物的酸性强弱。

同样，元素的非金属性和非金属单质的活动性既有区别也有联系。多数情况下非金属性和非金属活动性是一致的，但也有不一致的。如氮和磷相比，氮元素的非金属性比磷的非金属性强，但氮气的活动性不如磷的活动性强。而且要注意的是：非金属性最强的元素为氟元素，但氟元素没有正化合价，它没有最高价氧化物，也没有对应水化物。

元素的金属性和非金属性的强弱只与原子的结构有关，其影响因素是原子的核外电子的排布、原子半径等。因此，随着原子序数的递增，元素的金属性和非金属性呈周期性的变化。