尿素分子中的各元素的化合价是通过以下几个步骤来确定的:
1. 确定尿素分子的化学式:尿素分子的化学式为CO(NH2)2。这一步是由尿素的组成元素(碳、氧、氮和氢)组成的,在我们确定各元素的化合价之前,需要先知道它们在分子中的存在状态。
2. 确定碳的化合价:由于碳的电子排布结构为1s22s22p2,它可以容纳4个价电子。在分子中,碳对应的四条价键都被氮和氧原子占据了,因此碳的化合价为正4。
3. 确定氮的化合价:氮的电子排布结构为1s22s22p3,它也可以容纳4个价电子。在尿素分子中,氮原子通过两条共价键与碳原子相连,通过两个孤对电子和氢原子进行氢键形成了脲基。因此,氮原子的化合价为正2。
4. 确定氧的化合价:氧的电子排布结构为1s22s22p4,它可以容纳6个价电子。在尿素分子中,氧原子通过一个共价键与碳原子相连,并通过两个孤对电子形成了氧化基团。因此,氧原子的化合价为负2。
5. 确定氢的化合价:氢的电子排布结构为1s1,它只有一个价电子。在尿素分子中,氢原子通过一个氢键与氮原子相连。由于氮原子的化合价为正2,因此氢原子的化合价为负1。
总结:尿素分子中各元素的化合价为:碳的化合价为正4,氮的化合价为正2,氧的化合价为负2,氢的化合价为负1。