化学 酸と塩基

「分子を形成したときに何本の結合があるか、イオンになった時に（電子一個を単位として）どれだけの電荷をもつか」

が価数なのですが、これじゃよく判らないですよね。電子の軌道がどうこうという説明もありますが却って混乱させてしまいそうで・・・。
　ある程度覚えてしまうしかないと思うのですが、分子式を見ながら
ナトリウムは１価（これは覚えないと仕方ないと思います）
ナトリウム２個と結合している炭酸は２価
一方炭酸カルシウムはＣａＣＯ３。２価である炭酸と１：１で結合しているのでカルシウムは２価
硫酸カルシウムはＣａＳＯ４。２価であるカルシウムと１：１で結合するので硫酸は２価
という具合に広げていくのがよろしいかと。
価数の説明になっていなくて恐縮なのですが・・・。

価数には幾つかの種類がありますが、

ここでは　(1)酸・塩基の価数　と　(2)イオン価を表す価数　を取り上げます。
どちらも、一旦頭の中で整理できれば比較的やさしい事項です。


(1)酸・塩基の価数

「HClなら一価の酸」というように質問者様が理解されているのが、
「酸・塩基の価数」です。

酸であれば、電離し放出する水素イオンの数がその「酸の価数」になります。
化学式に含まれているＨの数が酸の価数なので、化学式を見れば一目瞭然です。
硫酸はH2SO4で、Hが2個含まれるので、「2価の酸」になります。

塩基の場合、電離し放出する水酸化物イオンの数、
すなわち化学式に含まれるOHの数が「塩基の価数」になります。
水酸化ナトリウムはNaOHで、OHが1個含まれるので「1価の塩基」になります。
水酸化カルシウムはCa(OH)2で、OHが2個含まれるので「2価の塩基」です。

ここでアンモニア（NH3）ですが、OHを含まないのですが、これも塩基です。
アンモニアは水素イオン（H+）を１個受け取り、アンモニウムイオン（NH4+）となります。
水素イオンを１個受け取る塩基は、「1価の塩基」になります。
水酸化物イオン（OH-）に着目するよりも、「与えたり受け取ったりする水素イオンの数」
に着目し価数を数える方法のほうが、より一般的だといえます。
先のNaOHやCa(OH)2なども、やはり水素イオン（H+）を受け取って中和されます。
その他として、価数の決め方には「電子の数」を使う場合もあります。


(2)イオン価を表す価数

ナトリウム原子（Na）は電子１個を失ってナトリウムイオン（Na+）になります。
カルシウム原子（Ca）は電子2個を失いカルシウムイオン（Ca2+）になります。
この「１」や「２」がイオンの価数です。

イオンには陽イオンと陰イオンがありますので、

水素イオン（H+）　　＝ 1価の陽イオン
硫酸イオン（SO42-）＝ 2価の陰イオン

などのように呼ぶことができます。
（フォントの都合で「+」や「2-」を上付き文字にしておりませんが、適宜解釈ください）


(3)ご質問事項について

さて、ご質問の炭酸ナトリウム（Na2CO3）についてですが、

ナトリウムイオン（Na+）＝ 1価の陽イオン
炭酸イオン（CO32-）＝ 2価の陰イオン

これらのイオンによって構成される塩ととらえることができます。

また炭酸ナトリウムは、中性塩である塩化ナトリウム（NaCl）などとは異なり、
水に溶かすと塩基性を示す化合物です。
つまり、水素イオン（H+）を受け取り（酸によって）中和されうる化合物です。

ここで、水に溶かし電離させた際に放出する水酸化物イオンの数や、
中和の際に受け取る水素イオンの数で、塩基としての価数を決められそうですが、
炭酸ナトリウムはNaOHなどのように完全には電離しない化合物であり、
中和の反応式は、平衡反応を含む他段階の式となり、単純ではありません。

１モルの炭酸ナトリウムが、２モルの塩基として十分働かず、中途半端になります。
よって、炭酸ナトリウムを「２価の塩基」とはあまり呼ぶことはしないようです。
しかし、完全電離する化合物と仮にみなして考えれば、２価の塩基だともいえます。

なおここでの説明は、素人の個人的解釈として、参考程度に考えておいてください。
初学者向けにやさしく説明したつもりです。

（引用文献）
http://www.geocities.jp/amy_chemistry/chemistry2 …
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BE%A1%E6%95%B0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA% …

酸塩基は価数でなく「塩基酸」「酸塩基」で数えます。

水酸化ナトリウムは一酸塩基、炭酸ナトリウムは二酸塩基、
塩酸(塩化水素)は一塩基酸、硫酸は二塩基酸と呼びます。