Galvenā atšķirība starp formālo lādiņu un oksidācijas stāvokli ir tāda, ka formālais lādiņš ir atoma lādiņš molekulā, kuru mēs aprēķinām, pieņemot, ka elektroni ķīmiskajās saitēs ir vienādi sadalīti starp atomiem, turpretim oksidācijas stāvoklis ir elektronu skaits atomā. zaudē vai iegūst vai dalās ar citu atomu.
Formālā lādiņa un oksidācijas pakāpe ir atšķirīgi termini, lai gan mēs parasti pieņemam, ka tie ir vienādi. Formālais lādiņš nosaka elektronu skaitu, kas rodas ap molekulas atomu, savukārt oksidācijas stāvoklis nosaka elektronu skaitu, kas apmainīti starp atomiem molekulas veidošanās laikā.
Kas ir formāla maksa?
Formālais lādiņš ir atoma lādiņš molekulā, ko mēs aprēķinām, pieņemot, ka elektroni ķīmiskajās saitēs ir vienādi sadalīti starp atomiem. Tāpēc, nosakot formālo lādiņu, mēs salīdzinām elektronu skaitu ap neitrālu atomu un elektronu skaitu ap šo atomu, kad tas atrodas molekulā. Šajā formālā lādiņa noteikšanā mums ir jāpiešķir molekulas elektroni atsevišķiem atomiem. Šeit mums ir jāņem vērā arī šādas prasības;
- Mums ir jāpiešķir nesaistošie elektroni atomam, kurā atrodas nesaistošie elektroni
- Mums ir vienādi jāsadala saistošie elektroni starp kopīgajiem atomiem
Šī aprēķina matemātiskā sakarība ir šāda:
Formālais lādiņš=(valences elektronu skaits neitrālā atomā)- (vientuļo elektronu pāru skaits) – ({1/2}saites pāra elektroni)
1. attēls: oficiālas maksas par ozona un nitrāta anjonu
Apskatīsim piemēru, lai izprastu šo fenomenu. Amonjaka molekulai uz slāpekļa atoma ir trīs N-H saites un vientuļš elektronu pāris. Tad kad var aprēķināt sekojošo;
Formālā maksa N=5–2 – {1/2}6=0
Formālā maksa H=1 – 0 – {1/2}2=0
Kas ir oksidācijas stāvoklis?
Oksidācijas stāvoklis ir elektronu skaits, ko konkrēts atoms var zaudēt, iegūt vai dalīties ar citu atomu. Šis termins attiecas uz jebkuru ķīmisko elementu molekulās (termins oksidācijas skaitlis galvenokārt tiek lietots koordinācijas kompleksu centrālajiem metālu atomiem, lai gan mēs šos terminus lietojam savstarpēji aizstājot). Oksidācijas stāvoklis faktiski norāda savienojumā esošā atoma oksidācijas pakāpi. Mums vienmēr jānorāda oksidācijas pakāpe kā vesels skaitlis, un tas ir attēlots hindu-arābu skaitļos, ieskaitot atoma lādiņu. Piemēram, dzelzs oksidācijas pakāpe FeO ir +2.
Attēls 02: Atomu oksidācijas stāvokļi dažādās molekulās
Padomi oksidācijas stāvokļa noteikšanai:
- Atsevišķa elementa oksidācijas pakāpe ir nulle (tas ietver arī molekulas, kas izgatavotas no viena elementa).
- Molekulas vai jona kopējais lādiņš ir katra atoma lādiņu summa.
- Sārmu metālu oksidācijas pakāpe vienmēr ir +1, bet sārmzemju metāliem tas ir +2.
- Tikmēr fluora oksidācijas pakāpe vienmēr ir -1.
- Turklāt ūdeņraža oksidācijas pakāpe parasti ir +1. Bet dažreiz tas ir -1 (kad tas ir saistīts ar sārmu vai sārmzemju metāliem).
- Arī parasti skābekļa oksidācijas pakāpe ir -2 (bet peroksīdos un superoksīdos tas var atšķirties).
- Elektronegatīvākais atoms molekulā saņem negatīvo lādiņu, bet otrs iegūst pozitīvo lādiņu.
Oksidācijas stāvoklis ir ļoti noderīgs, lai noteiktu produktus redoksreakcijās. Redoksreakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kas ietver elektronu apmaiņu starp atomiem. Redoksreakcijās paralēli notiek divas pusreakcijas. Viena ir oksidācijas reakcija, bet otra ir reducēšanas reakcija. Oksidācijas reakcija ietver atoma oksidācijas pakāpes palielināšanos, savukārt reducēšanas reakcija ietver atoma oksidācijas pakāpes samazināšanos.
Kāda ir atšķirība starp formālo lādiņu un oksidācijas stāvokli?
Galvenā atšķirība starp formālo lādiņu un oksidācijas stāvokli ir tāda, ka formālais lādiņš ir molekulā esošā atoma lādiņš, ko mēs aprēķinām, pieņemot, ka elektroni ķīmiskajās saitēs ir vienādi sadalīti starp atomiem, bet oksidācijas stāvoklis ir elektronu skaits. atoms zaudē vai iegūst vai dalās ar citu atomu. Piemēram, slāpekļa atoma formālais lādiņš amonjaka molekulā ir 0, bet oksidācijas pakāpe ir +3.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp formālo uzlādi un oksidācijas stāvokli.
Kopsavilkums - formāla maksa pret oksidāciju
Formālā lādiņa un oksidācijas pakāpe ir atšķirīgi termini, lai gan daži cilvēki uzskata, ka tie ir vienādi. Galvenā atšķirība starp formālo lādiņu un oksidācijas stāvokli ir tāda, ka formālais lādiņš ir atoma lādiņš molekulā, ko mēs aprēķinām, pieņemot, ka elektroni ķīmiskajās saitēs ir vienādi sadalīti starp atomiem, turpretim oksidācijas stāvoklis ir elektronu skaits, ko atoms zaudē vai iegūst. vai koplieto ar citu atomu.
