Razlika med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem

The ključna razlika med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem je to formalni naboj je naboj atoma v molekuli, ki ga izračunamo ob predpostavki, da so elektroni v kemijskih vezah enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je stanje oksidacije število elektronov, ki jih atom izgubi ali pridobi ali se deli z drugim atomom.

Formalni naboj in stanje oksidacije sta različna izraza, čeprav običajno domnevamo, da sta enaka. Formalni naboj določa število elektronov, ki nastanejo okoli atoma molekule, medtem ko oksidacijsko stanje določa število elektronov, izmenjanih med atomi med tvorbo molekule.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je formalna pristojbina 
3. Kaj je oksidacijsko stanje
4. Primerjava zraven - formalna napolnjenost in stanje oksidacije v tabeli
5. Povzetek

Kaj je formalna pristojbina?

Formalni naboj je naboj atoma v molekuli, ki ga izračunamo ob predpostavki, da so elektroni v kemijskih vezih enaki med atomi. Zato pri določanju formalnega naboja primerjamo število elektronov okoli nevtralnega atoma in število elektronov okoli tega atoma, ko je v molekuli. Pri tej določitvi formalnega naboja moramo elektrone molekule dodeliti posameznim atomom. Tu moramo upoštevati tudi naslednje zahteve;

1. Atonu, v katerem prihajajo nesvezovalni elektroni, moramo dodeliti nevezujoče elektrone
2. Vezni elektroni moramo enako deliti med deljenimi atomi

Matematični odnos za ta izračun je naslednji:

Formalni naboj = (število valenčnih elektronov v nevtralnem atomu) - (število elektronov z enim parom) - (1/2 * elektrona veznega para)

Slika 1: Uradni naboji ozona in nitrata

Poglejmo primer za razumevanje tega pojava. Za molekulo amoniaka obstajajo tri N-H vezi in osamljen par elektronov na dušikovem atomu. Kdaj lahko izračunamo naslednje;

Formalno polnjenje N = 5 - 2 - 1/2 * 6 = 0

Formalno polnjenje H = 1 - 0 - 1/2 * 2 = 0

Kaj je oksidacijsko stanje?

Oksidacijsko stanje je število elektronov, ki jih določen atom lahko izgubi, pridobi ali deli z drugim atomom. Ta izraz se uporablja za kateri koli kemični element v molekulah (izraz oksidacijsko število uporabljamo predvsem za centralne kovinske atome koordinacijskih kompleksov, čeprav te izraze uporabljamo zamenljivo). Oksidacijsko stanje dejansko daje stopnjo oksidacije atoma v spojini. Vedno bi morali navesti oksidacijsko stanje kot celotno število in je predstavljeno v hindujsko-arabskih številkah, vključno z nabojem atoma. Na primer, oksidacijsko stanje železa v FeO je +2.

Slika 02: Oksidacijska stanja atomov v različnih molekul

Nasveti za določanje oksidacijskega stanja:

1. Oksidacijsko stanje posameznega elementa je nič (to vključuje tudi molekule, sestavljene iz enega samega elementa).
2. Skupni naboj molekule ali iona je vsota nabojev vsakega atoma.
3. Oksidacijsko stanje alkalijskih kovin je vedno +1, pri zemeljskoalkalijskih kovinah pa +2.
4. Medtem je oksidacijsko stanje fluora vedno -1.
5. Nadalje je oksidacijsko stanje vodika običajno +1. Toda včasih je -1 (če se veže na alkalijske ali zemeljskoalkalijske kovine.)
6. Tudi na splošno je oksidacijsko stanje kisika -2 (pri peroksidih in super-oksidih pa se lahko spreminja).
7. Najbolj elektronegativni atom v molekuli dobi negativni naboj, drugi pa pozitivni naboj.

Oksidacijsko stanje je zelo koristno za določanje produktov v redoks reakcijah. Redox reakcije so kemijske reakcije, ki vključujejo izmenjavo elektronov med atomi. V redoks reakcijah se dve polovični reakciji pojavljata vzporedno hkrati. Eno je oksidacijska reakcija, drugo pa je redukcijska reakcija. Oksidacijska reakcija vključuje povečanje oksidacijskega stanja atoma, medtem ko reakcija redukcije vključuje zmanjšanje oksidacijskega stanja atoma.

Kakšna je razlika med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem?

Ključna razlika med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem je, da je formalni naboj naboj atoma v molekuli, ki ga izračunamo ob predpostavki, da so elektroni v kemijskih vezjih enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je stanje oksidacije število elektronov, ki jih atom izgubi ali pridobi. ali deli z drugim atomom. Na primer, formalni naboj dušikovega atoma v molekuli amonijaka je 0, medtem ko je stanje oksidacije +3.

Spodaj infografika povzema razliko med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem.

Povzetek - formalna napolnitev in oksidacija

Formalni naboj in stanje oksidacije sta različna izraza, čeprav nekateri domnevajo, da sta enaka. Ključna razlika med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem je, da je formalni naboj naboj atoma v molekuli, ki ga izračunamo ob predpostavki, da so elektroni v kemijskih vezjih enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je stanje oksidacije število elektronov, ki jih atom izgubi ali pridobi. ali deli z drugim atomom.

Referenca:

1. "2.3: formalni stroški." Kemija LibreTexts, Libretexts, 25. julij 2019, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Načelo formalne pristojbine V.1" Jü - Lastno delo (Javna domena) prek Wikimedije Commons
2. "Dodelitve oksidacijske države" SARANPHONG YIMKLAN - Lastno delo (javna domena) prek Commons Wikimedia