Ключовата разлика между формалния заряд и степента на окисление е, че формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, като приемем, че електроните в химичните връзки се разпределят по равно между атомите, докато степента на окисление е броят електрони на атом губи или печели или споделя с друг атом.
Формалният заряд и степента на окисление са различни термини, въпреки че обикновено приемаме, че са еднакви. Формалният заряд определя броя на електроните, които се появяват около атом на молекула, докато степента на окисление определя броя на електроните, обменени между атомите по време на образуването на молекула.
Какво е официално таксуване?
Формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, приемайки, че електроните в химичните връзки са разпределени поравно между атомите. Следователно, когато определяме формалния заряд, ние сравняваме броя на електроните около неутрален атом и броя на електроните около този атом, когато той е в молекула. При това определяне на формалния заряд трябва да присвоим електроните на молекулата на отделните атоми. Тук трябва да вземем предвид и следните изисквания;
- Трябва да присвоим несвързващи електрони към атома, в който се намират несвързващите електрони
- Трябва да разделим свързващите електрони по равно между споделените атоми
Математическата зависимост за това изчисление е следната:
Формален заряд=(брой валентни електрони в неутрален атом)- (брой несподелена двойка електрони) – ({1/2}електронна двойка връзка)
Фигура 1: Официални заряди за озон и нитратен анион
Нека разгледаме пример, за да разберем това явление. За молекулата на амоняка има три N-H връзки и несподелена електронна двойка на азотния атом. Тогава кога можете да изчислите следното;
Официална такса от N=5 – 2 – {1/2}6=0
Официална такса от H=1 – 0 – {1/2}2=0
Какво е степен на окисление?
Състоянието на окисление е броят електрони, които определен атом може да загуби, да спечели или да сподели с друг атом. Този термин се прилага за всеки химичен елемент в молекулите (терминът окислително число се прилага главно за централни метални атоми на координационни комплекси, въпреки че използваме тези термини взаимозаменяемо). Степента на окисление всъщност дава степента на окисление на атом в съединение. Винаги трябва да даваме степента на окисление като цяло число и тя е представена в индуско-арабски числа, включително заряда на атома. Например степента на окисление на желязото в FeO е +2.
Фигура 02: Състояния на окисление на атомите в различни молекули
Съвети за определяне на степента на окисление:
- Състоянието на окисление на един елемент е нула (това включва и молекулите, направени от един елемент).
- Общият заряд на молекула или йон е сумата от зарядите на всеки атом.
- Степента на окисление на алкалните метали винаги е +1, а на алкалоземните е +2.
- Междувременно степента на окисление на флуора винаги е -1.
- Освен това степента на окисление на водорода обикновено е +1. Но понякога е -1 (когато е свързан с алкални или алкалоземни метали.)
- Също така, обикновено степента на окисление на кислорода е -2 (но в пероксидите и супероксидите може да варира).
- Най-електроотрицателният атом в молекулата получава отрицателния заряд, а другият получава положителния заряд.
Състоянието на окисление е много полезно за определяне на продукти в редокс реакции. Редокс реакциите са химични реакции, които включват обмен на електрони между атомите. При окислително-редукционните реакции две полуреакции протичат паралелно едновременно. Едната е реакцията на окисление, а другата е реакцията на редукция. Реакцията на окисление включва повишаване на степента на окисление на атома, докато реакцията на редукция включва намаляване на степента на окисление на атома.
Каква е разликата между формален заряд и степен на окисление?
Ключовата разлика между формалния заряд и степента на окисление е, че формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, като приемем, че електроните в химичните връзки се разпределят по равно между атомите, докато степента на окисление е броят на електроните един атом губи или печели или споделя с друг атом. Например формалният заряд на азотния атом в молекулата на амоняка е 0, докато степента на окисление е +3.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между формален заряд и степен на окисление.
Резюме – Официален заряд срещу окисление
Формалният заряд и степента на окисление са различни термини, въпреки че някои хора приемат, че са едни и същи. Ключовата разлика между формалния заряд и степента на окисление е, че формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, като приемем, че електроните в химичните връзки се споделят по равно между атомите, докато степента на окисление е броят на електроните, които атомът губи или печели или споделя с друг атом.
