Ключевое различие между формальным зарядом и степенью окисления заключается в том, что формальный заряд - это заряд атома в молекуле, который мы вычисляем, предполагая, что электроны в химических связях распределяются поровну между атомами, тогда как степень окисления - это количество электронов на атом. теряет или приобретает или делится с другим атомом.
Формальный заряд и степень окисления - это разные термины, хотя мы обычно предполагаем, что они одинаковы. Формальный заряд определяет количество электронов, которые возникают вокруг атома молекулы, а степень окисления определяет количество электронов, которыми обмениваются атомы во время образования молекулы.
Что такое официальное обвинение?
Формальный заряд - это заряд атома в молекуле, который мы вычисляем, предполагая, что электроны в химических связях поровну распределены между атомами. Поэтому при определении формального заряда мы сравниваем количество электронов вокруг нейтрального атома и количество электронов вокруг этого атома, когда он находится в молекуле. При таком определении формального заряда мы должны отнести электроны молекулы к отдельным атомам. Здесь нам также необходимо учитывать следующие требования:
- Мы должны отнести несвязывающие электроны к атому, в котором эти несвязывающие электроны находятся
- Мы должны разделить связывающие электроны поровну между общими атомами
Математическое соотношение для этого расчета выглядит следующим образом:
Формальный заряд=(количество валентных электронов в нейтральном атоме)- (количество электронов неподеленной пары) – ({1/2}электронов пары связи)
Рисунок 1: Формальные заряды озона и нитрат-аниона
Давайте рассмотрим пример, чтобы понять это явление. В молекуле аммиака на атоме азота имеется три связи NH и неподеленная электронная пара. Затем, когда можно рассчитать следующее:
Формальный заряд N=5 – 2 – {1/2}6=0
Формальный заряд H=1 – 0 – {1/2}2=0
Что такое степень окисления?
Степень окисления - это количество электронов, которое конкретный атом может потерять, приобрести или разделить с другим атомом. Этот термин применяется к любому химическому элементу в молекулах (термин степень окисления применяется в основном к центральным атомам металла координационных комплексов, хотя мы используем эти термины взаимозаменяемо). Степень окисления фактически дает степень окисления атома в соединении. Мы всегда должны указывать степень окисления в виде целого числа, и оно представлено индийско-арабскими числами, включая заряд атома. Например, степень окисления железа в FeO равна +2.
Рисунок 02: Степени окисления атомов в различных молекулах
Советы по определению степени окисления:
- Степень окисления отдельного элемента равна нулю (включая молекулы, состоящие из одного элемента).
- Общий заряд молекулы или иона равен сумме зарядов каждого атома.
- Степень окисления щелочных металлов всегда +1, а щелочноземельных металлов +2.
- При этом степень окисления фтора всегда равна -1.
- Кроме того, степень окисления водорода обычно равна +1. Но иногда это -1 (при соединении с щелочными или щелочноземельными металлами).
- Кроме того, обычно степень окисления кислорода равна -2 (но у пероксидов и супероксидов она может варьироваться).
- Самый электроотрицательный атом в молекуле получает отрицательный заряд, а другой – положительный.
Степень окисления очень полезен для определения продуктов окислительно-восстановительных реакций. Окислительно-восстановительные реакции - это химические реакции, включающие обмен электронами между атомами. В окислительно-восстановительных реакциях одновременно протекают две полуреакции. Одна реакция окисления, а другая реакция восстановления. Реакция окисления включает увеличение степени окисления атома, а реакция восстановления включает уменьшение степени окисления атома.
В чем разница между формальным зарядом и степенью окисления?
Ключевое различие между формальным зарядом и степенью окисления заключается в том, что формальный заряд - это заряд атома в молекуле, который мы рассчитываем, предполагая, что электроны в химических связях распределяются поровну между атомами, тогда как степень окисления - это количество электронов. атом теряет или приобретает или делится с другим атомом. Например, формальный заряд атома азота в молекуле аммиака равен 0, а степень окисления +3.
Ниже на инфографике показана разница между формальным зарядом и степенью окисления.
Резюме – Формальный заряд против окисления
Формальный заряд и степень окисления - это разные термины, хотя некоторые считают, что это одно и то же. Ключевое различие между формальным зарядом и степенью окисления заключается в том, что формальный заряд - это заряд атома в молекуле, который мы рассчитываем, предполагая, что электроны в химических связях распределяются поровну между атомами, тогда как степень окисления - это количество электронов, которые атом теряет или приобретает. или делится с другим атомом.
