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 kemičnih vezeh enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je oksidacijsko stanje število elektronov na atom izgubi ali pridobi ali deli z drugim atomom.
Formalni naboj in oksidacijsko stanje sta različna izraza, čeprav običajno domnevamo, da sta enaka. Formalni naboj določa število elektronov, ki se pojavijo okoli atoma molekule, medtem ko oksidacijsko stanje določa število elektronov, izmenjanih med atomi med tvorbo molekule.
Kaj je uradna bremenitev?
Formalni naboj je naboj atoma v molekuli, ki ga izračunamo ob predpostavki, da so elektroni v kemičnih vezeh enakomerno porazdeljeni med atomi. Zato pri določanju formalnega naboja primerjamo število elektronov okoli nevtralnega atoma in število elektronov okoli tega atoma, ko je v molekuli. Pri tem določanju formalnega naboja moramo elektrone molekule pripisati posameznim atomom. Tukaj moramo upoštevati tudi naslednje zahteve;
- Nevezne elektrone moramo dodeliti atomu, v katerem se pojavljajo nevezni elektroni
- Vezne elektrone moramo enakomerno razdeliti med skupne atome
Matematično razmerje za ta izračun je naslednje:
Formalni naboj=(število valenčnih elektronov v nevtralnem atomu)- (število prostih parov elektronov) – ({1/2}vezni par elektronov)
Slika 1: Formalni naboji za ozon in nitratni anion
Razmislimo o primeru, da bi razumeli ta pojav. Za molekulo amoniaka obstajajo tri vezi N-H in en sam elektronski par na atomu dušika. Kdaj lahko izračunate naslednje;
Uradni znesek N=5 – 2 – {1/2}6=0
Formalni znesek H=1 – 0 – {1/2}2=0
Kaj je oksidacijsko stanje?
Oksidacijsko stanje je število elektronov, ki jih lahko določen atom izgubi, pridobi ali deli z drugim atomom. Ta izraz se uporablja za kateri koli kemični element v molekulah (izraz oksidacijsko število se uporablja predvsem za centralne kovinske atome koordinacijskih kompleksov, čeprav te izraze uporabljamo izmenično). Oksidacijsko stanje dejansko podaja stopnjo oksidacije atoma v spojini. Oksidacijsko stanje bi morali vedno navesti kot celo 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 molekulah
Nasveti za določanje oksidacijskega stanja:
- Stanje oksidacije posameznega elementa je nič (to vključuje tudi molekule, sestavljene iz enega samega elementa).
- Skupni naboj molekule ali iona je vsota nabojev vsakega atoma.
- Oksidacijsko stanje alkalijskih kovin je vedno +1, pri zemeljskoalkalijskih kovin pa +2.
- Medtem pa je oksidacijsko stanje fluora vedno -1.
- Poleg tega je oksidacijsko stanje vodika običajno +1. Toda včasih je -1 (ko je vezan na alkalijske ali zemeljsko alkalijske kovine.)
- Poleg tega je na splošno oksidacijsko stanje kisika -2 (vendar se lahko pri peroksidih in superoksidih razlikuje).
- Najbolj elektronegativen atom v molekuli dobi negativen naboj, drugi pa pozitivni.
Stanje oksidacije je zelo uporabno za določanje produktov v redoks reakcijah. Redoks reakcije so kemične reakcije, ki vključujejo izmenjavo elektronov med atomi. Pri redoks reakcijah potekata dve polovični reakciji vzporedno hkrati. Ena je reakcija oksidacije, druga pa redukcija. Reakcija oksidacije vključuje povečanje oksidacijskega stanja atoma, medtem ko reakcija redukcije vključuje zmanjšanje oksidacijskega stanja atoma.
Kakšna je razlika med formalnim nabojem in stanjem oksidacije?
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 kemičnih vezeh enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je oksidacijsko stanje število elektronov atom izgubi ali pridobi ali si deli z drugim atomom. Na primer, formalni naboj atoma dušika v molekuli amoniaka je 0, medtem ko je oksidacijsko stanje +3.
Spodnja infografika povzema razliko med formalnim nabojem in oksidacijskim stanjem.
Povzetek – Formalni naboj proti oksidaciji
Formalni naboj in oksidacijsko stanje 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 kemičnih vezeh enakomerno porazdeljeni med atomi, medtem ko je oksidacijsko stanje število elektronov, ki jih atom izgubi ali pridobi ali deli z drugim atomom.
