Klíčový rozdíl mezi formálním nábojem a oxidačním stavem je ten, že formální náboj je náboj atomu v molekule, který vypočítáme za předpokladu, že elektrony v chemických vazbách jsou sdíleny rovnoměrně mezi atomy, zatímco oxidační stav je počet elektronů v atomu ztrácí nebo získává nebo se dělí s jiným atomem.
Formální náboj a oxidační stav jsou různé pojmy, i když obvykle předpokládáme, že jsou stejné. Formální náboj určuje počet elektronů, které se vyskytují kolem atomu molekuly, zatímco oxidační stav určuje počet elektronů vyměněných mezi atomy během tvorby molekuly.
Co je formální poplatek?
Formální náboj je náboj atomu v molekule, který vypočítáme za předpokladu, že elektrony v chemických vazbách jsou rovnoměrně sdíleny mezi atomy. Proto při určování formálního náboje porovnáváme počet elektronů kolem neutrálního atomu a počet elektronů kolem tohoto atomu, když je v molekule. Při tomto stanovení formálního náboje musíme přiřadit elektrony molekuly k jednotlivým atomům. Zde musíme také zvážit následující požadavky;
- Nevazebné elektrony musíme přiřadit atomu, ve kterém se nevazebné elektrony vyskytují
- Musíme rozdělit vazebné elektrony rovnoměrně mezi sdílené atomy
Matematický vztah pro tento výpočet je následující:
Formální náboj=(počet valenčních elektronů v neutrálním atomu)- (počet elektronů osamělého páru) – ({1/2}elektrony v páru vazeb)
Obrázek 1: Formální poplatky za ozon a nitrátový anion
Uvažujme příklad pro pochopení tohoto jevu. U molekuly amoniaku existují tři N-H vazby a osamocený elektronový pár na atomu dusíku. Pak kdy můžete vypočítat následující;
Formální poplatek N=5 – 2 – {1/2}6=0
Formální poplatek H=1 – 0 – {1/2}2=0
Co je oxidační stav?
Oxidační stav je počet elektronů, které může konkrétní atom ztratit, získat nebo sdílet s jiným atomem. Tento termín se vztahuje na jakýkoli chemický prvek v molekulách (výraz oxidační číslo se používá hlavně pro atomy centrálních kovů koordinačních komplexů, i když tyto termíny používáme zaměnitelně). Oxidační stav ve skutečnosti udává stupeň oxidace atomu ve sloučenině. Oxidační stav bychom měli udávat vždy jako celé číslo a je zastoupeno v hinduisticko-arabských číslech včetně náboje atomu. Například oxidační stav železa ve FeO je +2.
Obrázek 02: Oxidační stavy atomů v různých molekulách
Tipy pro stanovení oxidačního stavu:
- Oxidační stav jednoho prvku je nulový (to zahrnuje i molekuly tvořené jedním prvkem).
- Celkový náboj molekuly nebo iontu je součtem nábojů každého atomu.
- Oxidační stav alkalických kovů je vždy +1 a pro kovy alkalických zemin je to +2.
- Mezitím je oxidační stav fluoru vždy -1.
- Oxidační stav vodíku je dále obvykle +1. Ale někdy je -1 (při vazbě na alkalické kovy nebo kovy alkalických zemin.)
- Oxidační stav kyslíku je také obecně -2 (ale u peroxidů a superoxidů se může lišit).
- Nejelektronegativnější atom v molekule dostane záporný náboj a druhý kladný náboj.
Oxidační stav je velmi užitečný pro stanovení produktů v redoxních reakcích. Redoxní reakce jsou chemické reakce, které zahrnují výměnu elektronů mezi atomy. Při redoxních reakcích probíhají současně dvě poloviční reakce. Jedna je oxidační reakce a druhá je redukční reakce. Oxidační reakce zahrnuje zvýšení oxidačního stavu atomu, zatímco redukční reakce zahrnuje snížení oxidačního stavu atomu.
Jaký je rozdíl mezi formálním nábojem a stavem oxidace?
Klíčový rozdíl mezi formálním nábojem a oxidačním stavem je ten, že formální náboj je náboj atomu v molekule, který vypočítáme za předpokladu, že elektrony v chemických vazbách jsou sdíleny rovnoměrně mezi atomy, zatímco oxidační stav je počet elektronů atom ztrácí nebo získává nebo se dělí s jiným atomem. Například formální náboj atomu dusíku v molekule amoniaku je 0, zatímco oxidační stav je +3.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi formálním nábojem a oxidačním stavem.
Shrnutí – formální poplatek vs oxidace
Formální náboj a oxidační stav jsou různé pojmy, i když někteří lidé předpokládají, že jsou stejné. Klíčový rozdíl mezi formálním nábojem a oxidačním stavem je v tom, že formální náboj je náboj atomu v molekule, který vypočítáme za předpokladu, že elektrony v chemických vazbách jsou rovnoměrně sdíleny mezi atomy, zatímco oxidační stav je počet elektronů, které atom ztratí nebo získá. nebo sdílí s jiným atomem.
