Rozdiel medzi formálnym poplatkom a oxidačným stavom

kľúčový rozdiel medzi formálnym nábojom a oxidačným stavom je to formálny náboj je náboj atómu v molekule, ktorý vypočítavame za predpokladu, že elektróny v chemických väzbách sú rozdelené rovnomerne medzi atómy, zatiaľ čo oxidačný stav je počet elektrónov, ktoré atóm stratí alebo získa alebo zdieľa s iným atómom.

Formálny náboj a oxidačný stav sú rôzne pojmy, hoci zvyčajne predpokladáme, že sú rovnaké. Formálny náboj určuje počet elektrónov, ktoré sa vyskytujú okolo atómu molekuly, zatiaľ čo oxidačný stav určuje počet elektrónov vymieňaných medzi atómami počas tvorby molekuly..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je formálny poplatok 
3. Čo je to oxidačný štát
4. Porovnanie vedľa seba - formálny náboj vs oxidačný stav v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je formálny poplatok?

Formálny náboj je náboj atómu v molekule, ktorý vypočítame za predpokladu, že elektróny v chemických väzbách sú medzi atómami rozdelené rovnomerne. Preto pri určovaní formálneho náboja porovnávame počet elektrónov okolo neutrálneho atómu a počet elektrónov okolo tohto atómu, keď je v molekule. Pri tomto určovaní formálneho náboja musíme jednotlivým atómom priradiť elektróny molekuly. Tu musíme vziať do úvahy aj tieto požiadavky;

1. Musíme priradiť neviazané elektróny k atómu, v ktorom sa vyskytujú neviazané elektróny
2. Spojovacie elektróny musíme rozdeliť rovnomerne medzi zdieľané atómy

Matematický vzťah pre tento výpočet je nasledujúci:

Formálny náboj = (počet valenčných elektrónov v neutrálnom atóme) - (počet elektrónov osamelých párov) - (1/2 * elektróny väzobných párov)

Obrázok 1: Formálne poplatky za ozón a dusičnanový anión

Uvažujme príklad na pochopenie tohto fenoménu. Pre molekulu amoniaku existujú na atóme dusíka tri väzby N-H a osamelý pár elektrónov. Kedy potom možno vypočítať nasledujúce položky;

Formálny náboj N = 5 - 2 - 1/2 * 6 = 0

Formálny náboj H = 1 - 0 - 1/2 * 2 = 0

Čo je to oxidačný štát?

Oxidačný stav je počet elektrónov, ktoré konkrétny atóm môže stratiť, získať alebo zdieľať s iným atómom. Tento výraz sa používa na akýkoľvek chemický prvok v molekulách (pojem oxidačné číslo sa používa hlavne na centrálne atómy kovov koordinačných komplexov, hoci tieto pojmy používame zameniteľne). Oxidačný stav v skutočnosti udáva stupeň oxidácie atómu v zlúčenine. Vždy by sme mali uviesť oxidačný stav ako celé číslo a je zastúpené v hindusko-arabských číslach vrátane náboja atómu. Napríklad oxidačný stav železa v FeO je +2.

Obrázok 02: Oxidačné stavy atómov v rôznych molekulách

Tipy na určenie stavu oxidácie:

1. Oxidačný stav jedného prvku je nula (to zahŕňa aj molekuly vyrobené z jedného prvku).
2. Celkový náboj molekuly alebo iónu je súčet nábojov každého atómu.
3. Oxidačný stav alkalických kovov je vždy +1 a pre kovy alkalických zemín +2.
4. Medzitým je oxidačný stav fluóru vždy -1.
5. Ďalej, oxidačný stav vodíka je obvykle +1. Ale niekedy je to -1 (ak sa viaže na alkalické kovy alebo kovy alkalických zemín.)
6. Všeobecne je oxidačný stav kyslíka -2 (ale v peroxidoch a superoxidoch sa môže meniť).
7. Najviac elektronegatívny atóm v molekule dostáva záporný náboj a druhý dostáva kladný náboj.

Oxidačný stav je veľmi užitočný na stanovenie produktov pri redoxných reakciách. Redoxné reakcie sú chemické reakcie, ktoré zahŕňajú výmenu elektrónov medzi atómami. Pri redoxných reakciách sa vyskytujú súčasne dve polovičné reakcie. Jednou je oxidačná reakcia a druhou je redukčná reakcia. Oxidačná reakcia zahŕňa zvýšenie oxidačného stavu atómu, zatiaľ čo redukčná reakcia zahŕňa zníženie oxidačného stavu atómu..

Aký je rozdiel medzi formálnym poplatkom a oxidačným stavom?

Kľúčový rozdiel medzi formálnym nábojom a oxidačným stavom je ten, že formálny náboj je náboj atómu v molekule, ktorý vypočítame za predpokladu, že elektróny v chemických väzbách sú rozdelené rovnomerne medzi atómy, zatiaľ čo oxidačný stav je počet elektrónov, ktoré atóm stratí alebo získa alebo zdieľa s iným atómom. Napríklad formálny náboj atómu dusíka v molekule amoniaku je 0, zatiaľ čo oxidačný stav je +3.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi stavom formálneho náboja a oxidáciou.

Zhrnutie - formálny poplatok vs oxidácia

Formálny náboj a oxidačný stav sú rôzne pojmy, hoci niektorí ľudia predpokladajú, že sú rovnakí. Kľúčový rozdiel medzi formálnym nábojom a oxidačným stavom je ten, že formálny náboj je náboj atómu v molekule, ktorý vypočítame za predpokladu, že elektróny v chemických väzbách sú rozdelené rovnomerne medzi atómy, zatiaľ čo oxidačný stav je počet elektrónov, ktoré atóm stratí alebo získa alebo zdieľa s iným atómom.

referencie:

1. „2.3: Formálne poplatky.“ Chémia LibreTexts, Libretexts, 25. júla 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Princíp formálneho poplatku V.1“ Autorom Jü - vlastná práca (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Priradenie oxidačného štátu“ od SARANPHONG YIMKLAN - vlastná práca (public domain) cez Commons Wikimedia