La differenza chiave tra carica formale e stato di ossidazione è che la carica formale è la carica di un atomo in una molecola che calcoliamo supponendo che gli elettroni nei legami chimici siano condivisi equamente tra gli atomi mentre lo stato di ossidazione è il numero di elettroni di un atomo perde o guadagna o condivide con un altro atomo.
Carica formale e stato di ossidazione sono termini diversi anche se di solito assumiamo che siano gli stessi. La carica formale determina il numero di elettroni che si verificano attorno a un atomo di una molecola mentre lo stato di ossidazione determina il numero di elettroni scambiati tra gli atomi durante la formazione di una molecola.
Cos'è l'addebito formale?
La carica formale è la carica di un atomo in una molecola che calcoliamo assumendo che gli elettroni nei legami chimici siano condivisi equamente tra gli atomi. Pertanto, quando determiniamo la carica formale, stiamo confrontando il numero di elettroni attorno a un atomo neutro e il numero di elettroni attorno a quell'atomo quando si trova in una molecola. In questa determinazione della carica formale, dobbiamo assegnare gli elettroni della molecola ai singoli atomi. Qui, dobbiamo considerare anche i seguenti requisiti;
- Dobbiamo assegnare elettroni di non legame all'atomo in cui si trovano gli elettroni di non legame
- Dobbiamo dividere equamente gli elettroni di legame tra gli atomi condivisi
La relazione matematica per questo calcolo è la seguente:
Carica formale=(numero di elettroni di valenza nell'atomo neutro)- (numero di elettroni di coppia solitaria) – ({1/2}elettroni di coppia di legame)
Figura 1: Oneri formali sull'ozono e l'anione nitrato
Consideriamo un esempio per comprendere questo fenomeno. Per la molecola di ammoniaca, ci sono tre legami NH e una coppia di elettroni solitari sull'atomo di azoto. Allora quando posso calcolare quanto segue;
Addebito formale di N=5 – 2 – {1/2}6=0
Addebito formale di H=1 – 0 – {1/2}2=0
Cos'è lo stato di ossidazione?
Lo stato di ossidazione è il numero di elettroni che un particolare atomo può perdere, guadagnare o condividere con un altro atomo. Questo termine è applicato a qualsiasi elemento chimico nelle molecole (il termine numero di ossidazione è applicato principalmente agli atomi metallici centrali dei complessi di coordinazione sebbene usiamo questi termini in modo intercambiabile). Lo stato di ossidazione fornisce effettivamente il grado di ossidazione di un atomo in un composto. Dovremmo sempre dare lo stato di ossidazione come numero intero, ed è rappresentato in numeri indù-arabi, inclusa la carica dell'atomo. Ad esempio, lo stato di ossidazione del ferro in FeO è +2.
Figura 02: Stati di ossidazione degli atomi in diverse molecole
Suggerimenti per la determinazione dello stato di ossidazione:
- Lo stato di ossidazione di un singolo elemento è zero (questo include anche le molecole costituite da un singolo elemento).
- La carica totale di una molecola o di uno ione è la somma delle cariche di ciascun atomo.
- Lo stato di ossidazione dei metalli alcalini è sempre +1 e per i metalli alcalino-terrosi è +2.
- Nel frattempo, lo stato di ossidazione del fluoro è sempre -1.
- Inoltre, lo stato di ossidazione dell'idrogeno è solitamente +1. Ma a volte è -1 (quando legato a metalli alcalini o alcalino terrosi.)
- Inoltre, generalmente, lo stato di ossidazione dell'ossigeno è -2 (ma nei perossidi e nei superossidi può variare).
- L'atomo più elettronegativo in una molecola riceve la carica negativa e l' altro riceve la carica positiva.
Lo stato di ossidazione è molto utile per la determinazione dei prodotti nelle reazioni redox. Le reazioni redox sono reazioni chimiche che includono lo scambio di elettroni tra atomi. Nelle reazioni redox, due semireazioni si verificano parallelamente contemporaneamente. Uno è la reazione di ossidazione e l' altro è la reazione di riduzione. La reazione di ossidazione comporta l'aumento dello stato di ossidazione di un atomo, mentre la reazione di riduzione comporta la diminuzione dello stato di ossidazione di un atomo.
Qual è la differenza tra carica formale e stato di ossidazione?
La differenza chiave tra carica formale e stato di ossidazione è che la carica formale è la carica di un atomo in una molecola che calcoliamo assumendo che gli elettroni nei legami chimici siano condivisi equamente tra gli atomi mentre lo stato di ossidazione è il numero di elettroni un atomo perde o guadagna o condivide con un altro atomo. Ad esempio, la carica formale dell'atomo di azoto nella molecola di ammoniaca è 0, mentre lo stato di ossidazione è +3.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra carica formale e stato di ossidazione.
Riepilogo – Accusa formale vs ossidazione
Carica formale e stato di ossidazione sono termini diversi sebbene alcune persone presuppongano che siano gli stessi. La differenza chiave tra carica formale e stato di ossidazione è quella la carica formale è la carica di un atomo in una molecola che calcoliamo supponendo che gli elettroni nei legami chimici siano condivisi equamente tra gli atomi mentre lo stato di ossidazione è il numero di elettroni che un atomo perde o guadagna o condivide con un altro atomo.
