Forskel mellem formel ladning og oxidationstilstand

Det vigtigste forskel mellem formel ladning og oxidationstilstand er det formel ladning er ladningen for et atom i et molekyle, som vi beregner under forudsætning af at elektroner i kemiske bindinger deles ligeligt mellem atomer, medens oxidationstilstand er antallet af elektroner, som et atom mister eller vinder eller deler med et andet atom.

Formel ladning og oxidationstilstand er forskellige udtryk, selvom vi normalt antager, at de er de samme. Den formelle ladning bestemmer antallet af elektroner, der forekommer omkring et atom i et molekyle, mens oxidationstilstand bestemmer antallet af elektroner, der udveksles mellem atomer under dannelsen af ​​et molekyle.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er formel afgift 
3. Hvad er oxidationstilstand
4. Sammenligning side ved side - formel afgift vs oxidationstilstand i tabelform
5. Resume

Hvad er formel afgift?

Den formelle ladning er ladningen af ​​et atom i et molekyle, som vi beregner under forudsætning af at elektroner i kemiske bindinger deles ligeligt mellem atomer. Derfor, når vi bestemmer den formelle ladning, sammenligner vi antallet af elektroner omkring et neutralt atom og antallet af elektroner omkring dette atom, når det er i et molekyle. Ved denne bestemmelse af den formelle ladning er vi nødt til at tildele molekylets elektroner til individuelle atomer. Her skal vi også overveje følgende krav;

1. Vi er nødt til at tildele ikke-bindende elektroner til det atom, hvor de ikke-bindende elektroner forekommer
2. Vi er nødt til at opdele bindingselektronerne lige mellem de delte atomer

Det matematiske forhold til denne beregning er som følger:

Formel ladning = (antal valenselektroner i neutralt atom) - (antal ensomme elektroner) - (1/2 * bindingsparelektroner)

Figur 1: Formelle afgifter på ozon og nitratanion

Lad os overveje et eksempel for at forstå dette fænomen. For ammoniakmolekyler er der tre N-H-bindinger og et ensomt elektronpar på nitrogenatomet. Hvornår kan derefter beregne følgende;

Formel ladning på N = 5 - 2 - 1/2 * 6 = 0

Formel ladning på H = 1 - 0 - 1/2 * 2 = 0

Hvad er oxidationstilstand?

Oxidationstilstand er antallet af elektroner, som et bestemt atom kan miste, vinde eller dele med et andet atom. Dette udtryk anvendes til ethvert kemisk element i molekyler (udtrykket oxidationsnummer anvendes hovedsageligt på centrale metalatomer i koordinationskomplekser, skønt vi bruger disse udtryk om hverandre). Oxidationstilstand giver faktisk graden af ​​oxidation af et atom i en forbindelse. Vi skal altid give oxidationstilstanden som et heltal, og det er repræsenteret i hindu-arabiske tal, inklusive atomladningen. For eksempel er oxidationstilstanden for jern i FeO +2.

Figur 02: Oxidationstilstande af atomer i forskellige molekyler

Tips til bestemmelse af oxidationstilstand:

1. Oxidationstilstand for et enkelt element er nul (dette inkluderer også molekylerne lavet af et enkelt element).
2. Den samlede ladning af et molekyle eller en ion er summen af ​​ladningerne for hvert atom.
3. Oxidationstilstanden for alkalimetaller er altid +1, og for jordalkalimetaller er den +2.
4. I mellemtiden er oxidationstilstanden for fluor altid -1.
5. Yderligere er oxidationstilstanden for brint normalt +1. Men nogle gange er det -1 (når det er bundet til jord- eller jordalkalimetaller.)
6. Generelt er oxidationstilstanden for ilt -2 (men i peroxider og superoxider kan det variere).
7. Det mest elektronegative atom i et molekyle får den negative ladning, og det andet får den positive ladning.

Oxidationstilstand er meget nyttig til bestemmelse af produkter i redoxreaktioner. Redoxreaktioner er kemiske reaktioner, der inkluderer elektronudveksling mellem atomer. Ved redoxreaktioner forekommer to halvreaktioner parallelt samtidig. Den ene er oxidationsreaktionen, og den anden er reduktionsreaktionen. Oxidationsreaktionen involverer forøgelse af et atoms oxidationstilstand, mens reduktionsreaktion involverer reduktionen af ​​et atoms oxidationstilstand.

Hvad er forskellen mellem formel ladning og oxidationstilstand?

Den vigtigste forskel mellem formel ladning og oxidationstilstand er, at den formelle ladning er ladningen af ​​et atom i et molekyle, som vi beregner under forudsætning af, at elektroner i kemiske bindinger deles ligeligt mellem atomer, medens oxidationstilstand er antallet af elektroner, som et atom mister eller vinder eller deler med et andet atom. For eksempel er den formelle ladning af nitrogenatomet i ammoniakmolekylet 0, mens oxidationstilstanden er +3.

Nedenfor infographic opsummerer forskellen mellem formel ladning og oxidationstilstand.

Sammendrag - Formel afgift vs oxidation

Formel ladning og oxidationstilstand er forskellige udtryk, skønt nogle mennesker antager, at de er ens. Den vigtigste forskel mellem formel ladning og oxidationstilstand er, at den formelle ladning er ladningen af ​​et atom i et molekyle, som vi beregner under forudsætning af, at elektroner i kemiske bindinger deles ligeligt mellem atomer, medens oxidationstilstand er antallet af elektroner, som et atom mister eller vinder eller deler med et andet atom.

Reference:

1. "2.3: Formelle gebyrer." Kemi LibreTexts, Libretexts, 25. juli 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Formel afgift Principle V.1” Af Jü - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “Oxidation State Assignments” Af SARANPHONG YIMKLAN - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia