Разлика между формално зареждане и състояние на окисляване

Най- ключова разлика между официалния заряд и окислителното състояние е това официалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, ако приемем, че електроните в химичните връзки са разделени еднакво между атомите, докато окислителното състояние е броя на електроните, които един атом губи или придобива или споделя с друг атом.

Официалният заряд и окислителното състояние са различни термини, въпреки че обикновено приемаме, че са еднакви. Официалният заряд определя броя на електроните, които възникват около атом на молекула, докато окислителното състояние определя броя на електроните, разменени между атомите по време на образуването на молекула.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е формална такса 
3. Какво е окислително състояние
4. Паралелно сравнение - формално зареждане срещу окисляване в таблична форма
5. Резюме

Какво е формална такса?

Официалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, ако приемем, че електроните в химичните връзки са разделени по равно между атомите. Следователно, когато определяме официалния заряд, сравняваме броя на електроните около неутрален атом и броя на електроните около този атом, когато той е в молекула. При това определяне на формалния заряд трябва да присвоим електроните на молекулата на отделни атоми. Тук трябва да вземем предвид и следните изисквания;

1. Трябва да присвоим несвързващи електрони на атома, в който се срещат несвързващите електрони
2. Трябва да разделим свързващите електрони по равно между споделените атоми

Математическата връзка за това изчисление е следната:

Официален заряд = (брой валентни електрони в неутрален атом) - (брой електрони от самотни двойки) - (1/2 * електрони на двойка връзка)

Фигура 1: Официални такси за озон и нитратни аниони

Нека разгледаме пример за разбиране на това явление. За амонячната молекула има три N-H връзки и самотна електронна двойка на азотния атом. Тогава кога можете да изчислите последващите;

Официално зареждане на N = 5 - 2 - 1/2 * 6 = 0

Официално зареждане на Н = 1 - 0 - 1/2 * 2 = 0

Какво е окислително състояние?

Окислително състояние е броят на електроните, които определен атом може да загуби, да спечели или сподели с друг атом. Този термин се прилага за всеки химичен елемент в молекулите (терминът окислителен номер се прилага главно за централни метални атоми на координационни комплекси, въпреки че използваме тези термини взаимозаменяемо). Окислителното състояние всъщност дава степента на окисляване на атом в съединение. Винаги трябва да даваме окислителното състояние като цяло число и то е представено в хиндуарабски числа, включително заряда на атома. Например, окислителното състояние на желязото в FeO е +2.

Фигура 02: Окислителни състояния на атомите в различни молекули

Съвети за определяне на окислителното състояние:

1. Окислителното състояние на един елемент е нула (това включва и молекулите, направени от един елемент).
2. Общият заряд на молекула или йон е сумата от зарядите на всеки атом.
3. Окислителното състояние на алкалните метали винаги е +1, а за алкалоземните метали - +2.
4. Междувременно състоянието на окисляване на флуора е винаги -1.
5. Освен това, окислителното състояние на водорода обикновено е +1. Но понякога е -1 (когато се свързва с алкални или алкалоземни метали.)
6. Също така обикновено окислителното състояние на кислорода е -2 (но при пероксидите и супероксидите може да варира).
7. Най-електроотрицателният атом в молекулата получава отрицателния заряд, а другият получава положителния заряд.

Окислителното състояние е много полезно за определяне на продуктите в редукционни реакции. Редокс реакциите са химични реакции, които включват обмен на електрони между атомите. При редокс реакции две полуреакции протичат паралелно едновременно. Едната е окислителната реакция, а другата е редукционната реакция. Окислителната реакция включва повишаване на окислителното състояние на атом, докато редукционната реакция включва намаляване на окислителното състояние на атом.

Каква е разликата между формалното зареждане и окислителното състояние?

Ключовата разлика между официалния заряд и окислителното състояние е, че формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, ако приемем, че електроните в химичните връзки са разделени по равно между атомите, докато окислителното състояние е броят на електроните, които един атом губи или печели или споделя с друг атом. Например, формалният заряд на азотния атом в амонячната молекула е 0, докато окислителното състояние е +3.

По-долу инфографиката обобщава разликата между формалното зареждане и окислителното състояние.

Обобщение - Официален заряд срещу окисляване

Официалният заряд и окислителното състояние са различни термини, въпреки че някои хора приемат, че са еднакви. Ключовата разлика между официалния заряд и окислителното състояние е, че формалният заряд е зарядът на атом в молекула, който изчисляваме, ако приемем, че електроните в химичните връзки са разделени по равно между атомите, докато окислителното състояние е броят на електроните, които един атом губи или печели или споделя с друг атом.

справка:

1. „2.3: Официални такси.“ Химия LibreTexts, Libretexts, 25 юли 2019 г., налични тук.

С любезност на изображенията:

1. „Принцип на официалната такса V.1“ от Ю - Собствена работа (публично достояние) чрез Wikimedia на Commons
2. „Задания за окисляване на държавата“ от SARANPHONG YIMKLAN - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia