Põhiline erinevus formaalse laengu ja oksüdatsiooniastme vahel on see, et formaalne laeng on molekulis oleva aatomi laeng, mille arvutame eeldusel, et keemiliste sidemete elektronid jagunevad aatomite vahel võrdselt, samas kui oksüdatsiooniaste on elektronide arv aatomis kaotab või võidab või jagab teise aatomiga.
Formaalne laeng ja oksüdatsiooniaste on erinevad mõisted, kuigi tavaliselt eeldame, et need on samad. Formaalne laeng määrab elektronide arvu, mis esinevad molekuli aatomi ümber, samas kui oksüdatsiooniaste määrab molekuli moodustumise ajal aatomite vahel vahetatud elektronide arvu.
Mis on ametlik tasu?
Formaalne laeng on molekulis oleva aatomi laeng, mille arvutame eeldusel, et keemilistes sidemetes olevad elektronid jagunevad aatomite vahel võrdselt. Seetõttu võrdleme formaalse laengu määramisel neutraalse aatomi ümber olevate elektronide arvu ja selle aatomi ümber olevate elektronide arvu, kui see on molekulis. Formaalse laengu määramisel peame määrama molekuli elektronid üksikutele aatomitele. Siin peame arvestama ka järgmiste nõuetega;
- Me peame määrama mittesiduvad elektronid aatomile, milles mittesiduvad elektronid esinevad
- Peame jagama sideelektronid jagatud aatomite vahel võrdselt
Selle arvutuse matemaatiline seos on järgmine:
Formaalne laeng=(valentselektronide arv neutraalses aatomis)- (üksikute elektronpaaride arv) – ({1/2}sidepaari elektronid)
Joonis 1: Ametlikud tasud osooni ja nitraadianiooni eest
Vaadakem selle nähtuse mõistmiseks näidet. Ammoniaagi molekuli jaoks on lämmastikuaatomil kolm N-H sidet ja üksik elektronpaar. Millal saab siis arvutada järgmise;
Ametlik tasu N=5–2 – {1/2}6=0
H formaalne laeng=1–0 – {1/2}2=0
Mis on oksüdatsiooni olek?
Oksüdatsiooniaste on elektronide arv, mida konkreetne aatom võib kaotada, omandada või teise aatomiga jagada. Seda terminit kasutatakse molekulide mis tahes keemilise elemendi kohta (terminit oksüdatsiooniarv kasutatakse peamiselt koordinatsioonikomplekside kesksete metalliaatomite kohta, kuigi me kasutame neid termineid vaheldumisi). Oksüdatsiooniaste annab tegelikult ühendis oleva aatomi oksüdatsiooniastme. Oksüdatsiooniaste tuleks alati anda täisarvuna ja see on esitatud hindu-araabia numbrites, sealhulgas aatomi laeng. Näiteks raua oksüdatsiooniaste FeO-s on +2.
Joonis 02: Aatomite oksüdatsiooniastmed erinevates molekulides
Nõuanded oksüdatsiooniastme määramiseks:
- Ühe elemendi oksüdatsiooniaste on null (see hõlmab ka ühest elemendist koosnevaid molekule).
- Molekuli või iooni kogulaeng on iga aatomi laengute summa.
- Leelismetallide oksüdatsiooniaste on alati +1 ja leelismuldmetallide puhul +2.
- Samas on fluori oksüdatsiooniaste alati -1.
- Lisaks on vesiniku oksüdatsiooniaste tavaliselt +1. Kuid mõnikord on see -1 (seotuna leelis- või leelismuldmetallidega).
- Samuti on hapniku oksüdatsiooniaste üldiselt -2 (kuid peroksiidide ja superoksiidide puhul võib see varieeruda).
- Molekuli kõige elektronegatiivsem aatom saab negatiivse laengu ja teine saab positiivse laengu.
Oksüdatsiooniaste on väga kasulik redoksreaktsioonide produktide määramisel. Redoksreaktsioonid on keemilised reaktsioonid, mis hõlmavad elektronide vahetust aatomite vahel. Redoksreaktsioonides toimuvad paralleelselt kaks poolreaktsiooni. Üks on oksüdatsioonireaktsioon ja teine redutseerimisreaktsioon. Oksüdatsioonireaktsioon hõlmab aatomi oksüdatsiooniastme suurenemist, redutseerimisreaktsioon aga aatomi oksüdatsiooniastme langust.
Mis vahe on ametlikul laengul ja oksüdatsiooniolekul?
Põhiline erinevus formaalse laengu ja oksüdatsiooni oleku vahel on see, et formaalne laeng on molekulis oleva aatomi laeng, mille arvutame eeldusel, et keemiliste sidemete elektronid jagunevad aatomite vahel võrdselt, samas kui oksüdatsiooniaste on elektronide arv aatom kaotab või võidab või jagab teise aatomiga. Näiteks lämmastikuaatomi formaalne laeng ammoniaagi molekulis on 0, samas kui oksüdatsiooniaste on +3.
Allpool infograafikat võetakse kokku erinevus formaalse laengu ja oksüdatsiooniastme vahel.
Kokkuvõte – ametlik tasu vs oksüdatsioon
Formaalne laeng ja oksüdatsiooniaste on erinevad mõisted, kuigi mõned inimesed eeldavad, et need on samad. Peamine erinevus formaalse laengu ja oksüdatsiooni oleku vahel on see, et formaalne laeng on molekulis oleva aatomi laeng, mille arvutame eeldusel, et keemiliste sidemete elektronid jagunevad aatomite vahel võrdselt, samas kui oksüdatsiooniaste on elektronide arv, mille aatom kaotab või suurendab. või jagab teise aatomiga.
