Формальный заряд
Формальный заряд — это условный заряд атома, рассчитанный по структуре Льюиса. Он помогает проверить, правильно ли распределены валентные электроны между атомами и выбрать наиболее обоснованный вариант строения частицы.
Формула
Для каждого атома отдельно учитывают число валентных электронов свободного атома, число неподелённых электронов и число электронов, участвующих в связях. В формуле половина связывающих электронов относится к данному атому.
Здесь \(V\) — число валентных электронов свободного атома, \(N\) — число неподелённых электронов атома в структуре, \(B\) — общее число связывающих электронов вокруг него. Сумма формальных зарядов всех атомов должна быть равна заряду частицы.
В ионе \(\mathrm{NH_4^+}\) атом азота образует четыре одинарные связи с атомами водорода и не имеет неподелённых электронов. Для азота: \(\mathrm{FC}=5-0-\frac{8}{2}=+1\). Для каждого водорода: \(\mathrm{FC}=1-0-\frac{2}{2}=0\). Сумма зарядов равна \(+1\), как и заряд иона.
Формальный заряд считают при условном равном разделении связывающих электронов. Степень окисления определяют иначе: связывающие электроны условно отдают более электроотрицательному атому. Поэтому значения формального заряда и степени окисления могут различаться.
При сравнении вариантов резонансных структур обычно предпочитают те, где формальные заряды отсутствуют или меньше по модулю, а отрицательный заряд находится на более электроотрицательном атоме. Однако сначала структура должна соответствовать общему числу валентных электронов и, насколько возможно, правилу октета.
Какова сумма формальных зарядов атомов в частице \(\mathrm{SO_4^{2-}}\)?
Главное
- Формальный заряд — условная величина для проверки структуры Льюиса.
- Используйте формулу \(\mathrm{FC}=V-N-\frac{B}{2}\) и считайте заряд каждого атома отдельно.
- Сумма формальных зарядов равна общему заряду молекулы или иона.