La diferencia clave entre la carga formal y el estado de oxidación es que la carga formal es la carga de un átomo en una molécula que calculamos asumiendo que los electrones en los enlaces químicos se comparten por igual entre los átomos, mientras que el estado de oxidación es el número de electrones por átomo pierde o gana o comparte con otro átomo.
Carga formal y estado de oxidación son términos diferentes, aunque generalmente asumimos que son lo mismo. La carga formal determina la cantidad de electrones que se producen alrededor de un átomo de una molécula, mientras que el estado de oxidación determina la cantidad de electrones intercambiados entre los átomos durante la formación de una molécula.
¿Qué es el cargo formal?
La carga formal es la carga de un átomo en una molécula que calculamos suponiendo que los electrones en los enlaces químicos se comparten por igual entre los átomos. Por lo tanto, al determinar la carga formal, estamos comparando el número de electrones alrededor de un átomo neutro y el número de electrones alrededor de ese átomo cuando está en una molécula. En esta determinación de la carga formal, tenemos que asignar los electrones de la molécula a los átomos individuales. Aquí, también debemos tener en cuenta los siguientes requisitos:
- Tenemos que asignar electrones no enlazantes al átomo en el que se encuentran los electrones no enlazantes
- Tenemos que dividir los electrones de enlace por igual entre los átomos compartidos
La relación matemática para este cálculo es la siguiente:
Carga formal=(número de electrones de valencia en un átomo neutro)- (número de pares de electrones solitarios) – ({1/2}par de electrones de enlace)
Figura 1: Cargos formales sobre el ozono y el anión nitrato
Consideremos un ejemplo para entender este fenómeno. Para la molécula de amoníaco, hay tres enlaces N-H y un par de electrones solitario en el átomo de nitrógeno. Entonces, ¿cuándo se pueden calcular los siguientes;
Cobro formal de N=5 – 2 – {1/2}6=0
Cobro formal de H=1 – 0 – {1/2}2=0
¿Qué es el estado de oxidación?
El estado de oxidación es el número de electrones que un átomo en particular puede perder, ganar o compartir con otro átomo. Este término se aplica a cualquier elemento químico en las moléculas (el término número de oxidación se aplica principalmente a los átomos metálicos centrales de los complejos de coordinación, aunque usamos estos términos indistintamente). El estado de oxidación en realidad da el grado de oxidación de un átomo en un compuesto. Siempre debemos dar el estado de oxidación como un número entero, y se representa en números arábigos hindúes, incluida la carga del átomo. Por ejemplo, el estado de oxidación del hierro en el FeO es +2.
Figura 02: Estados de oxidación de átomos en diferentes moléculas
Consejos para la Determinación del Estado de Oxidación:
- El estado de oxidación de un solo elemento es cero (esto incluye las moléculas hechas de un solo elemento también).
- La carga total de una molécula o ion es la suma de las cargas de cada átomo.
- El estado de oxidación de los metales alcalinos es siempre +1, y para los metales alcalinotérreos es +2.
- Mientras tanto, el estado de oxidación del flúor es siempre -1.
- Además, el estado de oxidación del hidrógeno suele ser +1. Pero a veces es -1 (cuando se une a metales alcalinos o alcalinotérreos).
- Además, generalmente, el estado de oxidación del oxígeno es -2 (pero en peróxidos y superóxidos puede variar).
- El átomo más electronegativo de una molécula recibe la carga negativa y el otro recibe la carga positiva.
El estado de oxidación es muy útil para la determinación de productos en reacciones redox. Las reacciones redox son reacciones químicas que incluyen el intercambio de electrones entre átomos. En las reacciones redox, dos semirreacciones ocurren en paralelo simultáneamente. Una es la reacción de oxidación y la otra es la reacción de reducción. La reacción de oxidación implica el aumento del estado de oxidación de un átomo, mientras que la reacción de reducción implica la disminución del estado de oxidación de un átomo.
¿Cuál es la diferencia entre la carga formal y el estado de oxidación?
La diferencia clave entre la carga formal y el estado de oxidación es que la carga formal es la carga de un átomo en una molécula que calculamos suponiendo que los electrones en los enlaces químicos se comparten por igual entre los átomos, mientras que el estado de oxidación es el número de electrones un átomo pierde o gana o comparte con otro átomo. Por ejemplo, la carga formal del átomo de nitrógeno en la molécula de amoníaco es 0, mientras que el estado de oxidación es +3.
La siguiente infografía resume la diferencia entre la carga formal y el estado de oxidación.
Resumen: carga formal frente a oxidación
Carga formal y estado de oxidación son términos diferentes, aunque algunas personas asumen que son lo mismo. La diferencia clave entre la carga formal y el estado de oxidación es que la carga formal es la carga de un átomo en una molécula que calculamos asumiendo que los electrones en los enlaces químicos se comparten por igual entre los átomos, mientras que el estado de oxidación es la cantidad de electrones que un átomo pierde o gana. o comparte con otro átomo.
