Формална формула оптерећења, како је израчунати и примјери

Тхе формал цхарге (ЦФ) је онај који је додељен атому молекула или јона, што омогућава да се објасне његове структуре и хемијске особине као функција од њега. Овај концепт подразумева разматрање максималног карактера ковалентности у вези А-Б; то јест, пар електрона се дели подједнако између А и Б.

Да би разумели горе на слици два везаних атома приказати: једна означен словом А и друга са словом Б. Као што је приказано у пресретање кругова линк се формира са паром ":". У овом хетеронуклеарне молекула, ако А и Б имају једнаке Електронегативност моменат "" остаје наједнаким и А и Б.

Међутим, пошто два различита атома не могу имати идентична својства, пар ":" привлачи онај који је више електронегативан. У том случају, ако је А је више електронегативан од Б, пар "" је ближе него Б. супротно настаје када Б више електронегативан од А, приближава сада ":" на Б.

Затим, да би се формалне оптужбе додијелиле и А и Б, потребно је размотрити први случај (онај изнад слике). Ако би се чисто ковалентна веза А-Б разбила, дошло би до хомолитичког слома, генеришући слободне радикале А · и · Б.

Индек

• 1 Квалитативне користи од коришћења формалног терета
• 2 Формула и како је израчунати
  • 2.1 Варијације прорачуна према структури
• 3 Примери формалних обрачуна наплате
  • 3.1 БФ4- (тетрафлуороборатни јон)
  • 3.2 БеХ2 (берилијум хидрид)
  • 3,3 ЦО (угљен моноксид)
  • 3.4 НХ4 + (амонијум јон), НХ3 и НХ2- (амидни јон)
• 4 Референце

Квалитативне користи од запошљавања формалног терета

Електрони нису фиксирани, као у претходном примјеру, али путују и губе се атомима молекула или иона. Ако је то двоатомски молекул, познато је да се пар ":" мора делити или лутати између оба атома; исто се дешава у молекулу типа А-Б-Ц, али са већом сложеношћу.

Међутим, проучавањем атома и претпоставком сто посто ковалентности у његовим везама, лакше је утврдити да ли добија или губи електроне унутар једињења. Да бисте утврдили овај добитак или губитак, морате упоредити вашу базну линију или слободни статус са вашим електронским окружењем.

Стога, могуће је доделити позитивно наелектрисање (+) ако је атом губи електрон, или негативни (-) када насупрот томе, стиче електрон (знаци морају бити написани унутар круга).

Дакле, иако се електрони не могу тачно лоцирати, ови формални набоји (+) и (-) у структурама у већини случајева одговарају очекиваним хемијским особинама.

То јест, формални набој атома је уско повезан са молекуларном геометријом његове околине и њеном реактивношћу унутар једињења.

Формула и како је израчунати

Да ли се формалне оптужбе додељују самовољно? Одговор је не. За то, добитак или губитак електрона мора се израчунати уз претпоставку чисто ковалентних веза, а то се постиже следећом формулом:

ЦФ = (број атомске групе) - (број веза које формира) - (број електрона није дељен)

Ако атом има ЦФ са вредношћу +1, додељен је позитиван набој (+); док ако имате ЦФ са вредношћу -1, онда вам је додељен негативан набој (-).

Да бисте правилно израчунали ЦФ, потребно је пратити следеће кораке:

- Пронађите у којој групи се атом налази у периодном систему.

- Избројите број линкова које формирате са својим комшијама: двоструке везе (=) вреде две, а троструке везе вреде три ().

- Коначно, пребројите број неподељених електрона, који се лако могу видети код Левисових структура.

Варијације прорачуна према структури

С обзиром на линеарни молекул А-Б-Ц-Д, формални трошкови за сваки атом може варирати уколико структура, на пример, сада написати као: Б-Ц-А-Д, Ц-А-Б-д, А-Ц-Д-Б, итд То је зато што постоје атоми који, делећи више електрона (који формирају више веза), стичу позитиван или негативан ЦФ.

Дакле, која од три могуће молекуларне структуре одговара једињењу АБЦД? Одговор је: онај који генерално има најниже ЦФ вриједности; такође, онај који додељује негативне набоје (-) на већину електронегативних атома.

Ако су Ц и Д електронегативнији од А и Б, онда дељењем више електрона они добијају позитивне формалне набоје (види се из мнемоничког правила).

Према томе, најстабилнија структура, и енергетски најповољнија, је Ц-А-Б-Д, јер у овом случају и Ц и Б формирају само једну везу. С друге стране, структура А-Б-Ц-Д и оне које имају Ц или Б формирају двије везе (-Ц- или -Д-) су нестабилније.

Која од свих структура је најнестабилнија? А-Ц-Д-Б, јер не само Ц и Д формирају две везе, већ и њихове негативне формалне наплате (-) су једна уз другу, што даље дестабилизује структуру.

Примери формалних обрачуна наплате

БФ₄^- (тетрафлуороборатни јон)

Атом бор је окружен са четири атома флуора. С обзиром да Б припада групи ИИИА (13) недостају не-дељени електрони и формира четири ковалентне везе, њен ЦФ је (3-4-0 = -1). За разлику од Ф, елемента групе ВИИА (17), његов ЦФ је (7-6-1 = 0).

Да би се одредио набој иона или молекула, довољно је додати појединачне ЦФ-е атома који га чине: (1 (-1) + 4 (0) = -1).

Међутим, ЦФ за Б нема право значење; то јест, највећа електронска густина се не налази на овоме. Заправо, ова електронска густина је расподељена на четири атома Ф, много више електронегативни елемент од Б.

БеХ₂ (Берилијум-хидрид)

Атом берилијума припада групи ИИА (2), формира две везе и, опет, нема дељене електроне. Дакле, ЦФ за Бе и Х су:

ЦФ_Бе= 2-2-0 = 0

ЦФ_Х= 1-1-0 = 0

Лоад БеХ₂= 1 (0) + 2 (0) = 0

ЦО (угљен моноксид)

Његова Левисова структура може бити представљена као: Ц≡О: (иако има друге резонантне структуре). Понављајући израчун ЦФ, овај пут за Ц (из групе ПДВ) и О (из групе ВИА), имамо:

ЦФ_Ц= 4-3-2 = -1

ЦФ_О= 6-3-2 = +1

Ово је пример када формалне оптужбе нису у складу са природом елемената. О је електронегативнији од Ц и стога не би требало да носи позитивно.

Друге структуре (Ц = О и ⁽⁺⁾Ц-О^(-)), иако су у складу са кохерентном расподелом накнада, оне нису у складу са правилом октета (Ц има мање од осам валентних електрона).

НХ₄⁺ (ион амонијум), НХ₃ и НХ₂^- (амидни јон)

док више електрона дели Н, позитивнији је његов ЦФ (до амонијумовог јона, пошто нема расположиву енергију да формира пет веза).

Примјењујући такођер израчуне за Н у амонијевом иону, амонијаку и амидуроном иону, тада имамо:

ЦФ = 5-4-0 = +1 (НХ₄⁺)

ЦФ = 5-3-2 = 0 (НХ₃)

И на крају:

ЦФ = 5-2-4 = -1 (НХ₂^-)

То јест, у НХ₂^- Н има четири електрона која се не дијеле и дијели све када формира НХ₄⁺. ЦФ за Х једнако је 0 и стога се њихов израчун чува.

Референце

1. Јамес. (2018). Кључна вјештина: Како израчунати формално задужење. Преузето 23. маја 2018. године, из: мастерорганиццхемистри.цом
2. Др. Иан Хунт. Одсек за хемију, Универзитет у Калгарију. Формал Цхаргес. Преузето 23. маја 2018. године, из: цхем.уцалгари.ца
3. Формал Цхаргес. [ПДФ] Преузето 23. маја 2018. године од: цхем.уцла.еду
4. Јефф Д. Цронк. Формал цхарге. Преузето 23. маја 2018. године, из: гувеб2.гонзага.еду
5. Вхиттен, Давис, Пецк & Станлеи. Цхемистри (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Леарнинг, стр. 268-270.
6. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (Четврто издање, страна 38). Мц Грав Хилл.
7. Моница Гонзалез (10. август 2010). Формал лоадинг. Преузето 23. маја 2018. године, из: куимица.лагуиа2000.цом