La principale différence entre la charge formelle et l'état d'oxydation est que la charge formelle est la charge d'un atome dans une molécule que nous calculons en supposant que les électrons dans les liaisons chimiques sont partagés également entre les atomes alors que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons par atome perd ou gagne ou partage avec un autre atome.
La charge formelle et l'état d'oxydation sont des termes différents, même si nous supposons généralement qu'ils sont identiques. La charge formelle détermine le nombre d'électrons qui se produisent autour d'un atome d'une molécule tandis que l'état d'oxydation détermine le nombre d'électrons échangés entre les atomes lors de la formation d'une molécule.
Qu'est-ce qu'une charge formelle ?
La charge formelle est la charge d'un atome dans une molécule que nous calculons en supposant que les électrons dans les liaisons chimiques sont partagés également entre les atomes. Par conséquent, lors de la détermination de la charge formelle, nous comparons le nombre d'électrons autour d'un atome neutre et le nombre d'électrons autour de cet atome lorsqu'il se trouve dans une molécule. Dans cette détermination de la charge formelle, nous devons attribuer les électrons de la molécule à des atomes individuels. Ici, nous devons également tenir compte des exigences suivantes;
- Nous devons attribuer des électrons non liés à l'atome dans lequel les électrons non liés se produisent
- Nous devons répartir équitablement les électrons de liaison entre les atomes partagés
La relation mathématique pour ce calcul est la suivante:
Charge formelle=(nombre d'électrons de valence dans l'atome neutre)- (nombre d'électrons de la paire isolée) – ({1/2}électrons de la paire de liaisons)
Figure 1: Charges formelles sur l'ozone et l'anion nitrate
Prenons un exemple pour comprendre ce phénomène. Pour la molécule d'ammoniac, il existe trois liaisons N-H et une seule paire d'électrons sur l'atome d'azote. Alors quand peut calculer ce qui suit;
Charge formelle de N=5 – 2 – {1/2}6=0
Charge formelle de H=1 – 0 – {1/2}2=0
Qu'est-ce que l'état d'oxydation ?
L'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome particulier peut perdre, gagner ou partager avec un autre atome. Ce terme s'applique à tout élément chimique dans les molécules (le terme nombre d'oxydation s'applique principalement aux atomes métalliques centraux des complexes de coordination, bien que nous utilisions ces termes de manière interchangeable). L'état d'oxydation donne en fait le degré d'oxydation d'un atome dans un composé. Nous devrions toujours donner l'état d'oxydation comme un nombre entier, et il est représenté en nombres hindous-arabes, y compris la charge de l'atome. Par exemple, l'état d'oxydation du fer dans FeO est +2.
Figure 02: États d'oxydation des atomes dans différentes molécules
Conseils pour la détermination de l'état d'oxydation:
- L'état d'oxydation d'un seul élément est égal à zéro (cela inclut également les molécules constituées d'un seul élément).
- La charge totale d'une molécule ou d'un ion est la somme des charges de chaque atome.
- L'état d'oxydation des métaux alcalins est toujours de +1, et pour les métaux alcalino-terreux, il est de +2.
- Pendant ce temps, l'état d'oxydation du fluor est toujours -1.
- De plus, l'état d'oxydation de l'hydrogène est généralement de +1. Mais parfois, il est de -1 (lorsqu'il est lié à des métaux alcalins ou alcalino-terreux.)
- En outre, généralement, l'état d'oxydation de l'oxygène est de -2 (mais dans les peroxydes et les super-oxydes, il peut varier).
- L'atome le plus électronégatif d'une molécule reçoit la charge négative, et l'autre reçoit la charge positive.
L'état d'oxydation est très utile pour la détermination des produits dans les réactions redox. Les réactions redox sont des réactions chimiques qui incluent l'échange d'électrons entre les atomes. Dans les réactions redox, deux demi-réactions se produisent parallèlement simultanément. L'une est la réaction d'oxydation et l'autre est la réaction de réduction. La réaction d'oxydation implique l'augmentation de l'état d'oxydation d'un atome, tandis que la réaction de réduction implique la diminution de l'état d'oxydation d'un atome.
Quelle est la différence entre la charge formelle et l'état d'oxydation ?
La principale différence entre la charge formelle et l'état d'oxydation est que la charge formelle est la charge d'un atome dans une molécule que nous calculons en supposant que les électrons dans les liaisons chimiques sont partagés également entre les atomes alors que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons un atome perd ou gagne ou partage avec un autre atome. Par exemple, la charge formelle de l'atome d'azote dans la molécule d'ammoniac est de 0, tandis que l'état d'oxydation est de +3.
L'infographie ci-dessous résume la différence entre la charge formelle et l'état d'oxydation.
Résumé - Charge formelle vs oxydation
La charge formelle et l'état d'oxydation sont des termes différents bien que certaines personnes supposent qu'ils sont identiques. La principale différence entre la charge formelle et l'état d'oxydation est que la charge formelle est la charge d'un atome dans une molécule que nous calculons en supposant que les électrons dans les liaisons chimiques sont partagés également entre les atomes, tandis que l'état d'oxydation est le nombre d'électrons qu'un atome perd ou gagne. ou partage avec un autre atome.
