3.1.3: Офіційне стягнення

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33292

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Формальний заряд атома в молекулі - це гіпотетичний заряд, який мав би атом, якби ми могли перерозподілити електрони в зв'язках рівномірно між атомами. Інший спосіб сказати це полягає в тому, що формальний заряд призводить, коли ми беремо кількість валентних електронів нейтрального атома, віднімаємо незв'язні електрони, а потім віднімаємо кількість зв'язків, пов'язаних з цим атомом у структурі Льюїса.

Розрахунок формальних зборів

Розраховуємо формальний заряд атома в молекулі або багатоатомних іонів наступним чином:

Формальний заряд = (валентні електрони «вільного» елемента) - (нерозділені електрони) - (зв'язки).

Ми можемо ще раз перевірити формальні розрахунки заряду, визначивши суму формальних зборів для всієї структури. Сума формальних зарядів усіх атомів у молекулі повинна дорівнювати нулю; сума формальних зарядів в іоні повинна дорівнювати заряду іона.

Треба пам'ятати, що формальний заряд, розрахований для атома, не є фактичним зарядом атома в молекулі. Формальне нарахування - це лише корисна процедура бухгалтерського обліку; вона не вказує на наявність фактичних нарахувань.

Розрахунок формального заряду від структур Льюїса

Призначте формальні заряди кожному атому в інтергалогенному іоні\(\ce{ICl4-}\).

S рішення

Ділимо зв'язкові електронні пари порівну для всіх\(\ce{I–Cl}\) зв'язків:

Ми призначаємо одиничні пари електронів до їх атомів. Кожен\(\ce{Cl}\) атом тепер має сім електронів, призначених йому, а атом I - вісім.

Відніміть це число з числа валентних електронів для нейтрального атома:

I: 7 — 8 = —1
Кл: 7 - 7 = 0

Сума формальних зарядів усіх атомів дорівнює —1, що ідентично заряду іона (—1).

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Обчисліть формальний заряд для кожного атома в молекулі чадного газу:

Відповідь: C −1, О +1

Приклад: Розрахунок формального заряду від структур Льюїса

Призначте формальні заряди кожному атому в міжгалогенной молекулі\(\ce{BrCl3}\).

Рішення

Призначте один з електронів у кожному зв'язку Br—Cl атому Br і один атому Cl в цьому зв'язку:

Призначте самотні пари своїм атомом. Тепер кожен атом Cl має сім електронів, а атом Br - сім електронів.

Відніміть це число з числа валентних електронів для нейтрального атома. Це дає офіційне звинувачення:

Бр: 7 — 7 = 0
Кл: 7 - 7 = 0

Всі атоми в\(\ce{BrCl3}\) мають формальний заряд нуль, а сума формальних зарядів дорівнює нулю, як це повинно бути в нейтральній молекулі.

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Визначте формальний заряд для кожного атома в\(\ce{NCl3}\).

Відповідь: N: 0; всі три атоми Cl: 0