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Formele lading

In dem Chemie ist formale Ladung (formale Ladung, FC) die an a . angehängte Ladung Atom in einem Molekül oder zusammengesetztes Ion wird auf der Grundlage vergeben, dass Elektronen in einem chemische Bindung gleich geteilt durch die Atome, ohne Berücksichtigung der Differenz in Elektronegativität.

Die formale Ladung jedes Atoms in einem Molekül oder zusammengesetzten Ion kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

Hier ist
- V die Anzahl der Valenzelektronen eines isolierten Atoms im Grundzustand;
- Nein die Anzahl der nichtbindenden Valenzelektronen dieses Atoms in einem Molekül oder zusammengesetzten Ion und
- B die Gesamtzahl der gemeinsamen Valenzelektronen dieses Atoms in kovalent Bindungen mit anderen Atomen im Molekül oder Verbindungsion. Eine kovalente Bindung hat zwei Elektronen gemeinsam.

Bei der Bestimmung des richtigen Lewis-Struktur (oder das wichtigste Resonanzstruktur) eines Molekül- oder Verbindungsions wird die Struktur so gewählt, dass die formale Ladung (unabhängig vom Vorzeichen) an jedem Atom möglichst klein ist.

Beispiele

  • Methan:
    • Das Kohlenstoffatom: FC = 4 - 0 - (8/2) = 0
    • Beliebiges Wasserstoffatom: FC = 1 – 0 – (2/2) = 0

Die Summe der Formalladungen (0) zeigt an, dass das Methanmolekül ungeladen ist.

  • Es Ammoniumion:
    • Das Stickstoffatom: FC = 5 – 0 - (8/2) = 1
    • Beliebiges Wasserstoffatom: FC = 1 – 0 – (2/2) = 0

Die Summe der formalen Ladungen ist 1, gleich der Ladung des Ammoniumions.

Grenzstrukturen von Ozon
  • Ozon
    • Das Ozonmolekül hat zwei spiegelbildliche Grenzstrukturen.
    • Das mittlere Sauerstoffatom: FC = 6 – 2 - (6/2) = 1
    • Das doppelt gebundene Sauerstoffatom: FC = 6 – 4 - (4/2) = 0
    • Das einfach gebundene Sauerstoffatom: FC = 6 – 6 - (2/2) = -1

Die Summe der Formalladungen (0) zeigt, dass das Ozonmolekül ungeladen ist.

Quellen

  • P. W. Atkins, Allgemeine Chemie (New York: W. H. Freeman und Co, 1989) p. 307

Externe Links

  • Formale Gebühr @ Georgia Southern University Verknüpfung
  • Formale Belastungsübung @ Michigan State University Verknüpfung
  • Weitere formale Ladeübungen an der University of Southern Maine Verknüpfung