Formell ladning

I kjemi er formell ladning, ladningen som tildeles et atom i et molekyl, forutsatt at elektroner i alle kjemiske bindinger deles likt mellom atomer, uavhengig av relativ elektronegativitet.^[1] Når man bestemmer den beste Lewisstrukturen (eller den dominerende resonansstrukturen) for et molekyl, velges strukturen slik at den formelle ladningen på hvert av atomene er så nær null som mulig.

Formell ladning i ozon og nitratanion.

Den formelle ladningen til et hvilket som helst atom i et molekyl kan beregnes ved hjelp av følgende ligning:

${\displaystyle FC=V-N-{\frac {B}{2}}\ }$

hvor V er antallet valenselektroner av det nøytrale atomet i grunntilstanden, N er antallet ikke bindende valenselektroner på dette atomet i molekylet og B er det totale antallet elektroner som er delt i bindinger med andre atomer i molekylet.

Brukskonvensjoner

Tre forskjellige visninger av ladningene på triklor0(trifenylfosfin)palladium(1-). De to første følger den "organiske" konvensjonen, ved å vise formelle ladninger. I den andre strukturen er L-typen ligand avbildet med en koordinat- eller "dativ" -binding for å unngå ytterligere formelle ladninger. Den tredje strukturen følger derimot den "uorganiske" konvensjonen, og bare den totale ladningen er gitt.

I organisk kjemi konvensjoner er formell ladning en essensiell egenskap for en rett Lewis-Kekule struktur, og en struktur som utelater formelle ladninger som ikke er null, anses som feil, eller i det minste ufullstendig. I motsetning til dette blir ikke denne konvensjonen fulgt i uorganisk kjemi. Formelle ladninger trekkes i nærheten av atomet som bærer ladningen.

På den annen side vil mange arbeidere i organometallisk kjemi og et flertall av arbeidere innen koordineringskjemi utelate formelle ladninger, med mindre de er nødvendige for å komme med et spesielt poeng.^[2] I stedet bruker de en lite hjørne (⌝ ) som er plassert oppe i høyre hjørne av molekylet. Slik som figuren viser.

Eksempler

• Eksempel: CO₂ er et nøytralt molekyl med totalt 16 valenselektroner. Det er ulike måter å tegne Lewisstrukturen
  • Karbon har enkeltbånd til begge oksygenatomene (karbon = +2, hvert oksygen = -1, total formell ladning = 0)
  • Karbon her enkeltbånd til ett oksygenatom, og dobbeltbånd til det andre (karbon = +1, oksygen_enkel =0, oksygen_dobbel = +1, total formell ladning = 0=)
  • Karbon har dobbeltbånd til begge oksygenatomene, (karbon = 0, hvert oksygen = 0, total formell ladning = 0)

Selv om alle tre strukturene ga oss en total ladning på null, er den endelige strukturen den overlegne fordi det i det hele tatt ikke er ladninger i molekylet.

Referanser

1. Hardinger, Steve. «Formal Charges» (PDF). University of California, Los Angeles. Arkivert fra originalen (PDF) 12. mars 2016. Besøkt 19. mars 2021.
2. Organic chemistry. Oxford: Oxford University Press. 2001. s. 1311–1314. ISBN 0-19-850347-4. OCLC 43338068.