A principal diferença entre carga formal e estado de oxidação é que a carga formal é a carga de um átomo em uma molécula que calculamos assumindo que os elétrons nas ligações químicas são compartilhados igualmente entre os átomos, enquanto o estado de oxidação é o número de elétrons de um átomo perde ou ganha ou compartilha com outro átomo.
Carga formal e estado de oxidação são termos diferentes, embora geralmente assumimos que são os mesmos. A carga formal determina o número de elétrons que ocorrem em torno de um átomo de uma molécula, enquanto o estado de oxidação determina o número de elétrons trocados entre os átomos durante a formação de uma molécula.
O que é cobrança formal?
A carga formal é a carga de um átomo em uma molécula que calculamos assumindo que os elétrons nas ligações químicas são compartilhados igualmente entre os átomos. Portanto, ao determinar a carga formal, estamos comparando o número de elétrons em torno de um átomo neutro e o número de elétrons em torno desse átomo quando ele está em uma molécula. Nesta determinação da carga formal, temos que atribuir os elétrons da molécula a átomos individuais. Aqui, precisamos considerar também os seguintes requisitos;
- Temos que atribuir elétrons não ligantes ao átomo em que os elétrons não ligantes ocorrem
- Temos que dividir os elétrons de ligação igualmente entre os átomos compartilhados
A relação matemática para este cálculo é a seguinte:
Carga formal=(número de elétrons de valência no átomo neutro)- (número de elétrons de pares livres) – ({1/2}par de elétrons de ligação)
Figura 1: Encargos formais sobre ozônio e ânion nitrato
Vamos considerar um exemplo para entender esse fenômeno. Para a molécula de amônia, existem três ligações N-H e um par de elétrons solitário no átomo de nitrogênio. Então quando pode calcular o seguinte;
Carga formal de N=5 – 2 – {1/2}6=0
Carga formal de H=1 – 0 – {1/2}2=0
O que é Estado de Oxidação?
O estado de oxidação é o número de elétrons que um determinado átomo pode perder, ganhar ou compartilhar com outro átomo. Este termo é aplicado a qualquer elemento químico em moléculas (o termo número de oxidação é aplicado principalmente a átomos metálicos centrais de complexos de coordenação, embora usemos esses termos de forma intercambiável). O estado de oxidação realmente dá o grau de oxidação de um átomo em um composto. Devemos sempre dar o estado de oxidação como um número inteiro, e ele é representado em números hindu-arábicos, incluindo a carga do átomo. Por exemplo, o estado de oxidação do ferro em FeO é +2.
Figura 02: Estados de Oxidação de Átomos em Diferentes Moléculas
Dicas para a Determinação do Estado de Oxidação:
- O estado de oxidação de um único elemento é zero (isso inclui as moléculas feitas de um único elemento também).
- A carga total de uma molécula ou íon é a soma das cargas de cada átomo.
- O estado de oxidação dos metais alcalinos é sempre +1, e para os metais alcalinos terrosos é +2.
- Enquanto isso, o estado de oxidação do flúor é sempre -1.
- Além disso, o estado de oxidação do hidrogênio é geralmente +1. Mas às vezes é -1 (quando ligado a metais alcalinos ou alcalinos terrosos.)
- Além disso, geralmente, o estado de oxidação do oxigênio é -2 (mas em peróxidos e superóxidos pode variar).
- O átomo mais eletronegativo de uma molécula fica com a carga negativa e o outro fica com a carga positiva.
O estado de oxidação é muito útil para a determinação de produtos em reações redox. Reações redox são reações químicas que incluem troca de elétrons entre átomos. Nas reações redox, duas semi-reações ocorrem paralelas simultaneamente. Uma é a reação de oxidação e a outra é a reação de redução. A reação de oxidação envolve o aumento do estado de oxidação de um átomo, enquanto a reação de redução envolve a diminuição do estado de oxidação de um átomo.
Qual é a diferença entre carga formal e estado de oxidação?
A principal diferença entre carga formal e estado de oxidação é que a carga formal é a carga de um átomo em uma molécula que calculamos assumindo que os elétrons nas ligações químicas são compartilhados igualmente entre os átomos, enquanto o estado de oxidação é o número de elétrons um átomo perde ou ganha ou compartilha com outro átomo. Por exemplo, a carga formal do átomo de nitrogênio na molécula de amônia é 0, enquanto o estado de oxidação é +3.
O infográfico abaixo resume a diferença entre carga formal e estado de oxidação.
Resumo – Carga Formal vs Oxidação
Carga formal e estado de oxidação são termos diferentes, embora algumas pessoas suponham que sejam a mesma coisa. A principal diferença entre carga formal e estado de oxidação é que a carga formal é a carga de um átomo em uma molécula que calculamos assumindo que os elétrons nas ligações químicas são compartilhados igualmente entre os átomos, enquanto o estado de oxidação é o número de elétrons que um átomo perde ou ganha ou compartilha com outro átomo.
