Medicina

Carga formal

En química, una carga formal (FC) es una carga parcial de un átomo en una molécula, asignada al asumir que loselectrones en un enlace químico se comparten por igual entre los átomos, sin consideraciones de electronegatividadrelativa1 o, en otra definición, la carga que quedaría en un átomo cuando todos los ligandos son removidoshomolíticamente.2
La carga formal de cualquier átomoen una molécula puede ser calculada por la siguiente ecuación: carga formal = número de electrones de valencia del átomo aislado - electrones de pares libres del átomo en la molécula - la mitad del número total de electrones que participan en enlaces covalentes con este átomo en la molécula.
Cuando se determina la estructura de Lewis correcta (o la estructura de resonancia) para una molécula, esun criterio muy significativo en la selección de la estructura final el que la carga formal (sin signo) de cada uno de los átomos esté minimizada.
Ejemplos
carbono en metano(CH4): FC = 4 - 0 - 8/2 = 0
nitrógeno en el grupo nitro NO2-: FC = 5 - 1 - 6/2 = 1
oxígeno unido por enlace simple en el NO2-: FC = 6 - 5 - 2/2 = 0
oxígeno unido por enlace doble en el NO2-: FC = 6 - 4 - 4/2 = 0
Unmétodo alternativo para asignar carga a un átomo tomando en cuenta la electronegatividad es por su número de oxidación. Otros conceptos relacionados son valencia, que cuenta el número de electrones que un átomo usa en enlaces, y número de coordinación, el número de átomos unidos al átomo de interés.

Contenido  [ocultar]  * 1 Ejemplos * 2 Método alternativo * 3 Carga Formal vs. Estado deOxidación * 4 Referencias * 5 Enlaces externos |


El amonio NH4+ es una especie catiónica. Al usar los grupos verticales de los átomos en la tabla periódica, es posible determinar que cada hidrógeno contribuye con 1 electrón, el nitrógeno contribuye con 5 electrones, y la carga de +1 significa que 1 electrón está ausente. El total final es 8 electrones en total . El dibujar la estructura deLewis da un átomo de nitrógeno hibridado en sp3 (4 enlaces) rodeado de átomos de hidrógeno. No hay pares libres de electrones. En consecuencia, aplicando la definición de carga formal, el hidrógeno tiene una carga formal de cero: , y el nitrógeno tiene una carga formal de +1: . Después de agregar todas las cargas formales en toda la molécula, el resultado es una carga formal de +1, consistente con lacarga de la molécula dada al principio.
Nota: la carga formal total en una molécula debería ser lo más cercana posible a cero, con la menor cantidad de cargas que sea posible
* Ejemplo: CO2 es una molécula neutra con 16 electrones de valencia totales. Hay tres formas diferentes de dibujar la estructura de Lewis
* Átomo de carbono unido por enlaces simples a cada átomo de oxígeno(carbono = +2, oxígeno = -1 cada uno, carga formal total = 0)
* Átomo de carbono unido por enlace simple a un átomo de oxígeno y al otro mediante un enlace doble (carbono = +1, oxígenodoble = 0, oxígenosimple = -1, carga formal total = 0)
* Átomo de carbono unido por enlaces dobles a ambos átomos de oxígeno (carbono = 0, oxígeno = 0 cada uno, carga formal total = 0)
Aunque las tresestructuras dan una carga total de cero, la estructura última es la superior, porque no hay cargas en la molécu

Aunque la fórmula dada anteriormente es correcta, suele ser difícil de manejar e ineficiente para el uso. Un método alternativo es el siguiente:
* Dibuja un círculo alrededor del átomo para el que se requiere la carga formal (como en el dióxido de carbono, a continuación)

* Contarel número de electrones en el interior del círculo del átomo. Dado que el círculo corta los enlaces covalentes "por la mitad", cada enlace covalente cuenta como un solo electrón, en vez de dos.
* Sustraer el número de electrones en el círculo del número del grupo del elemento (el numeral romano del sistema de numeración de grupos anterior, no del sistema 1-18 de la IUPAC) para determinar...