Calculadora de carga formal
Elige el átomo y cuenta lo que lo rodea en tu estructura de Lewis: los electrones de sus pares solitarios y el número de enlaces (un doble enlace cuenta dos). La calculadora da la carga formal, los electrones alrededor del átomo y si eso es un octeto completo, menos o un octeto expandido.
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Cómo se usa
- Elige el átomo; su número de electrones de valencia se rellena solo. Para otro elemento, elige «Otro» e introduce los electrones de valencia (el número de grupo en los elementos de los grupos principales, menos 10 para los grupos 13–18).
- Cuenta los electrones de los pares solitarios de ese átomo: 2 por par.
- Cuenta los enlaces: sencillo 1, doble 2, triple 3.
- Lee la carga formal y comprueba los electrones alrededor del átomo.
Fórmula
Carga formal = V − N − B ÷ 2
- V: electrones de valencia del átomo neutro
- N: electrones no enlazantes (de pares solitarios) del átomo
- B: electrones de los enlaces del átomo (2 por enlace)
Los electrones alrededor del átomo son N + B; 8 es un octeto, 2 un dueto para el hidrógeno.
Ejemplos resueltos
La calculadora muestra las cargas positivas sin signo: «1» significa +1.
| Átomo |
V |
N |
Enlaces |
Carga formal |
| N en NH₄⁺ |
5 |
0 |
4 |
5 − 0 − 4 = +1 |
| O en H₂O |
6 |
4 |
2 |
6 − 4 − 2 = 0 |
| O con enlace sencillo en O₃ |
6 |
6 |
1 |
6 − 6 − 1 = −1 |
| C en CO |
4 |
2 |
3 |
4 − 2 − 3 = −1 |
| B en BF₃ |
3 |
0 |
3 |
3 − 0 − 3 = 0, solo 6 electrones |
Consejos
- Comprueba el total. Suma las cargas formales de todos los átomos; debe dar la carga total.
- Cuenta electrones, no pares. Dos pares solitarios son 4 electrones no enlazantes.
- Patrones habituales. El carbono neutro tiene 4 enlaces; el nitrógeno, 3 enlaces y un par solitario; el oxígeno, 2 enlaces y dos pares solitarios. Un enlace de más o de menos cambia la carga en una unidad.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la carga formal?
CF = V − N − B ÷ 2: electrones de valencia del átomo libre, menos sus electrones no enlazantes, menos la mitad de los electrones enlazantes. Como cada enlace tiene dos electrones, B ÷ 2 es simplemente el número de enlaces, así que CF = V − N − enlaces.
¿Cuál es la carga formal del nitrógeno en el NH₄⁺?
El nitrógeno tiene 5 electrones de valencia, ningún par solitario y cuatro enlaces: 5 − 0 − 4 = +1. Ese +1 es la carga de todo el ion amonio, porque los cuatro hidrógenos tienen carga formal 0.
¿Cómo ayudan las cargas formales a elegir una estructura de Lewis?
Las cargas formales de todos los átomos suman la carga de la molécula o del ion. Entre las estructuras válidas, prefiere la que tenga cargas formales más cercanas a cero y, si hay una carga negativa, que esté en el átomo más electronegativo.
¿La carga formal es la carga real del átomo?
No. Supone que los electrones enlazantes se comparten exactamente a partes iguales. Las cargas parciales reales dependen de la electronegatividad; los números de oxidación hacen la suposición contraria y dan todos los electrones del enlace al átomo más electronegativo.
¿Por qué el azufre del SF₆ tiene 12 electrones?
Los elementos a partir del tercer periodo pueden tener más de ocho electrones en las estructuras de Lewis: un octeto expandido. La calculadora lo indica pero no lo trata como error; para átomos del segundo periodo (C, N, O, F), más de 8 significa que la estructura está mal.