Калькулятор формального заряда
Выберите атом и посчитайте, что его окружает в вашей структуре Льюиса: электроны неподеленных пар и число связей (двойная считается за две). Калькулятор найдет формальный заряд, число электронов вокруг атома и скажет, полный ли это октет, меньше или расширенный октет.
Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.
Как пользоваться
- Выберите атом — число валентных электронов подставится само. Для другого элемента выберите «Другой» и введите число валентных электронов (для элементов главных подгрупп — номер группы, в длиннопериодной таблице для групп 13–18 — номер минус 10).
- Посчитайте электроны неподеленных пар этого атома: по 2 на пару.
- Посчитайте связи: одинарная — 1, двойная — 2, тройная — 3.
- Смотрите формальный заряд и число электронов вокруг атома.
Формула
Формальный заряд = V − N − B ÷ 2
- V — валентные электроны нейтрального атома
- N — неподеленные электроны атома
- B — электроны в связях атома (2 на связь)
Электронов вокруг атома N + B; 8 — октет, 2 — дублет у водорода.
Примеры расчета
| Атом |
V |
N |
Связи |
Формальный заряд |
| N в NH₄⁺ |
5 |
0 |
4 |
5 − 0 − 4 = +1 |
| O в H₂O |
6 |
4 |
2 |
6 − 4 − 2 = 0 |
| O с одинарной связью в O₃ |
6 |
6 |
1 |
6 − 6 − 1 = −1 |
| C в CO |
4 |
2 |
3 |
4 − 2 − 3 = −1 |
| B в BF₃ |
3 |
0 |
3 |
3 − 0 − 3 = 0, всего 6 электронов |
Советы
- Проверьте сумму. Сложите формальные заряды всех атомов — должно получиться значение общего заряда.
- Считайте электроны, а не пары. Две неподеленные пары — это 4 неподеленных электрона.
- Типичные случаи. Нейтральный углерод — 4 связи, азот — 3 связи и одна пара, кислород — 2 связи и две пары; на одну связь больше или меньше — заряд сдвигается на единицу.
Частые вопросы
Как рассчитать формальный заряд?
ФЗ = V − N − B ÷ 2: валентные электроны свободного атома минус неподеленные электроны минус половина связывающих электронов. В каждой связи два электрона, поэтому B ÷ 2 — это просто число связей: ФЗ = V − N − число связей.
Какой формальный заряд у азота в NH₄⁺?
У азота 5 валентных электронов, неподеленных пар нет, связей четыре: 5 − 0 − 4 = +1. Этот +1 и есть заряд иона аммония, потому что у всех четырех атомов водорода формальный заряд 0.
Как формальные заряды помогают выбрать структуру Льюиса?
Сумма формальных зарядов всех атомов равна заряду молекулы или иона. Из допустимых структур предпочтительнее та, где формальные заряды ближе к нулю, а отрицательный заряд — на более электроотрицательном атоме.
Формальный заряд — это реальный заряд атома?
Нет. Он предполагает, что электроны связи поделены строго поровну. Реальные частичные заряды зависят от электроотрицательности; степень окисления исходит из противоположного допущения и отдает все электроны связи более электроотрицательному атому.
Почему у серы в SF₆ 12 электронов?
Элементы начиная с третьего периода в структурах Льюиса могут иметь больше восьми электронов — расширенный октет. Калькулятор его показывает, но не считает ошибкой; для элементов второго периода (C, N, O, F) больше 8 электронов означает, что структура неверна.