Формален заряд на кислорода

Вече видяхме, че формалният заряд е равен на броя на валентните електрони в свободния атом, минус броя на валентните електрони в свързания атом. Друг начин да го формулираме е, че формалният заряд е равен на броят на валентните електрони, които трябва да има атомът, минус броя на валентните електрони, които има в действителност. Хайде да определим формалния заряд на кислорода в това съединение. Спомни си, че всяка връзка се състои от два електрона, така че тази връзка съдържа два електрона. Тази връзка тук съдържа два електрона и искаме да определим формалния заряд на кислорода. Формалният заряд на кислорода е равен на броя на валентните електрони в свободния атом, това е броят на валентните електрони, които кислородът трябва да има, които знаем, че са шест, нали? Кислородът трябва да има шест валентни електрони. Минус броят на електроните, които кислородът има в действителност. Спомни си, че когато имаш връзка с два електрона, даваме единия електрон на единия атом, а другия електрон на другия атом. Значи от тези два електрона кислородът получава единия. Същото се отнася и за тази връзка тук, кислородът има единия от тези електрони, а другият електрон е за водорода. Така имаме общо шест електрона при кислорода, като ще ги оцветя. Имаме един, два, три, четири, пет, шест валентни електрона при кислорода в тази формула. Шест минус шест е равно на нула, така че формалният заряд на кислорода е равен на нула. Ще запиша тук тази закономерност, която току-що видяхме. Когато кислородът има две връзки, и две несподелени електронни двойки , когато един кислороден атом има две връзки и две несподелени електронни двойки, неговият формален заряд е нула. Понякога несподелените електронни двойки ги изпускаме за удобство, и тогава можеш да представиш така кислорода и така водорода. Или можеш да я представиш ето така, това са просто различни начини за представяне на една и съща молекула. Значи изпускаме несподелените електронни двойки. Сега да видим друг пример, в който формалният заряд на кислорода е равен на нула. Да видим първо тук отляво, значи формалният заряд е равен на нула при този кислород и можем да видим, че имаме две връзки при кислорода, това е едната връзка с кислорода, това е другата връзка с кислорода. Несподелените електронни двойки са пропуснати в тази формула, но знаем, че понеже формалният заряд е нула, а имаме тук две връзки, тук трябва да има две несподелени електронни двойки при този кислород, които можеш да поставиш тук, а може и да изпуснеш. Аз ще ги поставя. Имаме общо осем електрона при кислорода, така че кислородът отговаря на октетното правило и ще ги оцветя: две, четири, шест и осем. Тук отдясно имаме друг пример, където кислородът има формален заряд нула. Този кислород има две връзки към него, това е едната връзка, това е другата връзка. Този кислород също така трябва да има две несподелени електронни двойки. Не съм ги показал отново. Понякога не ги поставяме за удобство, но мога да ги добавя, за да се вижда по-лесно, че този кислород има формален заряд нула. Така че има общо осем електрона при кислорода, ще ги оцветя: два, четири, шест и осем. Тези модели са важни, и за кислорода – две връзки, две несподелени електронни двойки дава формален заряд нула. Сега ще разгледаме друг случай за формалния заряд на кислорода, ще го определим ето тук. Започвам, като поставям електроните във връзките. Всяка връзка се състои от два електрона, които поставям тук. Какъв е сега формалният заряд на кислорода? Формалният заряд е равен на броя на валентните електрони, които кислородът трябва да има, т.е. 6, минус броя на валентните електрони, които кислородът има в този случай. Значи делим отново електроните, кислородът получава един от тази връзка един от тази връзка и един от тази връзка. Значи колко електрона има сега кислородът? Това са един, два, три, четири, пет. Шест минус пет е равно на едно, изглежда кислородът е изгубил един електрон. Кислородът има формален заряд +1. Мога да препиша това, ще го направя ето тук. Ще препиша това ето тук, имаме кислород с връзки към водород и само една несподелена електронна двойка. Този кислород има формален заряд +1. Значи тук откриваме друга закономерност. Кислородът участва в три връзки, ще оцветя тези връзки. Този път ще използвам червено. Имаме една връзка, две връзки, три връзки и една несподелена електронна двойка, така че моделът три връзки плюс несподелена електронна двойка дава формален заряд на кислорода +1. Хубаво е да разпознаваш тези случаи. Можеш да направиш изчислението, а след като решиш достатъчно такива задачи, ще можеш да определяш от пръв поглед какъв е формалният заряд. Да разгледаме някои примери, в които кислородът има формален заряд +1 и тази несподелена електронна двойка пак не е показана с цел удобство. Да видим този пример отляво, където виждаме, че кислородът има формален заряд +1 и три връзки. Това са една, две, три връзки, за да може кислородът да има формален заряд +1, той също така трябва да има несподелена електронна двойка, които знаем, че са тук, или можеш да ги поставиш. И аз ще ги поставя тук при този кислород. Сега да видим другия пример тук отдясно Тук кислородът има формален заряд +1, този кислород трябва да има три връзки и една несподелена електронна двойка. Това са трите връзки – едно, две и три. Пак е изпусната несподелената електронна двойка при кислорода, но тази несподелена двойка е тук и аз ще я поставя. Разпознаваме този модел: три връзки плюс една несподелена електронна двойка при кислорода ни дава формален заряд +1. Можеш също да определиш колко електрони са необходими. Да използваме този пример, като ще го препиша ето тук. Как по друг начин можем да определим колко електрони има при този кислород, когато той има формален заряд +1. Можеш да кажеш, че формалният заряд е шест минус х, което не е известно. Но ние знаем, че формалният заряд е +1, така че тук поставям едно квадратче. Значи шест минус хикс е равно на +1. Очевидно х е равно на пет, което означава, че кислородът трябва да има пет електрона. Сега да видим колко електрони виждаме при кислорода. Ще запиша няколко електрони, като ще използвам червено. В тази връзка има два електрона, после имаме електрони тук. Колко електрони преброихме около кислорода досега? Имаме три, а ни трябват пет, значи ни трябват още два. Това означава, че ни трябва несподелена електронна двойка при кислорода. Това е доста по-сложно за определяне, но можеш да използваш този метод или да запомниш тези модели. Тук този модел ще пасне съвсем добре. Да видим друг пример за определяне на формалния заряд на кислорода. Искаме да определим формалния заряд на кислорода в този пример. Поставяме електроните в тази връзка. Всяка връзка представлява два електрона. Формалният заряд на кислорода е равен на броя на валентните електрони, които трябва да има кислородът, т.е. 6, минус броя на валентните електрони, които кислородът има в действителност. В този пример ще вземем един от тези електрони в тази връзка, и колко електрони общо има кислородът? Това са един, два, три, четири, пет, шест, седем. Шест минус седем дава формален заряд –1. Мога да препиша това тук, като поставя при кислорода три несподелени електронни двойки и формален заряд –1. Моделът този път включва една връзка. Имаме една връзка, после три несподелени двойки електрони. Ще го запиша тук долу. Моделът е една връзка... Когато кислородът има една връзка и три несподелени електронни двойки, формалният заряд е –1. Точно както видяхме тук горе с изчислението. Можем да не пишем тези електрони, за да спестим време, и да кажем просто, че този кислород има заряд –1. Знаем, че тук ще има три несподелени електронни двойки. Да видим още един пример, в който формалният заряд е –1. Ето тук кислородът има отрицателен заряд –1 и можем да видим, че участва в една връзка. Моделът тук е: една връзка плюс три несподелени ел. двойки. Вече имаме една връзка. За да има кислородът отрицателен заряд –1 ни трябват три несподелени електронни двойки. Мога да препиша това, така че това е единият начин да представим този йон. Можем да го представим и така, като поставим трите несподелени електронни двойки при кислорода, който е със заряд –1. Препоръчвам ти да усвоиш тези модели.