Una carica formale è la quantità di elettroni condivisi tra gli atomi all’interno di una molecola. Quando si verifica un legame chimico tra due o più atomi, gli elettroni di valenza sono condivisi tra gli atomi. Questi sono lo strato più esterno di elettroni di un atomo. In sostanza, la carica formale è progettata per determinare il numero di elettroni che ciascun atomo contribuisce alla molecola. Questa unione è chiamata legame covalente.
Quando si calcola questo concetto, è importante comprendere la struttura corretta della molecola. Ciò può essere ottenuto visivamente, utilizzando il metodo noto come struttura di Lewis. La struttura di Lewis è un insieme definito di parametri che consente a scienziati e ricercatori di essere in grado di tracciare un diagramma di come gli atomi di una molecola si legano insieme. Uno dei principali vantaggi dell’utilizzo della struttura di Lewis è che identifica dove si trovano gli elettroni di un legame covalente, facilitando la determinazione del risultato formale.
L’esatta formula di carica formale non è tanto un’equazione matematica, ma più di una generalità. La carica formale viene prima identificata trovando il numero di elettroni di valenza di un dato atomo quando è nel suo stato fondamentale, il che significa che non ha carica anomala. All’interno di ogni molecola, ci sarà un certo numero di elettroni che non sono legati ad altri atomi. Questi dovrebbero essere sottratti dalla quantità di elettroni di valenza. Il passo finale è scoprire il numero di elettroni attraverso altri legami covalenti all’interno della molecola, questi dovrebbero quindi essere sottratti dal numero rimanente, dando la carica formale corretta.
La principale differenza tra questa idea di struttura molecolare e lo stato di ossidazione è il fatto che l’elettronegatività non viene presa in considerazione con una carica formale. L’elettronegatività è importante per capire quanto forte possa essere l’attrazione tra diversi atomi. Questo aiuta a determinare il livello di ossidazione di una molecola. Tuttavia, con la carica formale, lo scopo è semplicemente determinare quale carica l’intera molecola mantiene come unità, piuttosto che la sua probabilità di legarsi ad altri elementi.
Determinando questo principio, è possibile determinare se una particolare molecola ha trattenuto tutti o perso alcuni elettroni. Una regola pratica nella chimica della carica formale è il fatto che il numero di elettroni è solitamente molto vicino allo zero. A volte, c’è un numero negativo o un numero positivo, ma l’equazione è impostata per aiutare a identificare il numero di elettroni mancanti. Ad esempio, se una particolare molecola si formula in un risultato pari a zero, non mancano elettroni dagli elementi originali. Se mostra uno negativo, tuttavia, uno degli elettroni è stato perso.