Eine formale Ladung ist die Menge an Elektronen, die zwischen Atomen innerhalb eines Moleküls geteilt wird. Wenn eine chemische Bindung zwischen zwei oder mehr Atomen auftritt, werden die Valenzelektronen zwischen den Atomen geteilt. Dies sind die äußersten Elektronenschichten eines Atoms. Im Wesentlichen soll die formale Ladung die Anzahl der Elektronen bestimmen, die jedes Atom zum Molekül beiträgt. Diese Verbindung wird als kovalente Bindung bezeichnet.
Bei der Berechnung dieses Konzepts ist es wichtig, die korrekte Struktur des Moleküls zu verstehen. Dies kann visuell erreicht werden, indem das Verfahren verwendet wird, das als Lewis-Struktur bekannt ist. Die Lewis-Struktur ist ein definierter Satz von Parametern, der es Wissenschaftlern und Forschern ermöglicht, grafisch darzustellen, wie Atome eines Moleküls miteinander verbunden sind. Einer der Hauptvorteile der Lewis-Struktur besteht darin, dass sie identifiziert, wo sich die Elektronen einer kovalenten Bindung befinden, was die Bestimmung des formalen Ergebnisses erleichtert.
Die exakte formale Ladungsformel ist weniger eine mathematische Gleichung, sondern eher eine Allgemeinheit. Formale Ladung wird zuerst identifiziert, indem die Anzahl der Valenzelektronen eines gegebenen Atoms im Grundzustand bestimmt wird, was bedeutet, dass es keine anomale Ladung hat. In jedem Molekül gibt es eine bestimmte Anzahl von Elektronen, die nicht an andere Atome gebunden sind. Diese sollten von der Menge der Valenzelektronen abgezogen werden. Der letzte Schritt besteht darin, die Anzahl der Elektronen in anderen kovalenten Bindungen innerhalb des Moleküls herauszufinden. Diese sollten dann von der verbleibenden Anzahl abgezogen werden, um die korrekte formale Ladung zu erhalten.
Der Hauptunterschied zwischen dieser Idee der Molekülstruktur und der Oxidationsstufe besteht darin, dass die Elektronegativität bei einer Formalladung nicht berücksichtigt wird. Elektronegativität ist wichtig, um zu verstehen, wie stark die Anziehung zwischen verschiedenen Atomen sein kann. Dies hilft, den Oxidationsgrad eines Moleküls zu bestimmen. Bei der formalen Ladung besteht der Zweck jedoch lediglich darin, zu bestimmen, welche Ladung das gesamte Molekül als Einheit behält, und nicht, wie wahrscheinlich es ist, mit anderen Elementen zu binden.
Durch die Bestimmung dieses Prinzips ist es möglich festzustellen, ob ein bestimmtes Molekül alle Elektronen zurückbehalten oder einige Elektronen verloren hat. Eine Faustregel in der formalen Ladungschemie ist die Tatsache, dass die Zahl der Elektronen normalerweise sehr nahe bei Null liegt. Manchmal gibt es eine negative oder eine positive Zahl, aber die Gleichung wird aufgestellt, um die Anzahl der fehlenden Elektronen zu identifizieren. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Molekül zu einem Ergebnis von Null formuliert, dann fehlen den ursprünglichen Elementen keine Elektronen. Zeigt es jedoch eine negative Eins, ging eines der Elektronen verloren.