Una carga formal es la cantidad de electrones compartidos entre átomos dentro de una molécula. Cuando se produce un enlace químico entre dos o más átomos, los electrones de valencia se comparten entre los átomos. Éstas son la capa más externa de electrones de un átomo. Esencialmente, la carga formal está diseñada para determinar la cantidad de electrones que cada átomo aporta a la molécula. Esta unión se llama enlace covalente.
Al calcular este concepto, es importante comprender la estructura correcta de la molécula. Esto se puede lograr visualmente mediante el método conocido como estructura de Lewis. La estructura de Lewis es un conjunto definido de parámetros que permite a los científicos e investigadores diagramar cómo se unen los átomos de una molécula. Uno de los principales beneficios de utilizar la estructura de Lewis es que identifica dónde se encuentran los electrones de un enlace covalente, lo que facilita la determinación del resultado formal.
La fórmula de carga formal exacta no es tanto una ecuación matemática, sino más bien una generalidad. La carga formal se identifica primero al encontrar el número de electrones de valencia de un átomo dado cuando está en su estado fundamental, lo que significa que no tiene carga anómala. Dentro de cada molécula, habrá una cierta cantidad de electrones que no están unidos a otros átomos. Estos deben restarse de la cantidad de electrones de valencia. El paso final es averiguar el número de electrones a través de otros enlaces covalentes dentro de la molécula, estos luego deben restarse del número restante, dando la carga formal correcta.
La principal diferencia entre esta idea de estructura molecular y el estado de oxidación es el hecho de que la electronegatividad no se tiene en cuenta con una carga formal. La electronegatividad es importante para comprender qué tan fuerte puede ser la atracción entre diferentes átomos. Esto ayuda a determinar el nivel de oxidación de una molécula. Sin embargo, con la carga formal, el propósito es simplemente determinar qué carga mantiene la molécula completa como una unidad, en lugar de su probabilidad de unirse con otros elementos.
Al determinar este principio, es posible determinar si una molécula en particular ha retenido todos o ha perdido algunos electrones. Una regla empírica en la química de carga formal es el hecho de que el número de electrones suele ser muy cercano a cero. A veces, hay un número negativo o positivo, pero la ecuación está configurada para ayudar a identificar la cantidad de electrones que faltan. Por ejemplo, si una molécula en particular se formula en un resultado de cero, entonces no faltan electrones en los elementos originales. Sin embargo, si muestra uno negativo, entonces se perdió uno de los electrones.