AP Chemistry

điện tích hình thứcformal charge

formal chargeVietnamese: điện tích hình thức

Còn gọi:Also called: điện tích quy ước

Điện tích hình thức là đại lượng quy ước đánh giá sự phân bố electron trong cấu trúc phân tử, giả định rằng các cặp electron liên kết được chia đều.Formal charge is a bookkeeping value that describes how electrons are distributed in a Lewis structure, assuming every bonding pair is split evenly between the two bonded atoms.

Trực giác: Hãy tưởng tượng hai người cùng góp tiền mua một món đồ chung; điện tích hình thức coi như họ chia đều quyền sở hữu món đồ đó bất kể ai thực sự bỏ ra nhiều tiền hơn.Intuition: Picture two people chipping in to buy something they will share. Formal charge treats them as equal owners, no matter which one actually put in more money.

Công thức chínhKey formula

FC = V - \left(L + \frac{S}{2}\right)

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Điện tích hình thức (formal charge) là giá trị quy ước của từng nguyên tử trong cấu trúc Lewis khi electron liên kết được chia đều. Nó bằng số electron hóa trị của nguyên tử trung hòa, trừ số electron chưa liên kết và nửa số electron liên kết.

Tổng các giá trị bằng điện tích toàn phần. Khi so sánh cấu trúc hợp lệ, thường ưu tiên giá trị gần 0 và điện tích âm trên nguyên tử âm điện hơn. Điện tích hình thức không đồng nghĩa với số oxi hóa.

Formal charge is the conventional charge assigned to each atom in a Lewis structure when bonding electrons are divided equally. It equals the number of valence electrons in the neutral atom minus the nonbonding electrons minus half the bonding electrons.

The formal charges sum to the overall charge of the species. When comparing valid structures, chemists usually prefer values close to 0 and negative charge placed on the more electronegative atom. Formal charge is not the same thing as oxidation number.

Ký hiệuNotation

FC, V, L, B

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

FC = \htmlClass{fp-2}{V - \htmlClass{fp-1}{\left(L + \htmlClass{fp-0}{\frac{S}{2}}\right)}}

FC = \htmlClass{fp-2}{V - \htmlClass{fp-1}{\left(L + \htmlClass{fp-0}{\frac{S}{2}}\right)}}

Dùng để tính điện tích hình thức từng nguyên tử, kiểm tra tổng điện tích và so sánh các cấu trúc Lewis hợp lệ.Use this to find the formal charge on each atom, to check that the charges sum to the overall charge, and to compare valid Lewis structures.

Trong đóWhere

FC

điện tích hình thức (formal charge) của nguyên tử đang xétformal charge of the atom in question

V

số electron hóa trị của nguyên tử cô lập, đọc trực tiếp từ nhóm A trên bảng tuần hoànnumber of valence electrons of the isolated atom, read directly from the A-group number on the periodic table

L

tổng số electron không chia (cặp riêng) nằm trên nguyên tử đó trong cấu trúc Lewistotal number of unshared electrons (lone-pair electrons) on that atom in the Lewis structure

S

tổng số electron chia sẻ (electron liên kết) quanh nguyên tử đótotal number of shared (bonding) electrons around that atom

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Không tính toàn bộ electron liên kết cho một nguyên tử.

Theo quy ước chia đều, mỗi nguyên tử chỉ được tính nửa số electron liên kết; electron chưa liên kết được tính toàn bộ.

Điện tích hình thức không phải số oxi hóa.

Điện tích hình thức chia đều electron liên kết, còn số oxi hóa gán toàn bộ cho nguyên tử âm điện hơn; vì vậy hai giá trị có thể khác nhau.

Oxygen không mặc nhiên có điện tích hình thức bằng 0.

Giá trị phụ thuộc electron chưa liên kết và electron liên kết trong cấu trúc Lewis, nên phải đếm trực tiếp trên hình.

Don't assign all of a bond's electrons to one atom.

The even-split convention gives each atom half of the bonding electrons, while nonbonding electrons count in full for the atom that holds them.

Formal charge is not oxidation number.

Formal charge splits bonding electrons evenly, whereas oxidation number awards them entirely to the more electronegative atom, so the two values can differ.

Oxygen does not automatically have a formal charge of 0.

The value depends on the nonbonding and bonding electrons shown in that particular Lewis structure, so count them directly on the drawing.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Tổng điện tích hình thức phải khớp điện tích toàn phần.

Tổng bằng 0 với phân tử trung hòa và bằng điện tích của ion; nhưng tổng đúng chưa bảo đảm cấu trúc đúng.

Chọn cấu trúc Lewis theo đúng thứ tự.

Với nguyên tử chu kỳ 2, loại cấu trúc vi phạm octet; rồi giảm điện tích hình thức; nếu còn hòa, ưu tiên điện tích âm trên nguyên tử âm điện hơn.

The formal charges must add up to the overall charge.

The sum is 0 for a neutral molecule and equals the charge of an ion, but a correct sum does not prove the structure is correct.

Choose among Lewis structures in this order.

For period 2 atoms, first reject structures that violate the octet rule, then minimize formal charges; if structures still tie, favor negative charge on the more electronegative atom.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryÍt gặpUncommon

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1916Gilbert N. Lewis

Năm 1916, điện tích hình thức bắt nguồn từ thuyết liên kết của Gilbert N. Lewis, như cách ghi sổ electron hóa trị trong phân tử.

Formal charge grew out of Gilbert N. Lewis's 1916 theory of bonding, as a way of keeping track of valence electrons within a molecule.

Vì sao mang đúng cái tên này? Chữ "hình thức" trong tên gọi nghe có vẻ chê bai, nhưng đó chính là điểm mấu chốt: đại lượng này là một quy ước hình thức (formalism), không phải điện tích đo được trong thực tế. Nó được tính với giả định rằng electron trong mọi liên kết được chia đều tuyệt đối cho hai nguyên tử, bất kể độ âm điện của chúng chênh nhau bao nhiêu. Vì vậy tên gọi tự nó đã cảnh báo người dùng đừng hiểu con số ấy theo nghĩa đen. Đây cũng là chỗ phân biệt nó với số oxi hóa (oxidation state), vốn đi theo giả định ngược lại là dồn hết electron liên kết cho nguyên tử có độ âm điện lớn hơn; hai cách ghi sổ cùng mô tả một phân tử nhưng cho hai bộ số khác nhau.

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termCộng hưởng và điện tích hình thứcCấu trúc phân tử & ion · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstelectron hóa trịvalence electrons

Dẫn tớiLeads tocộng hưởngresonance

Liên quanRelatedcông thức LewisLewis diagramcặp electron chưa liên kếtlone pairs (sắp có)(coming soon)số oxi hóaoxidation number

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

số oxi hóa (oxidation number)oxidation number

Khác nhau ở đâuHow they differĐiện tích hình thức chia đều electron liên kết cho hai nguyên tử, coi liên kết là cộng hóa trị thuần túy. Số oxi hóa gán toàn bộ electron liên kết cho nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

Hay nhầm khiMixed up whenĐề yêu cầu xác định điện tích mỗi nguyên tử trong công thức Lewis để chọn cấu trúc bền nhất, nhưng thí sinh lại tính số oxi hóa theo quy tắc độ âm điện.

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 15, 24, 390.