औपचारिक आवेश और ऑक्सीकरण अवस्था के बीच मुख्य अंतर यह है कि औपचारिक आवेश एक अणु में एक परमाणु का आवेश है जिसकी गणना हम यह मानकर करते हैं कि रासायनिक बंधों में इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाता है जबकि ऑक्सीकरण अवस्था एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है खोता है या लाभ करता है या दूसरे परमाणु के साथ साझा करता है।
औपचारिक आवेश और ऑक्सीकरण अवस्था अलग-अलग शब्द हैं, हालांकि हम आमतौर पर मानते हैं कि वे समान हैं। औपचारिक आवेश एक अणु के एक परमाणु के आसपास होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करता है जबकि ऑक्सीकरण अवस्था एक अणु के निर्माण के दौरान परमाणुओं के बीच आदान-प्रदान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करती है।
औपचारिक शुल्क क्या है?
औपचारिक आवेश एक अणु में एक परमाणु का आवेश होता है जिसकी गणना हम यह मानकर करते हैं कि रासायनिक बंधों में इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाता है। इसलिए, औपचारिक चार्ज का निर्धारण करते समय, हम एक तटस्थ परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों की संख्या और उस परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों की संख्या की तुलना कर रहे हैं जब यह एक अणु में होता है। औपचारिक आवेश के इस निर्धारण में, हमें अणु के इलेक्ट्रॉनों को अलग-अलग परमाणुओं को सौंपना होगा। यहां, हमें निम्नलिखित आवश्यकताओं पर भी विचार करने की आवश्यकता है;
- हमें उस परमाणु को गैर-बंधन इलेक्ट्रॉनों को असाइन करना होगा जिसमें गैर-बंधन वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं
- हमें बंधन इलेक्ट्रॉनों को साझा परमाणुओं के बीच समान रूप से विभाजित करना होगा
इस गणना के लिए गणितीय संबंध इस प्रकार है:
औपचारिक आवेश=(तटस्थ परमाणु में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या)- (एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों की संख्या) - ({1/2}बंध युग्म इलेक्ट्रॉन)
चित्र 1: ओजोन और नाइट्रेट आयनों पर औपचारिक शुल्क
इस घटना को समझने के लिए एक उदाहरण पर विचार करते हैं। अमोनिया अणु के लिए नाइट्रोजन परमाणु पर तीन N-H आबंध और एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। फिर निम्नलिखित की गणना कब कर सकते हैं;
एन का औपचारिक शुल्क=5 - 2 - {1/2}6=0
H का औपचारिक शुल्क=1 - 0 - {1/2}2=0
ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?
ऑक्सीकरण अवस्था वह संख्या है जो एक विशेष परमाणु किसी अन्य परमाणु के साथ खो सकता है, प्राप्त कर सकता है या साझा कर सकता है। यह शब्द अणुओं में किसी भी रासायनिक तत्व पर लागू होता है (शब्द ऑक्सीकरण संख्या मुख्य रूप से समन्वय परिसरों के केंद्रीय धातु परमाणुओं पर लागू होती है, हालांकि हम इन शब्दों का परस्पर उपयोग करते हैं)। ऑक्सीकरण अवस्था वास्तव में एक यौगिक में एक परमाणु के ऑक्सीकरण की डिग्री देती है।हमें हमेशा ऑक्सीकरण अवस्था को पूर्ण संख्या के रूप में देना चाहिए, और यह परमाणु के आवेश सहित हिंदू-अरबी संख्याओं में दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए, FeO में लोहे की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है।
चित्र 02: विभिन्न अणुओं में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
ऑक्सीकरण राज्य के निर्धारण के लिए युक्तियाँ:
- एक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है (इसमें एकल तत्व से बने अणु भी शामिल हैं)।
- एक अणु या आयन का कुल आवेश प्रत्येक परमाणु के आवेशों का योग होता है।
- क्षार धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा +1 होती है, और क्षारीय मृदा धातुओं के लिए यह +2 होती है।
- इस बीच, फ्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था हमेशा -1 होती है।
- इसके अलावा, हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था आमतौर पर +1 होती है। लेकिन कभी-कभी यह -1 होता है (जब क्षार या क्षार पृथ्वी धातुओं से बंधा हो।)
- इसके अलावा, आम तौर पर, ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था -2 होती है (लेकिन पेरोक्साइड और सुपर-ऑक्साइड में यह भिन्न हो सकती है)।
- एक अणु में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु ऋणात्मक आवेश प्राप्त करता है, और दूसरे को धनात्मक आवेश प्राप्त होता है।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में उत्पादों के निर्धारण के लिए ऑक्सीकरण अवस्था बहुत उपयोगी है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जिनमें परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन विनिमय शामिल होता है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, दो अर्ध-प्रतिक्रियाएं एक साथ समानांतर होती हैं। एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है, और दूसरी कमी प्रतिक्रिया है। ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में एक परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि शामिल है, जबकि कमी प्रतिक्रिया में एक परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में कमी शामिल है।
औपचारिक प्रभार और ऑक्सीकरण अवस्था में क्या अंतर है?
औपचारिक आवेश और ऑक्सीकरण अवस्था के बीच मुख्य अंतर यह है कि औपचारिक आवेश एक अणु में एक परमाणु का आवेश होता है जिसकी गणना हम यह मानकर करते हैं कि रासायनिक बंधों में इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाता है जबकि ऑक्सीकरण अवस्था इलेक्ट्रॉनों की संख्या है एक परमाणु खोता है या लाभ करता है या दूसरे परमाणु के साथ साझा करता है।उदाहरण के लिए, अमोनिया अणु में नाइट्रोजन परमाणु का औपचारिक आवेश 0 है, जबकि ऑक्सीकरण अवस्था +3 है।
नीचे इन्फोग्राफिक औपचारिक चार्ज और ऑक्सीकरण अवस्था के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश – औपचारिक प्रभार बनाम ऑक्सीकरण
औपचारिक आवेश और ऑक्सीकरण अवस्था अलग-अलग शब्द हैं, हालांकि कुछ लोग मानते हैं कि वे समान हैं। औपचारिक आवेश और ऑक्सीकरण अवस्था के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि औपचारिक आवेश एक अणु में एक परमाणु का आवेश होता है जिसकी गणना हम यह मानकर करते हैं कि रासायनिक बंधों में इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाता है जबकि ऑक्सीकरण अवस्था एक परमाणु के खोने या प्राप्त होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या है या दूसरे परमाणु के साथ साझा करता है।
