Perbedaan utama antara muatan formal dan keadaan oksidasi adalah bahwa muatan formal adalah muatan atom dalam molekul yang kita hitung dengan asumsi bahwa elektron dalam ikatan kimia dibagi rata antara atom sedangkan keadaan oksidasi adalah jumlah elektron atom kehilangan atau keuntungan atau berbagi dengan atom lain.
Muatan formal dan keadaan oksidasi adalah istilah yang berbeda meskipun kita biasanya menganggap keduanya sama. Muatan formal menentukan jumlah elektron yang terjadi di sekitar atom suatu molekul sedangkan keadaan oksidasi menentukan jumlah elektron yang dipertukarkan antara atom selama pembentukan molekul.
Apa itu Formal Charge?
Muatan formal adalah muatan atom dalam molekul yang kita hitung dengan asumsi bahwa elektron dalam ikatan kimia dibagi rata antar atom. Oleh karena itu, ketika menentukan muatan formal, kita membandingkan jumlah elektron di sekitar atom netral dan jumlah elektron di sekitar atom itu ketika berada dalam molekul. Dalam penentuan muatan formal ini, kita harus menetapkan elektron molekul ke atom individu. Di sini, kita perlu mempertimbangkan persyaratan berikut juga;
- Kita harus menetapkan elektron non-ikatan ke atom di mana elektron non-ikatan terjadi
- Kita harus membagi elektron ikatan secara merata di antara atom-atom bersama
Hubungan matematis untuk perhitungan ini adalah sebagai berikut:
Muatan formal=(jumlah elektron valensi dalam atom netral)- (jumlah elektron pasangan bebas) – ({1/2}elektron pasangan ikatan)
Gambar 1: Muatan Formal pada Ozon dan Anion Nitrat
Mari kita perhatikan sebuah contoh untuk memahami fenomena ini. Untuk molekul amonia, ada tiga ikatan N-H dan pasangan elektron bebas pada atom nitrogen. Lalu kapan bisa menghitung berikut;
Muatan formal N=5 – 2 – {1/2}6=0
Muatan formal dari H=1 – 0 – {1/2}2=0
Apa itu Keadaan Oksidasi?
Keadaan oksidasi adalah jumlah elektron yang dapat dilepaskan, diperoleh, atau dibagikan oleh atom tertentu dengan atom lain. Istilah ini diterapkan untuk setiap unsur kimia dalam molekul (istilah bilangan oksidasi diterapkan terutama untuk atom logam pusat kompleks koordinasi meskipun kami menggunakan istilah ini secara bergantian). Keadaan oksidasi sebenarnya memberikan derajat oksidasi suatu atom dalam suatu senyawa. Kita harus selalu memberikan bilangan oksidasi sebagai bilangan bulat, dan dinyatakan dalam bilangan Hindu-Arab, termasuk muatan atom. Misalnya, bilangan oksidasi besi dalam FeO adalah +2.
Gambar 02: Keadaan Oksidasi Atom dalam Molekul Berbeda
Tips Penentuan Keadaan Oksidasi:
- Kondisi oksidasi dari satu elemen adalah nol (ini termasuk molekul yang terbuat dari satu elemen juga).
- Muatan total suatu molekul atau ion adalah jumlah muatan setiap atom.
- Bilangan oksidasi logam alkali selalu +1, dan untuk logam alkali tanah +2.
- Sementara itu, bilangan oksidasi fluor selalu -1.
- Selanjutnya, bilangan oksidasi hidrogen biasanya +1. Tapi terkadang -1 (bila terikat dengan logam alkali atau alkali tanah.)
- Juga, secara umum, keadaan oksidasi oksigen adalah -2 (tetapi dalam peroksida dan super-oksida dapat bervariasi).
- Atom yang paling elektronegatif dalam suatu molekul mendapat muatan negatif, dan yang lainnya mendapat muatan positif.
Keadaan oksidasi sangat berguna untuk penentuan produk dalam reaksi redoks. Reaksi redoks adalah reaksi kimia yang meliputi pertukaran elektron antar atom. Dalam reaksi redoks, dua setengah reaksi terjadi paralel secara bersamaan. Salah satunya adalah reaksi oksidasi, dan yang lainnya adalah reaksi reduksi. Reaksi oksidasi melibatkan peningkatan bilangan oksidasi atom, sedangkan reaksi reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasi atom.
Apa Perbedaan Antara Muatan Formal dan Keadaan Oksidasi?
Perbedaan utama antara muatan formal dan keadaan oksidasi adalah bahwa muatan formal adalah muatan atom dalam molekul yang kita hitung dengan asumsi bahwa elektron dalam ikatan kimia dibagi rata antara atom sedangkan keadaan oksidasi adalah jumlah elektron atom kehilangan atau keuntungan atau saham dengan atom lain. Misalnya, muatan formal atom nitrogen dalam molekul amonia adalah 0, sedangkan keadaan oksidasi adalah +3.
Infografis di bawah ini merangkum perbedaan antara muatan formal dan keadaan oksidasi.
Ringkasan – Muatan Formal vs Oksidasi
Muatan formal dan keadaan oksidasi adalah istilah yang berbeda meskipun beberapa orang menganggap keduanya sama. Perbedaan utama antara muatan formal dan keadaan oksidasi adalah bahwa muatan formal adalah muatan atom dalam molekul yang kita hitung dengan asumsi bahwa elektron dalam ikatan kimia dibagi rata antara atom sedangkan keadaan oksidasi adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh atom atau berbagi dengan atom lain.
