Formele en partiële ladingen in een Lewis-structuur
Met een Lewis-structuur zie je waar de elektronen zitten. Met formele en partiële ladingen laat je zien hoe die elektronen verdeeld zijn, en dat heb je nodig om reacties en structuren te begrijpen.
In een Lewis-structuur zie je alle valentie-elektronen. Daaruit kun je afleiden of een atoom een formele lading heeft.
De formele lading reken je uit met een vaste route. Begin met het aantal valentie-elektronen van het atoom. Trek daar het aantal niet-bindende elektronen van af. Trek daarna de helft van de bindende elektronen af. Het getal dat overblijft is de formele lading.
Met een voorbeeld gaat het zo. Een N-atoom heeft vijf valentie-elektronen. Heeft het vier bindingen en geen vrij elektronenpaar, dan geldt 5 − 0 − 4 = 1+. Het atoom is dus positief geladen.
De formele lading hoort bij één atoom. De som van alle formele ladingen in een deeltje is de totale lading van dat deeltje. Atomen die net zoveel bindingen hebben als elektronen, blijven neutraal.
Partiële ladingen zijn iets anders. Ze ontstaan in een atoombinding waarin de elektronen niet gelijk verdeeld zijn. Dat komt door een verschil in elektronegativiteit. Het atoom met de grootste elektronegativiteit krijgt een gedeeltelijke negatieve lading, δ−. Het andere atoom krijgt δ+.
In een Lewis-structuur zet je partiële ladingen bij de atomen van de polaire binding. Waarden van elektronegativiteit vind je in Binas. Een formele lading is altijd een geheel getal. Een partiële lading is altijd een deel van de elementaire lading.
Onthoud
Formele lading = valentie-elektronen − niet-bindende elektronen − ½ bindende elektronen
Een atoom met vier bindingen en geen vrij elektronenpaar heeft bij stikstof lading 1+
De som van de formele ladingen is de totale lading van het deeltje
Partiële ladingen δ+ en δ− ontstaan door een verschil in elektronegativiteit
Het atoom met de hoogste elektronegativiteit in de binding krijgt δ−
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Bij deze vraag gaat het om het N-atoom in het ion. Daaruit moet je de lading van het hele ion afleiden.
- 1
Het N-atoom heeft vier atoombindingen, dus vier bindende elektronenparen.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen tellen de bindingen niet goed en vergeten de helft van de bindende elektronen af te trekken. Reken de formele lading altijd met de volledige formule.
Leerlingen verwarren formele ladingen met partiële ladingen. Schrijf een formele lading als geheel getal en een partiële lading als δ+ of δ−.
Leerlingen zetten δ− bij het atoom met de kleinste elektronegativiteit. Kijk in Binas welk atoom het sterkst trekt en zet daar δ− neer.
Snel checken
Een O-atom heeft twee bindingen en twee niet-bindende elektronenparen. Welke formele lading heeft het O-atom?
In een HCl-molecuul is de binding polair. Welke partiële lading hebben de atomen?