V tomto videu si ukážeme různé
formální náboje u atomu dusíku. Formální náboj vypočítáme tak, že vezmeme
počet elektronů ve volném atomu, od kterého odečteme počet valenčních
elektronů ve vázaném atomu. Je tedy roven počtu valenčních
elektronů, který by atom měl mít, minus počet valenčních elektronů,
který atom ve skutečnosti má. Zkusme přiřadit formální náboj
dusíku v této molekule. Pamatujte, že každá vazba
reprezentuje dva elektrony. Nakreslím i vazebné elektrony, aby pro nás
bylo snazší zjistit formální náboj dusíku. Formální náboj se rovná počtu valenčních
elektronů, který by dusík měl mít... Dusík by na základě pozice v periodické
tabulce měl mít pět valenčních elektronů. Takže nejdříve
napíšu pět. Teď odečteme počet valenčních elektronů,
který má dusík v našem nákresu. Pojďme zpět k elektronovému vzorci
a podívejme se na tyto vazby. Víme, že v této vazbě nalevo
má dusík jeden z těchto elektronů. A ve vazbě napravo má dusík také jeden
z těchto elektronů a vodík druhý. To samé platí pro
tuto vazbu dusík-vodík. Dusík má jeden
z elektronů a vodík také. Takže kolik elektronů máme okolo
dusíku v našem nákresu? Spočítejme je. Tohle by bylo jedna, dva, tři a potom máme
volný elektronový pár na samotném dusíku, takže to je čtyři a pět. V našem nákresu je dusík
obklopen pěti valenčními elektrony. Takže pět minus
pět je nula. Dusík zde má tedy formální
náboj roven nule. Nakreslím to. Měli jsme dusík se dvěma
vodíky a volný elektronový pár. Zjistili jsme, že dusík má
formální náboj nula. Máme tedy vzor
pro jeden případ. Pokaždé, když uvidíte dusík
se třemi vazbami... Nakreslím sem tento
případ, jedna, dva, tři. ...tři vazby a jeden volný pár elektronů,
pak se formální náboj dusíku rovná nule. Má-li dusík tři vazby a jeden
volný elektronový pár, formální náboj
bude roven nule. Nemusíte vždy kreslit
volné elektronové páry. Pokud vidíte tři vazby jdoucí z dusíku a
víte, že ten tak má nulový formální náboj, předpokládá se, že také víte, že
je na dusíku volný elektronový pár. Toto je jenom další způsob
znázornění té samé molekuly, přičemž vynecháte značení volného
páru, protože víte, že tam je. Podívejme se na další příklady,
kde má dusík formální náboj nula. Začneme s tímto příkladem nalevo
a podíváme se na tento dusík. Víme, že má formální náboj nula
podívejme se, kolik má vazeb. Použijme
červenou. Takže tady je jedna vazba,
tady druhá a tady třetí. Máme tu tři vazby na dusík s formálním
nábojem nula, proto víme, že je na dusíku je
volný elektronový pár. Mohli byste ho vynechat a prostě vědět, že
tam je anebo ho tam můžete nakreslit. Nakreslím tam na ten
dusík volný elektronový pár. Formální náboj je nula. Podívejme se
na příklad napravo. Pokud předpokládáme, že dusík
má formální náboj nula, musíme se podívat
na počet vazeb. Jedna, dvě, tři. Máme tři vazby, proto bychom stále
potřebovali volný elektronový pár. Pokud chcete, můžete si na dusík
přikreslit volný elektronový pár. Všimněte si, že to dá dusíku tak
získá stabilní oktetovou konfiguraci. Spočítejme je, tady je
dva, čtyři, šest a osm. Dusík má tedy kolem
sebe elektronový oktet. Pamatujte, že můžete vynechat kreslení
volného elektronového páru. Je však předpokládáno, že víme,
že dusík má formální náboj nula a že tam je volný pár a nechtěli
jsme plýtvat čas jeho kreslením. Vypočítejme formální náboj
dalšího dusíku, tady dole. Jaký je formální
náboj dusíku teď? Zakresleme si
všechny elektrony. Každá vazba má dva elektrony,
které sem nakreslím. Formální náboj na dusíku je roven
počtu valenčních elektronů, který by dusík
měl mít... Víme, že to je pět,
takže sem dáme pět, a od toho odečteme počet valenčních
elektronů, které dusík ve skutečnosti má. Pro tyto vazby vodík
dostane elektron a dusík dostane také jeden pro
každou z těchto vazeb. Díky tomu vidíme, že dusík
má kolem sebe čtyři elektrony. Tady je jeden,
dva, tři a čtyři. V našem nákresu, dusík má
jenom čtyři elektrony, takže by to bylo pět minus čtyři a to nám
dává formální náboj plus jedna. Je to jako, kdyby dusík
ztratil valenční elektron. Měl by mít pět a tady
okolo něj vidíme jen čtyři, Je to jako by ztratil jeden valenční
elektron, formální náboj je pak plus jedna. Nakreslím to. Máme náš dusík se čtyřmi vazbami
na vodík, proto náboj plus jedna. Z anorganické chemie byste
tento amonný kation již měli znát. Toto má formální náboj plus jedna
takže máme další vzor do naší sbírky. Nakresleme to. Máme jedna, dva, tři, čtyři
vazby a žádný volný pár. Pokud má dusík čtyři vazby a
žádný volný elektronový pár formální náboj je
pak plus jedna. Podívejme se na nějaké příklady, kde má
dusík formální náboj roven plus jedna. V příkladu nalevo můžeme
vidět, že tam jsou čtyři vazby a žádné volné elektronové páry na dusíku,
takže formální náboj musí být plus jedna. Napravo je to
ten samý nápad. Tady jsou jedna, dvě, tři, čtyři vazby
a žádné volné elektronové páry, takže dusík má formální
náboj zase plus jedna. Pojďme udělat ještě jeden příklad
na určení formálního náboje dusíku. Podívejme se
tento dusík. Nakreslím
elektrony do vazeb. Tady jsou dva
elektrony a tady také. Jaký je formální
náboj na dusíku? Formální náboj se rovná počtu valenčních
elektronů, které by dusík měl mít, což je pět, a od toho odečteme
počet valenčních elektronů, které dusík má v našem
elektronovém vzorci. Přejdeme znovu sem,
podíváme se na tuto vazbu a dáme jeden elektron dusíku
a jeden elektron druhému atomu. Tady dáme jeden elektron dusíku
a jeden elektron druhému atomu. Nyní máme na dusíku dva
volné elektronové páry. Kolik elektronů je
to dohromady? Bylo by to jedna, dva,
tři, čtyři, pět a šest. Šest elektronů
okolo našeho dusíku. Pět minus šest
nám dá minus jedna. Formální náboj je
tady minus jedna. Nakreslím to. Dalo by se to
nakreslit sem. O dusíku se dvěma páry elektronů jsme
zjistili, že má formální náboj minus jedna. Pokud bychom chtěli vynechat volné páry,
mohli bychom a napsali bychom sem pouze NH a označili formální náboj
o velikosti minus jedna. Díky našemu vzoru, byste měli vědět,
že tam jsou dva volné páry elektronů. Vysvětlím ještě
jednou tento vzor. Vzor pro formální náboj na dusíku roven
minus jedna má dvě vazby, které jsou zde, a dva volné
elektronové páry. Pokud má dusík dvě vazby
a dva volné elektronové páry, měl by mít formální
náboj minus jedna. Podívejme se na
několik takových příkladů. Tady dole máme dusík. Dusík s žádnými nakreslenými
volnými páry elektronů, ale víte, že tento dusík má
formální náboj minus jedna, protože je to
napsané přímo tady. Kolik máme vazeb? Tady je jedna vazba
a tady je ta druhá. Máme tedy dvě vazby, ale nemáme
nakreslené volné páry elektronů. Buď víte, že tam jsou, anebo
je tam prostě nakreslím. Tady je jeden volný pár elektronů a tady
je další volný pár elektronů na dusíku. Všimněte si, že to dává
dusíku oktet elektronů. Tady napravo
uděláme stejnou věc. Víte, že tento dusík má formální náboj
minus jedna, takže víte, že musí mít dvě vazby
a dva volné elektronové páry. Tady můžeme vidět, že jsou
zde dvě vazby, takže to je vyřešené. Pokud má formální náboj minus jedna,
musí mít dva volné páry elektronů. Můžeme sem nakreslit ty dva páry,
nebo je vynecháme, záleží na tom, co se snažíte ukázat,
když to kreslíte.