[Organic Chemistry] 형식 전하 (Formal Charge)

# Formal Charge

 

형식전하(Formal Charge)는 루이스 구조에서 개별 원자에 할당되는 전하입니다. 이것은 개별 원자의 최외각 전자(Valence electron)들의 개수에서 개별 원자가 소유(own)하고 있는 전자의 개수를 뺀 것으로 정의됩니다.

 

Formal Charge = Number of valence electrons - Number of electrons an atom "owns"

 

여기서 "원자가 소유하고 있는 전자의 수"라는 것은 원자의 고립 원자쌍(lone pair)과 결합(bond)의 개수로 결정이 됩니다. 즉, "공유하지 않는 전자"의 모든 개수와 "공유하는 전자"의 개수의 반의 합입니다.

 

예를 들면,

Formal Charge

A의 경우에는 탄소가 8개의 전자를 공유하고 있으므로, 탄소는 4개의 전자를 소유하고 있습니다. B의 경우에는 탄소가 6개의 탄소를 공유하고 있고 공유하지 않는 2개의 전자를 가지고 있으므로 탄소는 5개의 전자를 소유하고 있는 것입니다.

 

A와 B에서 탄소의 형식전하(Formal Charge)를 계산해보면,

 

                          Formal Charge of A's Carbon = 4 ( # of valence electrons ) - 4 ( # of electrons an atom "owns" ) = 0

                          Formal Charge of B's Carbon = 4 ( # of valence electrons ) - 5 ( # of electrons an atom "owns" ) = - 1

 

으로 계산이 되는 것을 확인할 수 있습니다.

 

# Problem Session

Problem

A와 B의 각 원자의 형식전하를 구해보세요.

# A -> C : 0 / O : 0 / N : -1 / H = 0

#B -> C : 0 / O : -1 / N : 0 / H = 0