ForHosting KIT · العلوم

حاسبة الشحنة الشكلية

احسب الشحنة الشكلية لأي ذرة في بنية لويس من ثلاثة أعداد: نيتروجين أيون الأمونيوم، بخمسة إلكترونات تكافؤ ودون إلكترونات أزواج وحيدة وثمانية إلكترونات روابط، شحنته موجب واحد. تُعرض كل خطوة تعويض. مجانية في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

إلكترونات التكافؤ: 4
عدد غير الرابطة: 0
عدد الرابطة: 8

تحصل على

الشحنة الشكلية: 0
تسمية الشحنة: 0

تحوّل حاسبة الشحنة الشكلية ثلاثة أعداد إلكترونية من بنية لويس إلى العدد الصحيح الوحيد الذي يستخدمه الكيميائيون لتعيين الشحنة لكل ذرة دون حساب كمي كامل. أدخلوا عدد إلكترونات التكافؤ للذرة الحرة V، وعدد إلكترونات الزوج الوحيد غير الرابطة N على تلك الذرة، وعدد إلكترونات الرابطة المشتركة B حولها؛ وتعيد الأداة الشحنة الشكلية FC = V − N − B/2، وتسمية شحنة مقروءة، واستبدالاً خطوة بخطوة، وملخصاً قصيراً عما إذا كانت الذرة متعادلة أو موجبة أو سالبة. تحتاج فحوصات الواجبات وتفضيل الرنين والتصحيح الآلي نفس تعيين FC من نقاط لويس في الكتاب.

ماذا تعني الشحنة الشكلية في بنية لويس

الشحنة الشكلية أداة محاسبة لبنى لويس، وليست شحنة جزئية مقاسة بالتحليل الطيفي. لأي ذرة في بنية مرسومة تعدّون ثلاثة أعداد صحيحة: V عدد إلكترونات التكافؤ التي كانت ستملكها الذرة الحرة في تكوين الحالة الأرضية (لعناصر المجموعة الرئيسية غالباً رقم المجموعة في ترقيم A/B القديم أو IUPAC الحديث)؛ N عدد الإلكترونات غير الرابطة المرسومة كأزواج وحيدة على تلك الذرة —عدّوا الإلكترونات، فالزوج الوحيد اثنان لا واحد—؛ وB إجمالي إلكترونات الرابطة المشتركة في كل الروابط مع الجيران —كل رابطة أحادية تساهم بإلكترونين، والثنائية بأربعة، والثلاثية بستة—.

الصيغة المغلقة هي الشحنة الشكلية = V − N − نصف B. عندما تكون FC صفراً تكون الذرة متعادلة شكلياً في تلك البنية؛ وعندما تكون موجبة تكون الذرة فقيرة بالإلكترونات نسبةً إلى الذرة الحرة؛ وعندما تكون سالبة تكون قد اكتسبت كثافة إلكترونية محاسبية. يستخدم المعلمون الشحنات الشكلية لترتيب مساهمي الرنين: تُفضَّل البنى ذات الشحنات الشكلية المطلقة الأصغر والشحنة السالبة على الذرات الأكثر كهرسلبية.

الطلاب الذين يخلطون إلكترونات الزوج الوحيد بعدد الأزواج، أو يعدّون الروابط بدل إلكترونات الرابطة، يحصلون على إشارة أو مقدار خاطئ؛ تجبر هذه الأداة الأعداد الثلاثة على أن تكون صريحة حتى يكون الاستبدال شفافاً. لا تبتكر الحاسبة بنية لويس من صيغة جزيئية —يجب أن تعرفوا V وN وB مسبقاً من رسمكم أو من نص المسألة.

نصائح عملية وأمثلة كلاسيكية وعمليات بحث ذات صلة

عدّوا دائماً إلكترونات الرابطة اثنين لكل رابطة أحادية مرسومة إلى الذرة، لا كعدد الخطوط. فضّلوا إرسال أرقام بدل سلاسل مهيأة مسبقاً عندما تتحكمون بالعميل؛ تُقبل السلاسل الرقمية فقط عندما تطابق نمطاً رقمياً منتهياً صارماً وتحل إلى أعداد صحيحة. تستهدف هذه الصفحة من يبحثون عن حاسبة شحنة شكلية أو إلكترونات تكافؤ وزوج وحيد ورابطة أو FC = V − N − B/2 عبر الإنترنت؛ وليست أداة عدد أكسدة ولا حاسبة كمية للشحنة الجزئية ولا راسم بُنى لويس يبتكر روابط من صيغة.

فضّلوا هذه القدرة عندما تملكون الأعداد الثلاثة مسبقاً وتحتاجون فقط الشحنة الشكلية؛ وإن كان المصدر مسألة نصية فاستخرجوا أولاً V وN وB من مخطط لويس.

حالات الاستخدام

فحص واجبات الشحنة الشكلية للويس

يُدخل الطلاب V وN وB من بُنى لويس في الكتاب ويقارنون الشحنات الشكلية والإشارات المكتوبة يدوياً بنتيجة حتمية قبل التسليم.

فحوصات مسبقة لترتيب الرنين

تقيّم الأنابيب بُنى لويس المرشحة بمقدار الشحنة الشكلية المطلق بعد حساب FC لكل ذرة من أعداد إلكترونات صريحة.

الأسئلة الشائعة

ما صيغة الشحنة الشكلية؟

الشحنة الشكلية FC = V − N − B/2، حيث V إلكترونات تكافؤ الذرة الحرة، وN إلكترونات الزوج الوحيد (غير الرابطة) على الذرة، وB إلكترونات الرابطة (المشتركة) حول الذرة.

هل أعدّ الأزواج الوحيدة أم إلكتروناتها؟

عدّوا الإلكترونات. الزوج الوحيد الواحد إلكترونان لـ N. إن أدخلتم عدد الأزواج بدل الإلكترونات فستكون الشحنة الشكلية خاطئة.

ماذا يحدث عند عدد إلكترونات سالب؟

يجب أن تكون أعداد الإلكترونات في محاسبة لويس أعداداً صحيحة صفرية أو موجبة.

هل الشحنة الشكلية هي نفسها عدد الأكسدة؟

لا. تفترض الشحنة الشكلية تقاسماً متساوياً لإلكترونات الرابطة؛ وتُسند أعداد الأكسدة إلكترونات الرابطة إلى الذرة الأكثر كهرسلبية. استخدموا هذه الأداة للشحنة الشكلية فقط.

كيف تساعد الشحنة الشكلية في الاختيار بين بنى الرنين؟

تُفضَّل البنية التي تكون شحناتها الشكلية أصغر بالقيمة المطلقة والتي تضع الشحنة السالبة على الذرة الأعلى كهرسلبية. احسب شحنة كل ذرة في كل بنية ثم قارن بينها.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"valence_electrons":4,"lone_pair_electrons":0,"bonding_electrons":8}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "valence_electrons": 4,
    "lone_pair_electrons": 0,
    "bonding_electrons": 8
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "valence_electrons": 4,
    "lone_pair_electrons": 0,
    "bonding_electrons": 8
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"valence_electrons":4,"lone_pair_electrons":0,"bonding_electrons":8}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"valence_electrons":4,"lone_pair_electrons":0,"bonding_electrons":8}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/formal-charge", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "valence_electrons": 4,
  "lone_pair_electrons": 0,
  "bonding_electrons": 8
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.formal_charge",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الحدود

max_abs 1000000000000

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

تُرفض أعداد الإلكترونات السالبة بـ invalid_input حتى لا يبتكر خطأ مطبعي قشرة تكافؤ سالبة بلا معنى. المسار حساب حتمي صرف —بلا شبكة ولا بذور عشوائية ولا اعتماد على ساعة الحائط— لذا يعيد منفّذ المتصفح المجاني وAPI المدفوعة مسبقاً نفس JSON بعد تقريب عشري ثابت في كل استدعاء.

كيف تستدعون API وما الذي يعود

يجب أن تبقى القيم المطلقة ضمن الحد المنشور تريليون واحد؛ ويجب أن تكون أعداداً صحيحة لأن أعداد الإلكترونات متقطعة في نظرية لويس. أرسلوا جسماً JSON بثلاثة أعداد صحيحة غير سالبة إلزامية: valence_electrons (أسماء بديلة valence، V، ve، valence_e)، وlone_pair_electrons (أسماء بديلة lone_pairs، lone_pair، nonbonding، non_bonding، nonbonding_electrons، N، L)، وbonding_electrons (أسماء بديلة bonding، shared، shared_electrons، B، bonding_e). يُرفض أي عدد سالب بـ invalid_input ورسالة تسمي الحقل المخالف —يُسمح بالصفر ويغطي ذرات بلا أزواج وحيدة أو بلا روابط في الحالات الحدية—. عند النجاح تعيد الاستجابة valence_electrons وlone_pair_electrons وbonding_electrons مقربة، وتعيّن formal_charge إلى قيمة FC المقربة، وformula إلى السلسلة FC = V − N − B/2، وcharge_label إلى عرض مضغوط مثل صفر أو زائد واحد أو ناقص واحد، وmessage إلى ملخص قصير للإشارة، وsteps إلى مصفوفة مرتبة من أسطر الاستبدال يمكنكم إثباتها في الاختبارات. التحقق الفاشل —حقول ناقصة أو أرقام غير منتهية أو غير صحيحة أو قيم خارج الحدود المطلقة أو أعداد سالبة— يعيد invalid_input ولا يُحصَّل أبداً. التسعير ثابت $0.002 لكل طلب ناجح بوحدة item وسعر وحدوي هامشي صفر.

نصائح عملية وأمثلة كلاسيكية وعمليات بحث ذات صلة

فحوصات صف كلاسيكية: الكربون في الميثان V=4 وN=0 وB=8 فـ FC=0؛ النيتروجين في أيون الأمونيوم V=5 وN=0 وB=8 فـ FC=+1؛ الأكسجين في الماء V=6 وN=4 وB=4 فـ FC=0؛ الأكسجين في الهيدروكسيد V=6 وN=6 وB=2 فـ FC=−1. أبقوا الأعداد ضمن النطاق المطلق المنشور حتى يبقى الحساب الوسيط منتهياً على Worker وفي المتصفح. المهام الفاشلة التي تعيد invalid_input لا تستهلك رصيداً مدفوعاً مسبقاً، مما يبقي سكربتات الاستكشاف رخيصة عندما يرسل المتعلمون عمداً أعداداً سالبة. فحوصات الذهاب والإياب سهلة: أعيدوا حساب V − N − B/2 يدوياً وأكّدوا المساواة مع formal_charge المنشور ضمن نفس التقريب لاثنتي عشرة منزلة، وأكّدوا أن charge_label يطابق إشارة تلك القيمة.

حالات التكامل

اختبارات وحدوية لتطبيقات تعليم الكيمياء

ولّدوا حالات معروفة لشحنة شكلية متعادلة وموجبة وسالبة بالإضافة إلى رفض متعمّد لأعداد سالبة لتمارين البرمجة وfixtures التصحيح.

أسئلة تقنية

هل حاسبة الشحنة الشكلية مجانية؟

أداة المتصفح مجانية وتعمل محلياً. استدعاءات API تستخدم رصيد KIT مدفوعاً مسبقاً بسعر $0.002 لكل طلب ناجح؛ المهام الفاشلة لا تُحصَّل أبداً.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ماذا تعني الشحنة الشكلية في بنية لويس

نصائح عملية وأمثلة كلاسيكية وعمليات بحث ذات صلة

حالات الاستخدام

فحص واجبات الشحنة الشكلية للويس

فحوصات مسبقة لترتيب الرنين

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الحدود

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف تستدعون API وما الذي يعود

نصائح عملية وأمثلة كلاسيكية وعمليات بحث ذات صلة

حالات التكامل

اختبارات وحدوية لتطبيقات تعليم الكيمياء

أسئلة تقنية

شكرًا