Calculateur de charge formelle : valence, doublets, liaisons
Trouvez la charge formelle de tout atome d'une structure de Lewis à partir de trois décomptes : l'azote de l'ion ammonium, avec 5 électrons de valence, aucun électron non liant et 8 électrons de liaison, porte plus un. Chaque substitution est affichée. Gratuit dans votre navigateur.
- Gratuit
- Fonctionne dans votre navigateur
- Sans inscription
- Vos données restent sur votre appareil
Lancer gratuitement
Exemple résolu
- Électrons de valence
- 4
- Nb non liants
- 0
- Nb de liaison
- 8
- Charge formelle
- 0
- Étiquette de charge
- 0
Un calculateur de charge formelle transforme trois comptages d'électrons d'une structure de Lewis en l'entier unique que les chimistes utilisent pour attribuer une charge à chaque atome sans calcul quantique complet. Saisissez le nombre d'électrons de valence de l'atome libre V, le nombre d'électrons de doublet non liant N sur cet atome et le nombre d'électrons de liaison partagés B autour de lui ; l'outil renvoie la charge formelle FC égale à V moins N moins B sur deux, une étiquette de charge lisible, la substitution pas à pas et un court résumé indiquant si l'atome est neutre, positif ou négatif. Les vérifications de devoirs, la préférence de résonance et la notation automatisée ont besoin de la même attribution de FC à partir des points de Lewis du manuel.
Ce que signifie la charge formelle dans une structure de Lewis
La charge formelle est un outil de comptabilité pour les structures de Lewis, non une charge partielle mesurée par spectroscopie.
Pour tout atome d'une structure dessinée vous comptez trois entiers : V, le nombre d'électrons de valence que l'atome libre aurait dans sa configuration de l'état fondamental (pour les éléments du groupe principal c'est souvent le numéro de groupe dans la numérotation ancienne A/B ou moderne IUPAC) ; N, le nombre d'électrons non liants dessinés comme doublets non liants sur cet atome —comptez les électrons, un doublet en représente donc deux, pas un— ; et B, le nombre total d'électrons de liaison partagés dans toutes les liaisons avec les voisins —chaque liaison simple contribue deux électrons, une double quatre, une triple six—.
La formule fermée est charge formelle égale à V moins N moins la moitié de B. Quand FC est zéro l'atome est formellement neutre dans cette structure ; quand FC est positive l'atome est déficient en électrons par rapport à l'atome libre ; quand FC est négative il a gagné de la densité électronique comptable. Les enseignants utilisent les charges formelles pour classer les contributeurs de résonance : on préfère les structures à charges formelles absolues plus petites et à charge négative sur les atomes plus électronégatifs.
Les étudiants qui confondent les électrons de doublet avec le nombre de doublets, ou qui comptent les liaisons au lieu des électrons de liaison, obtiennent le mauvais signe ou la mauvaise magnitude ; cet outil force les trois comptages à être explicites pour que la substitution soit transparente. Le calculateur n'invente pas une structure de Lewis à partir d'une formule moléculaire —vous devez déjà connaître V, N et B depuis votre dessin ou l'énoncé du problème.
Conseils pratiques, exemples classiques et recherches associées
Vérifications classiques en classe : le carbone dans le méthane a V égal à quatre, N égal à zéro, B égal à huit, donc FC est zéro ; l'azote dans l'ion ammonium a V égal à cinq, N égal à zéro, B égal à huit, donc FC est plus un ; l'oxygène dans l'eau a V égal à six, N égal à quatre, B égal à quatre, donc FC est zéro ; l'oxygène dans l'hydroxyde a V égal à six, N égal à six, B égal à deux, donc FC est moins un.
Comptez toujours les électrons de liaison comme deux par liaison simple dessinée vers l'atome, non comme le nombre de traits. Préférez envoyer des nombres plutôt que des chaînes préformatées lorsque vous contrôlez le client ; les chaînes numériques ne sont acceptées que lorsqu'elles correspondent à un motif numérique fini strict et se résolvent en entiers.
Cette page cible les personnes cherchant un calculateur de charge formelle, électrons de valence doublet non liant et de liaison, ou FC égale à V moins N moins B sur deux en ligne ; ce n'est pas un outil de nombre d'oxydation, ni un calculateur quantique de charge partielle, ni un dessinateur de structures de Lewis qui invente des liaisons à partir d'une formule.
Préférez cette capacité lorsque vous avez déjà les trois comptages et n'avez besoin que de la charge formelle ; si votre source est un énoncé, extrayez d'abord V, N et B du diagramme de Lewis.
Cas d’usage
Vérification de devoirs sur la charge formelle de Lewis
Les étudiants saisissent V, N et B depuis des structures de Lewis du manuel et comparent charges formelles et signes écrits à la main à un résultat déterministe avant de rendre.
Pré-contrôles de classement par résonance
Les pipelines notent les structures de Lewis candidates selon la magnitude absolue de la charge formelle après calcul de FC pour chaque atome à partir de comptages d'électrons explicites.
Questions fréquentes
Quelle est la formule de la charge formelle ?
Charge formelle FC = V − N − B/2, où V est le nombre d'électrons de valence de l'atome libre, N les électrons de doublet non liant sur l'atome, et B les électrons de liaison (partagés) autour de l'atome.
Dois-je compter les doublets ou les électrons de doublet ?
Comptez les électrons. Un doublet non liant représente deux électrons pour N. Si vous saisissez le nombre de doublets au lieu des électrons, la charge formelle sera fausse.
Que se passe-t-il avec un comptage d'électrons négatif ?
Les comptages d'électrons en comptabilité de Lewis doivent être des entiers nuls ou positifs.
La charge formelle est-elle la même que le nombre d'oxydation ?
Non. La charge formelle suppose un partage égal des électrons de liaison ; les nombres d'oxydation attribuent les électrons de liaison à l'atome le plus électronégatif. Utilisez cet outil uniquement pour la charge formelle.
Comment la charge formelle aide-t-elle à choisir entre des formes de résonance ?
On privilégie la structure dont les charges formelles sont les plus faibles en valeur absolue et qui place la charge négative sur l'atome le plus électronégatif. Calculez la charge de chaque atome dans chaque forme, puis comparez.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
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)Exemple de requête
{
"valence_electrons": 4,
"lone_pair_electrons": 0,
"bonding_electrons": 8
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.formal_charge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Limites
max_abs | 1000000000000 |
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Les comptages d'électrons négatifs sont rejetés avec invalid_input afin qu'une faute de frappe n'invente pas une couche de valence négative dénuée de sens. Le chemin est de l'arithmétique pure déterministe —sans réseau, sans graines aléatoires, sans dépendance à l'horloge— de sorte que l'exécuteur gratuit du navigateur et l'API prépayée renvoient le même JSON après un arrondi décimal fixe à chaque appel.
Comment appeler l'API et ce qui est renvoyé
Les valeurs absolues doivent rester dans la limite publiée d'un billion ; elles doivent être entières car les comptages d'électrons sont discrets en théorie de Lewis. Envoyez un corps JSON avec trois entiers non négatifs obligatoires : valence_electrons (alias valence, V, ve, valence_e), lone_pair_electrons (alias lone_pairs, lone_pair, nonbonding, non_bonding, nonbonding_electrons, N, L) et bonding_electrons (alias bonding, shared, shared_electrons, B, bonding_e). Tout comptage négatif est rejeté avec invalid_input et un message qui nomme le champ fautif —zéro est autorisé, ce qui couvre les atomes sans doublets non liants ou sans liaisons dans des cas limites—. En cas de succès la réponse renvoie valence_electrons, lone_pair_electrons et bonding_electrons arrondis, fixe formal_charge à la valeur FC arrondie, formula à la chaîne FC égale à V moins N moins B sur deux, charge_label à un affichage compact tel que zéro, plus un ou moins un, message à un court résumé du signe et steps à un tableau ordonné de lignes de substitution que vous pouvez affirmer dans des tests. Une validation échouée —champs manquants, nombres non finis, non entiers, valeurs hors limites absolues ou comptages négatifs— renvoie invalid_input et n'est jamais facturée. Le tarif est un forfait $0.002 par requête réussie avec unité item et prix unitaire marginal nul.
Conseils pratiques, exemples classiques et recherches associées
Gardez les comptages dans la plage absolue publiée pour que l'arithmétique intermédiaire reste finie sur le Worker et dans le navigateur. Les tâches échouées qui renvoient invalid_input ne consomment pas le solde prépayé, ce qui maintient les scripts exploratoires peu coûteux lorsque les apprenants envoient délibérément des comptages négatifs. Les vérifications aller-retour sont simples : recalculez V moins N moins B sur deux à la main et confirmez l'égalité avec formal_charge publié dans le même arrondi à douze décimales, et confirmez que charge_label correspond au signe de cette valeur.
Cas d'intégration
Tests unitaires pour applications d'éducation chimique
Générez des cas connus de charge formelle neutre, positive et négative plus des rejets délibérés de comptages négatifs pour katas de code et fixtures de notation.
Questions techniques
Le calculateur de charge formelle est-il gratuit ?
L'outil navigateur est gratuit et s'exécute localement. Les appels API utilisent le solde KIT prépayé à $0.002 par requête réussie ; les tâches échouées ne sont jamais facturées.