La carga formal es una herramienta para estimar la distribución de la carga eléctrica dentro de una molécula. El concepto de estados de oxidación constituye un método competitivo para evaluar la distribución de los electrones en las moléculas. Si se comparan las cargas formales y los estados de oxidación de los átomos del dióxido de carbono, se obtienen los siguientes valores:
La razón de la diferencia entre estos valores es que las cargas formales y los estados de oxidación representan formas fundamentalmente diferentes de ver la distribución de los electrones entre los átomos de la molécula. Con la carga formal, se supone que los electrones de cada enlace covalente se reparten exactamente por igual entre los dos átomos del enlace (de ahí la división por dos en el método descrito anteriormente). La vista de la carga formal de la molécula de CO2 se muestra esencialmente a continuación:
El aspecto covalente (compartición) del enlace se enfatiza demasiado en el uso de las cargas formales, ya que en realidad hay una mayor densidad de electrones alrededor de los átomos de oxígeno debido a su mayor electronegatividad en comparación con el átomo de carbono. Esto puede ser visualizado de manera más efectiva en un mapa de potencial electrostático.
Con el formalismo del estado de oxidación, los electrones en los enlaces son «adjudicados» al átomo con mayor electronegatividad. A continuación se muestra la vista del estado de oxidación de la molécula de CO2:
Los estados de oxidación hacen demasiado hincapié en la naturaleza iónica del enlace; la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el oxígeno es insuficiente para considerar que los enlaces son de naturaleza iónica.
En realidad, la distribución de electrones en la molécula se encuentra en algún punto entre estos dos extremos. La inadecuación de la simple visión de la estructura de Lewis de las moléculas condujo al desarrollo de la teoría del enlace de valencia de Slater, Pauling y otros, de aplicación más general y precisa, y en adelante a la teoría del orbital molecular desarrollada por Mulliken y Hund.