Dengan membandingkan
jumlah elektron pada suatu atom bebas dengan jumlah elektron yang terkait
dengan atom tersebut dalam struktur Lewis, kita dapat menentukan distribusi
elektron dalam molekul dan menggambarkan struktur Lewisnya yang paling mungkin.
Prosedurnya sebagai berikut: dalam keadaan bebas, jumlah elektron yang dimiliki
oleh suatu atom sama dengan jumlah elektron valensinya. (Seperti biasa, kita
tidak perlu memperhatikan elektron-elektron bagian dalam). Didalam molekul,
elektron yang dimiliki oleh suatu atom adalah elektron-elektron bebas pada atom
tersebut ditambah pasangan elektron ikatan diantara atom tersebut dengan atom
yang lain. Tetapi, karena pasangan elektron ikatan digunakan bersama oleh
atom-atom yang berikatan maka jumlah elektron pada pasangan elektron ikatan
harus dibagi secara merata diantara atom-atom yang membentuk ikatan tersebut. Muatan
formal (formal charge) suatu
atom adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah elektron
yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis.
Untuk menentukan jumlah
elektron atom dalam struktur Lewis, aturan berikut:
1. Semua elektron non-ikatan dalam atom tersebut dinyatakan milik atom itu.
2. Kita membagi ikatan antara atom tersebut dengan atom yang lain dan menyatakan separuh elektron ikatannya sebagai milik atom tersebut.
1. Semua elektron non-ikatan dalam atom tersebut dinyatakan milik atom itu.
2. Kita membagi ikatan antara atom tersebut dengan atom yang lain dan menyatakan separuh elektron ikatannya sebagai milik atom tersebut.
Konsep muatan formal
dapat diilustrasikan dengan menggunakan molekul ozon (O3) sebagai
contoh. Dengan mengikuti tahapan, kita bisa menggambarkan struktur Lewis
untuk O3:
Untuk materi kimia lainnya dapat Anda baca pada link berikut: KLIK DI SINI
Muatan formal pada setiap atom dalam O3 sekarang dapat dihitung menurut skema berikut:
dimana garis merah bergelombang menyatakan
pemutusan ikatan. Perhatikan bahwa pemutusan ikatan tunggal menghasilkan
transfer satu elektron, pemutusan ikatan rangkap dua mengasilkan transfer dua
elektron untuk masing-masing atom dalam ikatan dan seterusnya. Jadi muatan
formal untuk atom-atom dalam O3 adalah:
Untuk muatan positif satu dan muatan
negatif satu, biasanya penulisan angka 1 diabaikan.
Aturan berikut dapat
membantu Anda dalam penulisan muatan formal:
- Untuk molekul netral, jumlah muatan formal harus nol, karena merupakan spesi netral. (Aturan ini berlaku, misalnya pada molekul O3.)
- Untuk kation, jumlah muatan formal harus sama dengan muatan positifnya.
- Untuk anion, jumlah muatan formal harus sama dengan muatan negatifnya.
Ingatlah bahwa molekul
formal tidak menyatakan pemisahan muatan yang sebenarnya di dalam molekul.
Dalam molekul ozon misalnya, tidak ada bukti yang menyatakan bahwa atom O pusat
bermuatan 1+ atau salah satu atom O ujung bermuatan 1-. Penulisan muatan-muatan
ini pada atom dalam struktur dalam Lewis hanya membantu kita untuk melihat
elektron valensi dalam molekul.
Kadang-kadang terdapat
lebih dari satu struktur Lewis yang mungkin untuk spesi tertentu. Pada kasus
seperti ini, muatan formal dapat membantu kita untuk memiliki struktur Lewis
yang lebih disukai dan petunjuknya adalah sebagai berikut:
- Pada molekul netral, struktur Lewis tanpa muatan formal lebih disukai dari struktur dengan muatan formal.
- Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar (2+, 3+, dan/atau 2-, 3-, dan seterusnya) kurang disukai daripada struktur dengan mutan formal yang kecil.
- Di antara struktur Lewis dengan distribusi mauatan formal yang serupa, struktur yang paling disukai adalah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom yang lebih elektronegatif.
Referensi: Raymond Chang
No comments:
Post a Comment