Muatan Formal dan Kontribusinya terhadap Sifat-sifat Zat
Muatan formal suatu atom adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi dengan jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis. Untuk menentukan jumlah electron atom dalam struktur Lewis, kita dapat menggunakan aturan bahwa 1) Semua electron nonikatan dalam atom tersebut dinyatakan milik atom itu, dan 2) Kita membagi ikatan antara atom tersebut dengan atom lain dan menyatakan separuh electron ikatannya sebagai milik atom tersebut.
Untuk menentukan nilai muatan formal dari suatu molekul dapat dicari dengan cara: F.C = (total elektron yang seharusnya dimiliki atom) -- (jumlah elektron yang dimiliki dalam struktur lewis) Atau F.C= (jumlah electron valensi atom) -- (jumlah electron yang tidak berikatan) - (jumlah ikatan) Atau F.C= (jumlah electron valensi atom) -- (jumlah elektron) -- (jumlah electron berikatan).
Hal penting yang harus diketahui mengenai muatan formal diantaranya:
- Muatan formal sebagai suatu muatan teoritis tidak menunjukkan adanya pemisahan muatan yang nyata dalam molekul.
- Muatan formal membantu dalam pemilihan struktur energi terendah dari sejumlah struktur Lewis yang mungkin untuk suatu spesies tertentu.
- Pengetahuan tentang struktur energi terendah membantu dalam memprediksi produk utama dari suatu reaksi dan juga menjelaskan banyak fenomena.
- Umumnya, struktur energi terendah adalah yang memiliki muatan formal terkecil pada atom-atomnya dan muatan yang paling terdistribusi.
Bentuk Molekul Menurut Teori VSEPR
Teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) adalah teori yang mengemukakan adanya tolakan pasangan electron pada kulit valensi pada molekulmolekul yang memiliki struktur electron seperti aturan Lewis. Teori VSEPR mulai diperkenalkan oleh Nevil's dan Herbert P pada tahun 1940 dan dikembangkan oleh Ronald G dan R. Nyholm. Menurut Gillespie dan Nyholm, pasangan electron valensi atom mempunyai gaya tolak menolak (Gaya Coulomb) karena electron bermuatan negative.
Beberapa bentuk molekul suatu senyawa dapat diramalkan dengan memenuhi beberapa aturan:
- Pasangan elektron cenderung untuk meminimalkan gaya tolak menolak bentuk geometri ideal yaitu a) Bilangan koordinasi 2 berbentuk Linier, b) Bilangan koordinsi 3 berbentuk segitiga planar, b) Bilangan koordinasi 4 berbentuk tetrahedral, d) Bilangan koordiansi 5 berbentuk trigonal bipyramidal, e) Bilangan koordiansi 6 berbentuk octahedral
- Gaya tolak menolak. Adanya pasangan elektron yang tidak berikatan menyebabkan terjadinya gaya tolak di antara elektronnya, sehingga menyebabkan gaya tolak yang lebih kuat antara pasangan elektron yang tidak berikatan (lone-pair) daripada pasangan elektron yang terikat (bond-pair)Â
Meramalkan bentuk molekul suatu senyawa dapat menggunakan teknik yang sederhana. Teknik ini berlandaskan teori VSEPR yang disederhanakan, sehingga dapat berguna untuk meramalkan bentuk molekul suatu senyawa poliatomik dengan mudah dan cepat. Untuk menggunakan teori VSEPR diperlukan data tentang banyaknya pasangan elektron bebas yang berada di sekitar atom pusat.
Untuk mengetahui cara meramalkan bentuk molekuler, berikut ini adalah langka-langkahnya: 1) Hitung T, yaitu jumlah elektronvalensi dalam molekul atau ion, misalnya pada CCl4. 2) Kemudian T dibagi dengan 8 (n), bila T tidak habis dibagi 8, maka sisanya disebut b. 3) Jika harga n bulat, bentuk geometri molekulernya akan mengikuti kelompok AXn, dengan A adalah atom pusat dan X atom lain. 4) Jika n bukan bilangan bulat, maka bentuk geometri molekulernya akan mengalami penyimpangan dari bentuk idealnya. Bilangan m besarnya adalah setengah b, menunjukkan banyaknya pasangan elektron yang tidak terikat pada atom pusat. Bentuk molekuler dinyakatan dengan kelompok AXnEm dengan A adalah atom pusat, X atom lain dan E adalah jumlah pasangan elektron yang tidak terikat.***
