Cara Lain Menggambar Struktur Lewis Suatu Molekul

Materi: kimia
Berikut ini adalah cara lain yang belum pernah saya singgung, sedikit lebih sederhana dan tanpa banyak hitungan. Tahap yang dapat dilakukan:

Tentukan jumlah elektron valensi (sesuai nomor golongan) setiap atom pada suatu molekul yang akan dibuat struktur Lewisnya. Patokannya seperti pada gambar berikut.
Tentukan kerangka dari struktur Lewis, pastikan atom pusat adalah atom yang elektronegativitasnya lebih rendah, atau kalau dalam satu periode posisinya sebelah kiri dari atom lain kecuali H, bila segolongan yang bertindak sebagai atom pusat ada pada paling bawah.
Secara kasad mata, biasa yang bertindak sebagai atom pusat adalah atom yang jumlah paling sedikit. H dan F tidak pernah menjadi atom pusat. Tentang aturan atom pusat dapat dibaca di sini. Pada asam oksi (asam yang mengandung oksigen, seperti H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₂CrO₄, dan lain-lain) atom H jarang sekali terikat pada atom pusat secara langsung, tetapi H lebih sering terikat pada atom O lebih dahulu)
Dari kerangka struktur buat tanda ikatan dengan garis yang menghubungkan antara dua atom yang berdekatan. Setiap garis ikatan itu berarti setiap atom yang berdekatan telah menyumbangkan masing-masing 1 elektron sehingga menjadi sepasang elektron yang akan digunakan bersama dalam berikatan.
Lengkapkan jumlah elektron yang bersisa (dengan menggunakan tanda titik atau tanda lainnya) pada sekitar atom hingga sesuai jumlah elektron valensinya. Ingat kurangi elektron valensi dengan jumlah elektron yang digunakan berikatan tadi.
Pindahkan elektron ke salah satu atom yang berikatan atau posisikan elektron di antara dua atom untuk membentuk ikatan baru (biasa menjadi ikatan rangkap 2 atau tiga) agar setiap atom memenuhi aturan oktet.

Catatan Perkecualian:

B (boron) maksimal hanya dapat memiliki 6 elektron ketika berikatan
N (nitrogen) pada beberapa senyawa memiliki elektron 7 saja ketika berikatan
Unsur yang berada pada periode 3 (seperti P, S, Cl, Br, I) dan unsur logam transisi berkemungkinan untuk memiliki elektron lebih dari 8 ketika berikatan

Atom pusat unsur periode 3 jika dipaksakan agar mengikuti aturan oktet ia akan membentuk ikatan kovalen koordinasi (memberikan sepasang elektron kepada atom lain yang berikatan dengannya untuk dipakai bersama).

Bila diharapkan untuk memperoleh struktur molekul paling stabil (sebagai indikasi adalah muatan formal setiap atom sebisa mungkin 0 (nol) atau mendekati nol dan tentu saja aturan oktet akan dilanggar (ini kadang disebut oktet yang diperluas).

Contoh penerapan 1
CO₂
Elektron valensi C adalah 4 (golongan 4A)
Elektron valebsi O adalah 6 (golongan 6A)
C bertindak sebagai atom pusat (karena jumlah C lebih sedikit dan elektronegativitas C < O)

Lengkapkan jumlah elektron valensi yang terisa, C sudah menggunakan 1 elektron untuk berikatan dengan 1 atom O yang ada di kiri dan 1 elektron untuk berikatan dengan 1 atom O di kanan. Jadi masih tersisa 2 elektron lagi yang dapat ditempatkan di sekitar atom C (di sini diletakkan di atas dan bawah C).

Masing-masing atom O sudah menggunakan 1 elektron valensinya untuk berikatan dengan atom C. Jadi elektron valensi O yang tersisa sebanyak 5. Ini ditempatkan pada setiap atom O.

Contoh penerapan 2
HNO₃
Elektron valensi H adalah 1 (golongan 1A)
Elektron valensi N adalah 5 (golongan 5A)
Elektron valebsi O adalah 6 (golongan 6A)
N bertindak sebagai atom pusat (karena jumlah N lebih sedikit dan elektronegativitas N < O), ingat H tidak akan pernah bertindak sebagai atom pusat.

Tahap ini sebenarnya dapat saja dilewati dan langsung menuju tahap akhir jika memang dari hasil analisis jumlah elektron sekitar N sudah tampak lebih dari 8. Selanjutnya sisa 1 elektron dapat langsung dipindahkan ke O di kanan yang kebetulan juga memiliki 1 elektron yang belum berpasangan. Jika 1 elektron dari N pindah ke O di kanan, maka O di kanan langsung dapat memenuhi aturan oktet (elektron di sekitarnya berjumlah 8).

Karena jumlah elektron di sekitar atom N sebanyak 10 elektron ini tidak mungkin, maka 2 elektron pada salag satu ikatan rangkap dipindahkan ke atom O sehingga N memberikan 2 elektron yang digunakan bersama atom O tetapi atom O tidak menyumbangkan elektron sama sekali. Ini biasa disebut sebagai ikatan kovalen koordinasi.

Rumus struktur Lewis dengan 1 ikatan kovalen koordinasi yang ditandai dengan tanda panah dari N menuju O.

Contoh penerapan 3
CO₃^2–
Elektron valensi C adalah 4 (golongan 4A)
Elektron valebsi O adalah 6 (golongan 6A)

C bertindak sebagai atom pusat (karena jumlah C lebih sedikit dan elektronegativitas C < O). Karena itu adalah suatu ion yang bermuatan 2 negatif maka ini dapat diartikan bahwa pada struktur ion tersebut mendapat tambahan 2 elektron dari luar.

Siapa yang menerima elektron tambahan ini? Yang biasa menerima tambahan ini bukanlah atom pusat secara langsung tetapi ligan (atom di sekitar atom pusat). Dalam hal ini 2 atom O-lah yang masing-masing menerima tambahan elektron tersebut.

Beri garis sebagai tanda ikatan antara 2 atom. Setiap garis ikatan ini bermakna 2 elektron yang dapat digunakan bersama oleh dua atom tersebut. Dua elektron ini merupakan sumbangan dua atom yang berikatan, masing-masing atom menyumbangkan 1 elektron.

Karena ion ini bermuatan 2- tambahkan 1 elektron pada satu atom O dan 1 elektron lagi pada atom O lainnya.

Contoh penerapan 4
NO₂
Elektron valensi N adalah 5 (golongan 5A)
Elektron valebsi O adalah 6 (golongan 6A)

N bertindak sebagai atom pusat (karena jumlah N lebih sedikit dan elektronegativitas N < O)

Atom N tidak akan dapat memenuhi aturan oktet karena jumlah elektron valensi totalnya ganjil. Namun demikian ia tidak mungkin lebih dari 8 juga.

Contoh penerapan 5
P₂O₅
Elektron valensi P adalah 5 (golongan 5A)
Elektron valebsi O adalah 6 (golongan 6A)

Jumlah atom P lebih sedikit dari O dan bila ditinjau P berada di bawah O dalam tabel sistem periodik unsur yang artinya elektronegativitas P < O, oleh karena itu P akan berperan sebagai atom pusat. Jumlah atom P ada 2 maka akan terdapat 2 atom pusat. Kerangka yang paling mungkin adalah seperti gambar berikut.

Struktur seperti dibawah ini adalah struktur paling stabil dibanding struktur terakhir itu. Meskipun P tidak mengikuti aturan oktet, memang berpeluang untuk tidak mengikuti aturan oktet karena ia berada di periode ketiga. Kejadian seperti P atau atom dari periode ketiga atau lebih inio sering disebut mengikuti atura oktet yang di perluas.

Walaupun P boleh melanggar aturan oktet namun jika dipaksa/diupayakan P dapat saja mengikuti aturan oktet dengan memindahkan salah satu pasangan elektron ikatan pada ikatan rangkapnya ke atom O. Kejadian seperti ini lalu dijelaskan bahwa antara P dan O membentuk ikatan kovalen koordinasi. Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang terjadi ketika 2 elektron yang digunakan bersama dalam ikatan hanya berasal dari salah satu atom saja, dalam hal ini dari atom P menuju O.

Sekian. Jika ada saran untuk perbaikan, penulis akan sangat berterima kasih. CMIIW

Cara Lain Menggambar Struktur Lewis Suatu Molekul

Tidak ada komentar:

Posting Komentar