Menentukan Orbital Hibrida dengan ½(V+X–K+A)

Materi: kimia
Cara ini berbeda dengan metode sebelumnya. Pada metode sebelumnya (Menentukan Hibrida) yang pernah ditulis di blog ini adalah dengan menghitung semua elektron valensi atom pada molekul atau ion yang terlibat dalam pembentukan ikatan. Cara menentukan orbital hibrida dengan rumus ½(V+X–K+A) ini hanya dengan menentukan jumlah elektron valensi atom pusat berikut jumlah atom monovalen yang terikat ke atom pusat, serta muatannya bila ada.

Berikut ini beberapa istilah yang digunakan dalam rumus menentukan orbital hibrida:

• Atom pusat, atom yang berada pada pusat struktur molekul atau ion. Secara kasatmata, biasa jumlah atomnya hanya satu (atau lebih sedikit dibanding atom lain). Atom pusat biasanya memiliki keelektronegatifan lebih kecil dibanding atom yang ada di sekitarnya (ini tidak kasat mata). H tidak pernah berperan sebagai atau pusat meskipun jumlah tidak termasuk atom H.
• Elektron valensi atom pusat (V), jumlah elektron pada kulit terluar, biasa sama dengan golongan pada unsur-unsur golongan utama.
• Atom monovalen (X), atom yang hanya menggunakan 1 elektronnya untuk berikatan kovalen. Contoh atom monovalen, H, F, Cl, Br, I.
• Muatan kation (K), jumlah muatan positif suatu spesi.
• Muatan anion (A), jumlah muatan negatif suatu spesi.

Jumlah orbital hibrida = ½ × (elektron valensi atom pusat + jumlah atom monovalen sekitar – muatan kation + muatan anion)

Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)

PEB = jumlah orbital hibrida – jumlah atom sekitar

Ketentuan yang berlaku:
2 orbital, (1 orbital s + 1 orbital p) = orbital hibridanya sp
3 orbital, (1 orbital s + 2 orbital p) = orbital hibridanya sp²,
4 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p) = orbital hibridanya sp³,
5 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 1 orbital d) = orbital hibridanya sp³d,
6 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 2 orbital d) = orbital hibridanya sp³d²,
7 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 3 orbital d) = orbital hibridanya sp³d³.

Berikut contoh penerapan rumus:

NO₃^–, O bukanlah atom monovalen.
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 0 – 0 + 1) = 3 → sp²
PEB = 3 – 3 = 0

H₂O, atom pusat O dengan 6 elektron valensi, H adalah atom monovalen, tanpa muatan
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ (6 + 2 – 0 + 0) = 4 → sp³
PEB = 4 – 2 = 2

SO₂, atom pusat S dengan 6 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, tanpa muatan
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ (6 + 0 – 0 + 0) = 3 → sp²
PEB = 3 – 2 = 1

SO₃, atom pusat S dengan 6 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, tanpa muatan
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 0 – 0 + 0) = 3 → sp²
PEB = 3 – 3 = 0

CO₃^2–, atom pusat C dengan 4 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, jumlah muatan negatif 2
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (4 + 0 – 0 + 2) = 3 → sp²
PEB = 3 – 3 = 0

XeO₄, atom pusat Xe dengan 8 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, tanpa muatan
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (8 + 0 – 0 + 0) = 4 → sp³
PEB = 4 – 4 = 0

XeO₂F₂, atom pusat Xe dengan 8 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, F adalah atom monovalen, tanpa muatan.
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (8 + 2 – 0 + 0) = 5 → sp³d
PEB = 5 – 4 = 1

XeOF₄, atom pusat Xe dengan 8 elektron valensi, O adalah bukan atom monovalen, F adalah atom monovalen, tanpa muatan.
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (8 + 4 – 0 + 0) = 6 → sp³d²
PEB = 6 – 5 = 1

Bagaimana dengan H₂O₂
Karena ada 2 atom O sebagai atom pusat dengan posisi kembar berlawanan, maka salah satu O dipandang sebagai atom pusat dan 1 atom O lain berperan sebagai atom sekitar yang monovalen, O ini memang hanya menggunakan 1 elektron yang digunakan berikatan kovalen dengan O atom pusat.
Jumlah orbital hibrida = ½ × (V + X – K + A)
Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 2 – 0 + 0) = 4 → sp³
PEB = 4 – 2 = 2Bagaimana dengan molekul atau spesi yang total elektron valensinya ganjil atau yang jumlah orbitalnya menghasilkan suatu bilangan pecahan? Ini akan dibahas pada tulisan berikutnya.