Menentukan Muatan Formal

Sahabat kimia, kali kita akan membahas cara menentukan muatan formal dalam suatu molekul kimia ion poliatomik. Sebelummya apa teman-teman masih ingat dengan istilah pasangan elektron ikatan atau (PEI), pasangan elektron bebas (PEB) dan elektron tak berpasangan (ETB). Perhatikan contoh dibawah ini

Gambar 1. PEI, PEB, dan ETB pada molekul NO2

Contoh di atas akan mengingatkan kalian kembali pada ketiga istilah tersebut.

Lalu apa itu muatan Formal? Untuk apa kita menentukan muatan formal?

Yuk kita lanjutkan pembahasan kita...

Atom-atom yang berikatan kovalen memiliki muatan formal yang harganya negatif, nol atau positif. Muatan formal (Formal Charge) adalah muatan hipotetik dari atom-atom yang berikatan kovalen pada molekul ataupun ion poliatomik apabila pasangan elektron ikatan dianggap tertarik sama kuat oleh dua atom yang keelektronegatifannya sama. Muatan formal (Qf) dapat dihitung berdasarkan struktur lewis yang benar.

Lalu bagaimana menentukan muatan formal? Muatan formal suatu atom dapat dihitung dengan persamaan berikut sobat...🤗

Qf= EV - Nm = EV- NPeb - 1/2 NPei

EV adalah  elektron valensi ; NM adalah jumlah elektron yang dimiliki oleh atom; NPEB adalah jumlah elektron dan semua PEB atom ; NPei adalah jumlah elektron dari semua PEI pada atom.

Nah, sobat kimia bisa lihat contoh di bawah ini agar lebih jelas

Contoh 1. Hitunglah muatan formal atom-atom BF3

Pertama, kita tentukan dulu struktur lewis yang benar dari molekul tersebut

Gambar 2. Struktur Lewis BF3

Kemudian tentukan Peb, Pei dari molekul, terapkan dalam persamaan Qf

Muatan Formal atomB

Qf B = 3-3 = 3 - 0 -1/2 *6 = 0

Muatan Formal F

Qf F = 7-7= 7-6-1/2*2 = 0

Bagaimana dengan suatu ion poliatomik...yuk perhatikan contoh berikut ini

Hitunglah muatan Formal pada [BF4]-

Gambar 3. Struktur lewis [BF4]-

Dengan cara yang sama 

Qf B = 3 - 4= 3 - 0 - 1/2 *8 = -1

Qf F = 7-7 = 7-6-1/2*2=0

Dari dua contoh yang diberikan, saya akan memberikan sedikit tips untuk mempermudah dalam menghitung muatan formal. Jika sobat sudah memiliki gambar struktur Lewis muatan formal dapat saja ditentukan dengan cara sederhana. Muatan formal ini sebenarnya adalah membandingkan jumlah elektron valensi suatu atom seharusnya- dikurangi dengan jumlah elektron yang dimiliki pada struktur molekul/ion tersebut. 

Jadi pada contoh 1 misalnya Qf B = 3- 3=0 karena atom B memiliki Eval 3 dan elektron yang dimiliki atom B pada ikatan tersebut ada 3. Nah selanjutnya sobat bisa terapkan di contoh dua ya. Gampangkan 😉

Nah sebenarnya apa sih pentingnya kita mengetahui muatan formal?.

Jadi begini sobat, muatan formal atau atom-atom dalam struktur lewis suatu molekul dan ion poliatomik dapat dijadikan indikator kestabilan dari molekul dan ion poliatomik tersebut. Molekul dan ion poliatomik cenderung stabil bila atom-atomnya memiliki muatan formal nol. Oleh karena itu dalam menulisakan struktur lewis diupayakan agar muatan formal atom-atomnya sama dengan nol.

Sekian sobat pembahasan kali ini semoga bermanfaat.

Referensi

Chang, Raymond. 2011. General Chemistry, The Essential Concept Ed 6. Graw Hill Higher Education. USA: New York
Effendy. 2007. A-level Chemistry For Senior High School Vol 2B. Bayumedia: Malang