Pengertian Muatan Formal
Dalam molekul NH3, terdapat tiga pasang elektron ikatan dan sepasang elektron non-ikatan atau menyendiri. Ternyata sepasang elektron menyendiri ini berubah menjadi sepasang elektron ikatan ketika molekul NH3 bergabung dengan ion H+ membentuk ion NH4+, karena ion H+ tidak mempunyai elektron sama sekali.
Dengan demikian, atom N dalam ion NH4+ seakan-akan menderita kekurangan elektron relatif terhadap kondisinya dalam molekul NH3. Untuk menyatakan kekurangan atau kelebihan elektron relatif terhadap atom netralnya inilah kemudian dikenal dengan muatan formal. Untuk membicarakan struktur elektronik spesies semacam ini, bahasa bilangan oksidasi jelas kurang tepat sebab memang bukan merupakan proses transfer elektron. Jadi berbeda dengan dari bilangan oksidasi, muatan formal diartikan sebagai bilangan bulat atau pecahan, positif atau negatif yang menunjuk pada banyaknya kekurangan elektron setiap atom penyusun suatu spesies relatif terhadap atom netralnya. Bilangan ini ditentukan atas dasar struktur elektronik spesies yang bersangkutan dengan anggapan bahwa dalam ikatan kovalen pasangan elektron ikatan memberikan kontribusi muatan secara merata terhadap atom-atom yang berikatan.
G adalah jumlah elektron valensi atom netralnya
n adalah jumlah elektron non-ikatan
b adalah ½ jumlah elektron ikatan antara 3 atom.
Sebagai contoh dalam NH3, setiap atom H mempunyai muatan formal sebesar: 1 - 0 - (½ x 2) = 0 (nol), dan atom N juga mempunyai muatan formal nol (yaitu 5 - 2 - (½ x 6)), sehingga total muatan formal molekul netral NH3 adalah nol. Tetapi dalam ion NH4+, muatan formal masing-masing atom H yaitu nol, dan atom N yaitu: 5 - 0 - (½ x 8) = +1, sehingga muatan formal total yaitu +1 sesuai dengan muatan ion NH4+.
Dengan demikian, atom N dalam ion NH4+ seakan-akan menderita kekurangan elektron relatif terhadap kondisinya dalam molekul NH3. Untuk menyatakan kekurangan atau kelebihan elektron relatif terhadap atom netralnya inilah kemudian dikenal dengan muatan formal. Untuk membicarakan struktur elektronik spesies semacam ini, bahasa bilangan oksidasi jelas kurang tepat sebab memang bukan merupakan proses transfer elektron. Jadi berbeda dengan dari bilangan oksidasi, muatan formal diartikan sebagai bilangan bulat atau pecahan, positif atau negatif yang menunjuk pada banyaknya kekurangan elektron setiap atom penyusun suatu spesies relatif terhadap atom netralnya. Bilangan ini ditentukan atas dasar struktur elektronik spesies yang bersangkutan dengan anggapan bahwa dalam ikatan kovalen pasangan elektron ikatan memberikan kontribusi muatan secara merata terhadap atom-atom yang berikatan.
Menghitung Muatan Formal
Untuk menghitung besarnya kekurangan atau kelebihan elektron tersebut dipakai pedoman sebagai berikut:- Setiap elektron non-ikatan memberikan nilai -1
- Setiap elektron ikatan memberikan nilai ½ jika elektron ini dimiliki oleh dua atom dan ⅓ jika dimiliki oleh tiga atom yang berikatan.
QF = G - n - b
dimanaG adalah jumlah elektron valensi atom netralnya
n adalah jumlah elektron non-ikatan
b adalah ½ jumlah elektron ikatan antara 3 atom.
Sebagai contoh dalam NH3, setiap atom H mempunyai muatan formal sebesar: 1 - 0 - (½ x 2) = 0 (nol), dan atom N juga mempunyai muatan formal nol (yaitu 5 - 2 - (½ x 6)), sehingga total muatan formal molekul netral NH3 adalah nol. Tetapi dalam ion NH4+, muatan formal masing-masing atom H yaitu nol, dan atom N yaitu: 5 - 0 - (½ x 8) = +1, sehingga muatan formal total yaitu +1 sesuai dengan muatan ion NH4+.
Manfaat Muatan Formal
Pengenalan muatan formal bermanfaat dalam:- Menjelaskan struktur elektronik senyawa-senyawa kovalen termasuk spesies berelektron gasal dimana struktur oktet tidak dapat diterapkan.
- Melukiskan struktur resonansi. Menurut konsep muatan formal, struktur yang mempunyai energi terendah adalah struktur yang menghasilkan muatan formal terkecil pada masing-masing atom penyusun spesies yang bersangkutan.
Tag :
Kimia Anorganik
