Trik Menentukan Jumlah Ikatan Kovalen & Ikatan Kovalen Koordinasi secara Matematis

Berikut adalah trik, sekadar hasil utak-atik matematis dengan memanfaatkan aturan dalam pembentukan ikatan kovalen. Sekali lagi ini sekadar trik menentukan jumlah ikatan kovalen pada senyawa/molekul dan juga menentukan ada tidaknya ikatan kovalen koordinasi.

Untuk dapat memahami dengan baik tentu harus menggambar struktur Lewis setiap molekul yang diminta. Salah satu caranya dapat dilihat di sini.

Trik ini sebenarnya dapat digunakan untuk memeriksa apakah gambar struktur Lewis suatu molekul yang dibuat sudah benar atau belum.

Dasar dari aturan ini adalah kaidah oktet, dan semua atom pusat hanya boleh memiliki 8 elektron baik pasangan elektron ikatan maupun pasangan elektron bebas. Aturan dalam trik ini dapat disimak dengan tahapan berikut.

1. Setiap atom harus mengikuti aturan oktet walaupun tidak semua atom bisa mengikuti aturan tersebut, termasuk atom H.
2. Jumlah atom dalam molekul dikali 8, di sini disebut total elektron valensi ideal (EVI).
   Misalnya pada H₂O (3 atom); EVI untuk H₂O = 3 atom × 8 elektron/atom = 24 elektron
3. Hitung total elektron valensi asli (EVA) pada molekul. Untuk atom H karena harus mengikuti aturan oktet maka H elektron valensinya dianggap 7.
   Misal pada H₂O total elektron valensi asli = (7×2)+6 = 14+6 = 20
   Jika terdapat muatan minus (-) tambahkan elektron sebanyak muatan minusnya itu.
   Jika terdapat muatan plus (+) kurangkan elektron sebanyak muatan plusnya itu.
4. Hitung selisih antara langkah ke-2 (EVI) dengan langkah ke-3 (EVA)
   Pada H₂O → 24 - 20 = 4 elektron
5. Bagi hasil pada langkah ke-4 dengan angka 2, karena setiap ikatan terdiri sepasang elektron (2 elektron)
   (EVI-EVA) : 2 = jumlah ikatan kovalen
   Pada H₂O, jumlah ikatan kovalen = 4 elektron : 2 = 2 ikatan kovalen.
   Ikatan yang terjadi ini dapat berupa ikatan kovalen biasa atau ikatan kovalen koordinasi.
6. Untuk menentukan jumlah ikatan kovalen koordinasi dapat dihitung dengan mencari selisih elektron valensi atom pusat dengan jumlah ikatan pada atom pusat dan dikurangi jumlah elektron bebas pada atom pusat.
   
   Cara menghitung jumlah elektron bebas (jumlah elektron tidak berikatan) pada atom pusat = sisa hasil pembagian jumlah EVA dengan 8.
   Pada H₂O → 20:8 = 2 bersisa 4 elektron
   
   Apakah ada ikatan kovalen koordinasi pada H₂O?
   Hitung selisih antara elektron valensi atom pusat dengan total  jumlah ikatan dan elektron bebas pada atom pusat. 6 elektron valensi O; total jumlah ikatan dan elektron bebas = 2 + 4 = 6 Karena tidak berselisih maka H₂O tidak punya ikatan kovalen koordinasi.
   
   Untuk aturan penentuan atom pusat pada suatu molekul dapat dibaca di sini.

Trik Menentukan Ikatan Kovalen
Dirancang oleh Urip.info

Versi disempurnakan - mencakup molekul oktet dan hipervalent (periode 3/4)

Aturan Umum

Kalkulator

Tabel Referensi

Konsep Dasar

Trik ini menggunakan selisih antara Elektron Valensi Ideal (EVI) dan Elektron Valensi Asli (EVA) untuk menentukan jumlah ikatan kovalen, tanpa harus menggambar struktur Lewis terlebih dahulu.

EVI = Elektron Valensi Ideal = Jumlah atom × kapasitas valensi per atom
EVA = Elektron Valensi Asli = total elektron valensi (sudah terkoreksi muatan)
EB = Elektron Bebas atom pusat = EVA mod kapasitas atom pusat
IKK = Ikatan Kovalen Koordinasi

Langkah-Langkah

1

Tentukan kapasitas valensi setiap atom

Atom standar (oktet):
Semua atom → kapasitas = 8
Khusus H → dianggap 7

Atom hipervalent (periode 3+):
Bisa 10 (5 pasang) atau 12 (6 pasang)
Lihat tabel periode 3/4

2

Hitung EVI

EVI = jumlah atom total × kapasitas
(H menggunakan kapasitas 7, bukan 8)

3

Hitung EVA

EVA = Σ(EV asli × jumlah atom tiap jenis) − muatan
Muatan (−) → tambah elektron  |  Muatan (+) → kurangi elektron

H dihitung 7 di sini juga

4

Jumlah Ikatan Kovalen

Jumlah Ikatan = (EVI − EVA) ÷ 2
Jika EVA ganjil → bulatkan ke bawah dahulu

5

Hitung EB atom pusat

EB = EVA mod kapasitas atom pusat

6

Hitung IKK

IKK = EV asli atom pusat − (Jumlah Ikatan + EB)
Jika hasil negatif → IKK = 0

Atom Hipervalent (Periode 3 dan 4)

Atom pusat periode 3+ (S, P, Cl, Si, Br, I, Se, Xe, dll.) dapat menggunakan orbital-d untuk menampung lebih dari 8 elektron. Kapasitas EVI harus disesuaikan:

Kondisi atom pusat	Kapasitas EVI	Contoh
Memenuhi oktet (ikatan ≤ 4)	8	H₂S, PH₃, SiH₄
5 pasang elektron di atom pusat	10	PCl₅, SF₄, ClF₃
6 pasang elektron di atom pusat	12	SF₆, IF₅, XeF₄

Tips: Coba dahulu kapasitas 8. Jika jumlah ikatan tidak konsisten dengan jumlah atom terminal, naikkan ke 10 atau 12.

Batasan Trik Ini

Berlaku untuk: Molekul kovalen yang atom pusatnya memenuhi oktet atau dapat diprediksi hipervalent-nya.

Soal IKK: Nilai IKK yang dihitung adalah perkiraan model Lewis. Untuk SO₂, SO₃, SO₄²⁻, ClO₃⁻, dan sejenis - data eksperimen menunjukkan ikatannya bersifat delokalisasi resonansi, bukan ikatan koordinasi sejati.

Fungsi terbaik trik ini: Memeriksa apakah gambar struktur Lewis sudah benar, dan memperkirakan jumlah ikatan sebelum menggambar.

Kalkulator Ikatan Kovalen

Contoh cepat

— pilih molekul — H₂O CO₂ NH₃ CO SO₂ SO₃ SO₄²⁻ NO₃⁻ ClO₃⁻ NH₄⁺ PCl₅ (hipervalent) SF₆ (hipervalent) SF₄ (hipervalent) ClF₃ (hipervalent)

Nama molekul

Jumlah atom
total

EVA total (sebelum
koreksi muatan)

Muatan ion
(0 jika netral)

EV asli
atom pusat

Kapasitas EVI
atom pusat

8, oktet normal 10, hipervalent (5 pasang) 12 - hipervalent (6 pasang)

Hasil

EVI

—

elektron ideal

EVA (terkoreksi)

—

elektron asli

Jumlah Ikatan Kovalen

—

ikatan

IKK (model Lewis)

—

ikatan koordinasi

EB atom pusat

—

elektron bebas

Kapasitas digunakan

—

Baris tanpa highlight = oktet normal. Kuning = periode 3/4, IKK* sesungguhnya resonansi. Merah = hipervalent, kapasitas EVI > 8.

n IKK model Lewis valid    n* IKK model Lewis, sesungguhnya delokalisasi resonansi    n Molekul hipervalent (kapasitas EVI > 8)

Untuk molekul yang EV-nya berjumlah ganjil dilakukan pembulatan ke bawah.
Dari tabel terdapat penyimpangan jumlah IKK pada N₂O₃.

*) Yang perlu diperhatikan bahwa SO₂, SO₃, SO₃^2–, SO₄^2– , ClO₃^– dalam molekul/anion tersebut sesungguh tidak terdapat ikatan kovalen koordinasi, hal ini sesuai data eksperimen.