Memperkirakan rumus kimia yang dibentuk dari dua unsur yang diketahui nomor atom dapat dilakukan secara cepat. Modalnya adalah dapat menghitung elektron valensi setiap unsur. Kemudian menghitung jumlah kekurangan elektron untuk berjumlah 8 agar memenuhi aturan oktet. Aturan ini hanya berlaku pada senyawa yang memenuhi aturan oktet saja. Biasanya soal yang meminta menggambar struktur Lewis diambil dari unsur-unsur non logam yang memungkinkan membentuk ikatan kovalen. Berikut contoh soal yang diambil dari soal UN tahun lalu beserta pembahasannya.
Soal #1 (UN 2018):
Jika unsur A (nomor atom 7) dan B (nomor atom 17) berikatan, struktur Lewis yang benar...
Pembahasan Soal #1:
Sebelum menentukan struktur Lewis dari A dan B sebaiknya ditentukan lebih dahulu rumus kimia gabungan A dan B itu.
Penyelesaian soal seperti di atas dapat dilakukan dengan menentukan elektron valensi A dan B kemudian menghitung berapa kurangnya bila memenuhi kaidah oktet. Kaidah oktet ini menyatakan bahwa suatu atom akan stabil bila memiliki elektron sebanyak 8.
Unsur A nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
Unsur B nomor atom 17, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
→ elektron valensi = 2 + 5 = 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
Bila alternatif jawaban yang tersedia seperti di bawah ini, maka dengan mudah untuk ditentukan struktur Lewis dari suatu zat yang terdiri dari unsur A dan B. Terdapat 1 atom A (sebagai atom pusat) yang dikelilingi 3 atom B (sebagai bukan atom pusat).
Pada soal-soal model seperti ini biasa jarang menggunakan unsur dengan nomor atom tinggi. Tujuannya memang hanya menguji pemahaman aturan penentuan rumus kimia yang mungkin dari dua unsur serta menentukan struktur Lewisnya.
Patut untuk berhati-hati bila unsur yang berperan sebagai atom pusat berada pada periode ketiga maka ada kemungkinan ia tidak mengikuti aturan oktet, atau sering disebut aturan oktet yang diperluas. Pada periode ketiga ini ada kemungkinan atom tersebut dapat mengalami hibridisasi ke subkulit 3d yang masih kosong untuk menampung elektron dari bukan atom pusat (atom yang mengelilingi atom pusat).
Soal #2 (UN 2017)
Pasangan senyawa dari unsur-unsur berikut: 6K, 8L, 9R, 15M, 17Q, yang memenuhi aturan oktet, kecuali....
A. KL2 dan KQ4
B. KQ2 dan Q2L
C. MQ5 dan KL
D. MQ3 dan KR4
E. KL2 dan LQ2
Pembahasan Soal #2:
Unsur/atom yang akan berperan sebagai atom pusat biasa memiliki kekurangan elektron lebih banyak untuk mencapai oktet (agar berjumlah 8 elektron), dibanding yang bukan atom pusat.
Pada soal ini harus dicari pilihan yang kedua senyawanya tidak memeunuhi aturan oktet.
6K, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p2
→ elektron valensi 4
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 4 = 4.
8L, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi 6
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 6 = 2.
9R, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p5
→ elektron valensi 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
15M, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
→ elektron valensi 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
17Q konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
→ elektron valensi 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
Berikut ini senyawa yang akan mengikuti aturan oktet. Selain dari yang tertulis di bawah ini berarti tidak sesuai aturan oktet.
K kurang 4 elektron dengan L kurang 2. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + L2 → K2L4 → disederhanakan menjadi KL2 → sesuai aturan oktet
K kurang 4 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + Q1 → K1Q4 → disederhanakan menjadi KQ4 → sesuai aturan oktet
L kurang 2 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
L2 + Q1 → L1Q2 → disederhanakan menjadi LQ2 (atau Q2L)→ sesuai aturan oktet
M kurang 3 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
M3 + Q1 → M1Q3 → disederhanakan menjadi MQ3 → sesuai aturan oktet
K kurang 4 elektron dengan R kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + R1 → K1R4 → disederhanakan menjadi KR4 → sesuai aturan oktet
Jawaban yang kedua-duanya tidak sesuai dengan aturan oktet adalah C. MQ5 dan KL
Soal #3
Tuliskan salah satu rumus kimia senyawa yang terdiri dari unsur N (nomor atom 7) dan O (nomor atom 8) yang sesuai aturan oktet! Tunjukkan dengan struktur Lewis senyawa tersebut!
Pembahasan Soal #3:
Unsur N nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 6 = 2.
N3 + O2 → Rumus kimia N2O3 → sesuai aturan oktet
Catatan: Untuk senyawa yang tersusun dari N dan O terdapat beberapa kemungkinan struktur yang masih dapat memenuhi aturan oktet. Cara tadi tidak dapat digunakan, cara yang paling mungkin adalah dengan memposisikan atom N dan O sejumlah yang ditentukan dalam rumus kimianya. Misal untuk N2O.
Bagaimana bila senyawa yang tersusun dari unsur logam dengan non logam?
Cara seperti pada tulisan ini juga dapat diterapkan untuk senyawa ion (senyawa yang tersusun dari unsur logam yang dapat membentuk ion positif serta NH4+ dengan unsur nonlogam). Dengan sedikit modifikasi dalam upaya memenuhi aturan oktet. Unsur logam (biasa elektron valensi kurang dari 4) akan membentuk ion positif (kation) sebanyak elektron valensi.
Contoh:
Rumus kimia senyawa dari unsur Na dan O yang memenuhi aturan oktet:
Na nomor atom 11, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s1
→ elektron valensi = 1
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +1 membentuk Na+
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 6 – 8 = –2, sehingga membentuk O2–
Na+ + O2– → Rumus kimia Na2O → sesuai aturan oktet
Rumus kimia senyawa dari unsur Mg dan O yang memenuhi aturan oktet:
Mg nomor atom 12, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s2
→ elektron valensi = 2
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +2 membentuk Mg2+
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 6 – 8 = –2, sehingga membentuk O2–
Mg2+ + O2– → Mg2O2 → disederhanakan rumus kimia MgO → sesuai aturan oktet
Rumus kimia senyawa dari unsur Mg dan N yang memenuhi aturan oktet:
Mg nomor atom 12, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s2
→ elektron valensi = 2
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +2 membentuk Mg2+
Unsur N nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 5 – 8 = –3, sehingga membentuk N3–
Mg2+ + N3– → Rumus kimia Mg3N2 → sesuai aturan oktet
Soal #1 (UN 2018):
Jika unsur A (nomor atom 7) dan B (nomor atom 17) berikatan, struktur Lewis yang benar...
Pembahasan Soal #1:
Sebelum menentukan struktur Lewis dari A dan B sebaiknya ditentukan lebih dahulu rumus kimia gabungan A dan B itu.
Penyelesaian soal seperti di atas dapat dilakukan dengan menentukan elektron valensi A dan B kemudian menghitung berapa kurangnya bila memenuhi kaidah oktet. Kaidah oktet ini menyatakan bahwa suatu atom akan stabil bila memiliki elektron sebanyak 8.
Unsur A nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
Unsur B nomor atom 17, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
→ elektron valensi = 2 + 5 = 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
Bila alternatif jawaban yang tersedia seperti di bawah ini, maka dengan mudah untuk ditentukan struktur Lewis dari suatu zat yang terdiri dari unsur A dan B. Terdapat 1 atom A (sebagai atom pusat) yang dikelilingi 3 atom B (sebagai bukan atom pusat).
Catatan khusus untuk menulis konfigurasi elektron secara cepat:
Berdasar aturan aufbau pengisian elektron ke dalam orbital sebagaimana umumnya di tulis adalah
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6 8s2
Hafalkan pola berikut:
Pola orbital diperoleh deret teratur:
ss – ps – ps – dps – dps – fdps – fdps
Kadang ada yang menyingkat menjadi
2s – 2ps – 2dps – 2fdps
Pola kulit diperoleh deret teratur:
122334 – 345 – 456 – 4567 – 5678
Berdasar aturan aufbau pengisian elektron ke dalam orbital sebagaimana umumnya di tulis adalah
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6 8s2
Hafalkan pola berikut:
Pola orbital diperoleh deret teratur:
ss – ps – ps – dps – dps – fdps – fdps
Kadang ada yang menyingkat menjadi
2s – 2ps – 2dps – 2fdps
Pola kulit diperoleh deret teratur:
122334 – 345 – 456 – 4567 – 5678
Pada soal-soal model seperti ini biasa jarang menggunakan unsur dengan nomor atom tinggi. Tujuannya memang hanya menguji pemahaman aturan penentuan rumus kimia yang mungkin dari dua unsur serta menentukan struktur Lewisnya.
Patut untuk berhati-hati bila unsur yang berperan sebagai atom pusat berada pada periode ketiga maka ada kemungkinan ia tidak mengikuti aturan oktet, atau sering disebut aturan oktet yang diperluas. Pada periode ketiga ini ada kemungkinan atom tersebut dapat mengalami hibridisasi ke subkulit 3d yang masih kosong untuk menampung elektron dari bukan atom pusat (atom yang mengelilingi atom pusat).
Soal #2 (UN 2017)
Pasangan senyawa dari unsur-unsur berikut: 6K, 8L, 9R, 15M, 17Q, yang memenuhi aturan oktet, kecuali....
A. KL2 dan KQ4
B. KQ2 dan Q2L
C. MQ5 dan KL
D. MQ3 dan KR4
E. KL2 dan LQ2
Pembahasan Soal #2:
Unsur/atom yang akan berperan sebagai atom pusat biasa memiliki kekurangan elektron lebih banyak untuk mencapai oktet (agar berjumlah 8 elektron), dibanding yang bukan atom pusat.
Pada soal ini harus dicari pilihan yang kedua senyawanya tidak memeunuhi aturan oktet.
6K, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p2
→ elektron valensi 4
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 4 = 4.
8L, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi 6
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 6 = 2.
9R, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p5
→ elektron valensi 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
15M, konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
→ elektron valensi 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
17Q konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
→ elektron valensi 7
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 7 = 1.
Berikut ini senyawa yang akan mengikuti aturan oktet. Selain dari yang tertulis di bawah ini berarti tidak sesuai aturan oktet.
K kurang 4 elektron dengan L kurang 2. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + L2 → K2L4 → disederhanakan menjadi KL2 → sesuai aturan oktet
K kurang 4 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + Q1 → K1Q4 → disederhanakan menjadi KQ4 → sesuai aturan oktet
L kurang 2 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
L2 + Q1 → L1Q2 → disederhanakan menjadi LQ2 (atau Q2L)→ sesuai aturan oktet
M kurang 3 elektron dengan Q kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
M3 + Q1 → M1Q3 → disederhanakan menjadi MQ3 → sesuai aturan oktet
K kurang 4 elektron dengan R kurang 1. Untuk memudahkan boleh ditulis dahulu
K4 + R1 → K1R4 → disederhanakan menjadi KR4 → sesuai aturan oktet
Jawaban yang kedua-duanya tidak sesuai dengan aturan oktet adalah C. MQ5 dan KL
Soal #3
Tuliskan salah satu rumus kimia senyawa yang terdiri dari unsur N (nomor atom 7) dan O (nomor atom 8) yang sesuai aturan oktet! Tunjukkan dengan struktur Lewis senyawa tersebut!
Pembahasan Soal #3:
Unsur N nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 5 = 3.
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
kekurangan elektron untuk capai oktet = 8 – 6 = 2.
N3 + O2 → Rumus kimia N2O3 → sesuai aturan oktet
Bagaimana bila senyawa yang tersusun dari unsur logam dengan non logam?
Cara seperti pada tulisan ini juga dapat diterapkan untuk senyawa ion (senyawa yang tersusun dari unsur logam yang dapat membentuk ion positif serta NH4+ dengan unsur nonlogam). Dengan sedikit modifikasi dalam upaya memenuhi aturan oktet. Unsur logam (biasa elektron valensi kurang dari 4) akan membentuk ion positif (kation) sebanyak elektron valensi.
Contoh:
Rumus kimia senyawa dari unsur Na dan O yang memenuhi aturan oktet:
Na nomor atom 11, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s1
→ elektron valensi = 1
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +1 membentuk Na+
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 6 – 8 = –2, sehingga membentuk O2–
Na+ + O2– → Rumus kimia Na2O → sesuai aturan oktet
Rumus kimia senyawa dari unsur Mg dan O yang memenuhi aturan oktet:
Mg nomor atom 12, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s2
→ elektron valensi = 2
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +2 membentuk Mg2+
Unsur O nomor atom 8, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p4
→ elektron valensi = 2 + 4 = 6
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 6 – 8 = –2, sehingga membentuk O2–
Mg2+ + O2– → Mg2O2 → disederhanakan rumus kimia MgO → sesuai aturan oktet
Rumus kimia senyawa dari unsur Mg dan N yang memenuhi aturan oktet:
Mg nomor atom 12, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 2s2
→ elektron valensi = 2
melepaskan elektron valensinya sehingga bermuatan +2 membentuk Mg2+
Unsur N nomor atom 7, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p3
→ elektron valensi = 2 + 3 = 5
jumlah elektron yang diperlukan untuk capai oktet = 5 – 8 = –3, sehingga membentuk N3–
Mg2+ + N3– → Rumus kimia Mg3N2 → sesuai aturan oktet
Tidak ada komentar:
Posting Komentar