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.

Berikut ini daftar beberapa molekul atau ion yang memiliki ikatan kovalen.

No	Molekul Ion	Jumlah Atom	Jumlah EVI	Jumlah EVA	EVI - EVA	Jumlah Ikatan	Atom Pusat	EV Atom Pusat	Jumlah EB Atom Pusat	Jumlah IKK
1	H2O	3	24	20	4	2	O	6	4	0
2	CO	2	16	10	6	3	C	4	2	1
3	CO2	3	24	16	8	4	C	4	0	0
4	NH3	4	32	26	6	3	N	5	2	0
5	NO	2	16	11	5	2	N	5	3	0
6	NO2	3	24	17	7	3	N	5	1	1
7	N2O	3	24	16	8	4	N	5	0	1
8	NO3-	4	32	24	8	4	N	5	0	1
9	SO2	3	24	18	6	3	S	6	2	1 *)
10	SO3	4	32	24	8	4	S	6	0	2 *)
11	SO32-	4	32	26	6	3	S	6	0	1 *)
12	SO42-	5	40	32	8	4	S	6	0	2 *)
13	CO32-	4	32	24	8	4	C	4	0	0
14	CH4	5	40	32	8	4	C	4	0	0
15	ClO3-	4	32	26	6	3	Cl	7	2	2 *)
16	HCl	2	16	14	2	1	Cl	7	6	0
17	N2O3	5	40	28	12	6	2N	10	4	0??
18	P2O5	7	56	40	16	8	2P	10	0	2 *)
19	NH4+	5	40	32	8	4	N	5	0	1

Catatan:
EV = Elektron vaensi
EVI = Elekron valensi ideal (Jumlah atom × 8)
EVA = Elektron valensi  asli (Total elektron valensi)
EB = Elekton bebas (sisa hasil bagi EVA : 8)
IKK = Ikatan kovalen koordinasi (Selisih EV atom pusat dengan{Jumlah ikatan + EB})
EV Asli khusus H di sini dianggap 7.
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.

Aturan dalam hitungan jumlah ikatan di atas hanya berlaku untuk molekul-molekul yang memungkinkan mengikuti aturan oktet. Untuk atom pusat yang terletak di periode 3 tabel periodik unsur, aturan tadi tidak berlaku jika atom pusat-nya tidak mampu mengikuti aturan oktet. Seperti pada molekul ClF₃, PCl₅, dan lain-lain. 

Koreksi, kritik, dan saran sangat diharapkan dari pembaca. Semoga bermanfaat.