Cara Menghitung Bilangan Koordinasi pada Atom Pusat Molekul/Ion Poliatom

Terdapat beberapa alternatif yang mungkin disebut sebagai trik agar mudah menggambar struktur Lewis suatu molekul atau ion poliatom. Seperti dalam tulisan ini dan kalkulator ini. Dalam tulisan ini sendiri dilakukan dengan menghitung bilangan koordinasi (BK) atom pusat. Bilangan koordinasi yang dimaksud di sini adalah jumlah pasangan elektron ikatan + jumlah pasangan elektron bebas + radikal bebas. Dengan tahu BK atom pusat suatu molekul atau ion poliatom maka jenis orbital hibridanya dapat diprediksi dengan cepat dan kesalahan penggambaran struktur Lewis-nya dapat diminimalkan. Bagaimana caranya simak lebih lanjut.

Rumus hitung BK molekul atau ion poliatom dapat dijabarkan sebagai berikut.

Simbol/variabel:
n = jumlah elektron valensi semua atom + muatan negatif – muatan positif
X = jumlah atom luar (atom yang diikat oleh atom pusat), untuk H tidak dihitung.
EB = jumlah elektron bebas
PEB = jumlah pasangan elektron bebas

EB = n – 8X
PEB = (n – 8X)/2

BK = X + PEB
BK = X + (n – 8X)/2
BK = X + n/2 – 8X/2
BK = X + n/2 – 4X
BK = n/2 + X – 4X
BK = (n/2) – 3X

Harus hati-hati bila diperoleh BK berupa pecahan. BK menghasilkan pecahan disebabkan jumlah elektron ganjil. Bila ada atom luar H atau I, BK pecahan tersebut dapat dibulatkan ke bawah, tetapi bila atom luar seperti F, Cl, Br, N, O, hasil pecahan tersebut dibulatkan ke atas. 

Contoh penerapan rumus BK = (n/2) – 3X

CO₂
n = ev C + (ev O × 2)
n = 4 + (6 × 2)
n = 16

X = 2 ( ada 2 O)

BK C dalam CO₂ = 16/2 – 3.2
BK C dalam CO₂ = 8 – 6
BK C dalam CO₂ = 2

BK = 2 → 2 orbital
→ 1 orbital s dan 1 orbital p
→ orbital hibrida C = sp

---

CH₄
n = ev C + (ev H × 4)
n = 4 + (1 × 4)
n = 8

X = 0 (ingat H tidak dihitung, diabaikan)

BK C dalam CH₄ = (n/2) – 3X
BK C dalam CH₄ = 8/2 – 3.0
BK C dalam CH₄ = 4

BK = 4 → 4 orbital
→ 1 orbital s dan 3 orbital p
→ orbital hibrida C = sp³

---

CH₂O
n = ev C + (ev H × 2) + ev O
n = 4 + (1 × 2) + 6
n = 12

X = 1 (hanya O yang dihitung, ingat H tidak dihitung)

BK C dalam CH₂O = (n/2) – 3X
BK C dalam CH₂O = 12/2 – 3.1
BK C dalam CH₂O = 6 – 3
BK C dalam CH₂O = 3

BK = 3 → 3 orbital
→ 1 orbital s dan 2 orbital p
→ orbital hibrida C = sp²

---

NH₃
n = ev N + (ev H × 3)
n = 5 + (1 × 3)
n = 8

X = 0 (ingat H tidak dihitung, diabaikan)

BK N dalam NH₃ = (n/2) – 3X
BK N dalam NH₃ = 8/2 – 3.0
BK N dalam NH₃ = 4

BK = 4 → 4 orbital
→ 1 orbital s dan 3 orbital p
→ orbital hibrida N = sp³

---

NO₃^–
n = ev N + (ev O × 3) + muatan
n = 5 + (6 × 3) + 1
n = 24

X = 3

BK N dalam NO₃^– = (n/2) – 3X
BK N dalam NO₃^– = 24/2 – 3.3
BK N dalam NO₃^– = 12 – 9
BK N dalam NO₃^– = 3

BK = 3 → 3 orbital
→ 1 orbital s dan 2 orbital p
→ orbital hibrida N = sp²

---

SO₄^2–
n = ev S + (ev O × 4) + muatan
n = 6 + (6 × 4) + 2
n = 32

X = 4

BK S dalam SO₄^2– = (n/2) – 3X
BK S dalam SO₄^2– = 32/2 – 3.4
BK S dalam SO₄^2– = 16 – 12
BK S dalam SO₄^2– = 4

BK = 4 → 4 orbital
→ 1 orbital s dan 3 orbital p
→ orbital hibrida S = sp³

---

H₃O⁺
n = (ev H × 3) + ev O – muatan
n = (1 × 3) + 6 – 1
n = 8

X = 0 (ingat H tidak dihitung, diabaikan)

BK O dalam H₃O⁺ = (n/2) – 3X
BK O dalam H₃O⁺ = 8/2 – 3.0
BK O dalam H₃O⁺ = 4

BK = 4 → 4 orbital
→ 1 orbital s dan 3 orbital p
→ orbital hibrida O = sp³

---

XeF₄
n = ev Xe + (ev F × 4)
n = 8 + (7 × 4)
n = 36

X = 4

BK Xe dalam XeF₄ = (n/2) – 3X
BK Xe dalam XeF₄ = 36/2 – 3.4
BK Xe dalam XeF₄ = 18 – 12
BK Xe dalam XeF₄ = 6

BK = 6 → 6 orbital
→ 1 orbital s, 3 orbital p, dan 2 orbital d
→ orbital hibrida Xe = sp³d²

---

POF₃
n = ev P + ev O + (ev F × 3)
n = 5 + 6 + (7 × 3)
n = 32

X = 4 ( 1 O dan 3 F)

BK P dalam POF₃ = (n/2) – 3X
BK P dalam POF₃ = 32/2 – 3.4
BK P dalam POF₃ = 16 – 12
BK P dalam POF₃ = 4

BK = 4 → 4 orbital
→ 1 orbital s, 3 orbital p
→ orbital hibrida P = sp³

---

NO₂
n = ev N + (ev O × 2)
n = 5 + (6 × 2)
n = 17

X = 2

BK N dalam NO₂ = (n/2) – 3X
BK N dalam NO₂ = 17/2 – 3.2
BK N dalam NO₂ = 8,5 – 6
BK N dalam NO₂ = 2,5
BK N dalam NO₂ = 3 (dibulatkan ke atas karena atom luarnya O)

BK = 3 → 3 orbital
→ 1 orbital s dan 2 orbital p
→ orbital hibrida N = sp²

---

I₃^–
n = (ev I × 3) + muatan
n = (7 × 3) + 1
n = 22

X = 2 ( 1 atom I sebagai atom pusat)

BK I dalam I₃^– = (n/2) – 3X
BK I dalam I₃ ^–= 22/2 – 3.2
BK I dalam I₃^– = 11 – 6
BK I dalam I₃^– = 5

BK = 5 → 5 orbital
→ 1 orbital s, 3 orbital p, dan 1 orbital d
→ orbital hibrida I = sp³d

---

Referensi