Simulasi Struktur Lewis V-0.6

Simulasi ini merupakan sebuah prototipe, hasil pengembangan model sebelumnya di sini yang dapat digunakan secara offline.

Struktur Lewis adalah representasi visual yang menunjukkan pembentukan ikatan kovalen dalam senyawa kimia dengan menggambarkan elektron valensi atom-atom penyusunnya. 

Berikut adalah prosedur pembentukan ikatan menurut struktur Lewis ala urip.info:

1. Tentukan Kerangka Molekul:
   Tentukan atom pusat dan ligan. Atom pusat biasanya atom dengan elektronegativitas lebih rendah atau yang memiliki valensi lebih tinggi (misalnya, C dalam CO₂). Secara kasat mata jumlah atomnya 1. Ligan/atom luar akan ditempatkan di sekitar atom pusat.
   
   
2. Pemilihan Formasi Lewis:
   Kenali jenis valensi ligan apakah formasinya termasuk monovalen, divalen, trivalen (ini jarang ada). Formasi atom pusat dipilih dengan menyesuaikan formasi ligan-ligan. Formasi atom pusat harus "melayani" kebutuhan pasangan formasi ligan. Bila elektron valensi berlebih maka harus dipilih yang mengandung pasangan elektron bebas (PEB).
   
   
3. Pemasangan Valensi:
   Tempatkan ligan-ligan sehingga valensi yang sama akan berpasangan untuk membentuk ikatan antara atom pusat. 
   
   
4. Memenuhi Aturan Oktet/Duplet:
   Bila sudah memahami tentang valensi dan elektron valensi secara umum tidak perlu lagi dipusingkan dengan aturan-aturan ini. Formasi yang sudah ada sudah disesuaikan secara "otomatis".
   
   
5. Stabilitas:
   Formasi-formasi atom semuanya sudah dalam keadaan paling stabil maka hal ini tidak terlalu menjadi perhatian dalam pembentukan struktur Lewis, kecuali ada yang "bermasalah", pastikan variasi muatan formalnya seragam dan sesuatu kaidah keelektronegatifan. Atom keelektronegatifan tinggi normalnya akan mempunyai muatan formal negatif dan sebaliknya akan memiliki muatan formal positif.
   
   Tentang cara menentukan muatan formal silakan simak di sini.

Valensi atom menentukan jumlah ikatan yang dapat dibentuk. Sekali lagi tentang valensi dan elektron valensi dapat disimak di sini, ini harus dipahami 100%.

Istilah seperti monovalen (1 ikatan, misalnya H), divalen (2 ikatan, misalnya O), trivalen (3 ikatan, misalnya N), tetravalen (4 ikatan, misalnya C), hingga oktavalen (8 ikatan, misalnya Xe) membantu memahami kapasitas ikatan atom.

Cara Penggunaan Simulasi

Simulasi ini dirancang untuk membantu siswa memvisualisasikan dan membentuk struktur Lewis dari senyawa kovalen. Berikut langkah-langkah penggunaannya:

1. Pilih Atom:
   Di layar simulasi, tersedia atom-atom seperti C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), dan lainnya dalam grid. Setiap atom memiliki properti valensi dan jenis ikatan (tunggal, ganda, atau rangkap tiga) yang ditunjukkan oleh garis ikatan.
   
   
2. Drag and Drop:
   Klik dan seret atom dari grid untuk memindahkannya ke area kerja. Jika atom digeser ke posisi tertentu, simulasi akan secara otomatis membuat duplikat atom untuk digunakan dalam pembentukan struktur.
   
   
3. Buat Ikatan:
   Dekatkan dua atom hingga mereka "menyentuh" pada posisi ikatan yang sesuai (ditunjukkan oleh garis ikatan yang sejajar). Simulasi akan mengunci atom-atom tersebut membentuk ikatan kovalen (tunggal, ganda, atau tiga) sesuai properti masing-masing atom.
   
   
4. Atur Struktur:
   Setelah ikatan terbentuk, atom-atom yang terikat akan menjadi satu grup yang dapat digeser bersama. Ini memungkinkan siswa untuk mengatur posisi molekul tanpa memisahkan ikatan.
   
   
5. Hapus Atom (Opsional):
   Jika ingin menghapus atom tertentu dari struktur, arahkan kursor ke atom hingga muncul tombol "x" merah, lalu klik untuk menghapus atom tersebut tanpa memengaruhi atom lain dalam grup.
   
   
6. Reset Simulasi:
   Klik tombol "Reset" untuk mengembalikan semua atom default ke posisi awal di grid dan menghapus semua atom duplikat serta struktur yang telah dibentuk.

Skenario Pembelajaran

Dalam kegiatan ini, siswa akan diberikan rumus kimia senyawa kovalen, seperti CO₂, NH₃, CH₄, atau H₂O. Tugas siswa adalah:

1. Identifikasi Atom dan Valensi:
   Tentukan atom pusat dan ligan (atom luar) berdasarkan rumus kimia. Gunakan pengetahuan tentang valensi (misalnya, C tetravalen, O divalen, H monovalen) untuk memprediksi jumlah ikatan.
   
   
2. Pilih Atom di Simulasi:
   Dari grid simulasi, pilih atom-atom yang sesuai dengan rumus kimia (misalnya, 1 C dan 2 O untuk CO₂).
   Pemilihan ini sangat menentukan bentuk struktur Lewis.
   Logika yang dapat digunakan:
   karena C tetravalen, dan berikatan dengan 2 atom, maka perlu C dengan formasi =C=, otomatis akan diperlukan O dengan formasi O=, dan =O.
   
   
3. Bentuk Struktur Lewis:
   Seret atom ke area kerja dan atur hingga membentuk struktur Lewis yang benar, dengan ikatan (tunggal, ganda, atau rangkap tiga) dan PEB yang memenuhi aturan oktet atau duet.
   
   
4. Verifikasi:
   Periksa apakah struktur yang dibentuk sesuai dengan rumus kimia dan aturan struktur Lewis. Pastikan jumlah ikatan dan PEB sesuai dengan valensi masing-masing atom.
   
   
5. Ulangi atau Reset:
   Jika struktur salah, hapus atom tertentu atau reset simulasi untuk mencoba lagi dengan senyawa yang sama atau senyawa lain.

Contoh:
Untuk CO₂ (karbon dioksida), pilih 1 atom C (tetravalen, ikatan ganda) dan 2 atom O (divalen, ikatan ganda).
Bentuk struktur O=C=O dengan dua ikatan ganda, dan pastikan setiap O memiliki pasangan bebas untuk memenuhi aturan oktet.

Tujuan Pembelajaran

Dengan simulasi ini, siswa diharapkan dapat:

• Memahami konsep ikatan kovalen dan struktur Lewis.
• Mengaplikasikan pengetahuan tentang valensi atom untuk membentuk molekul yang stabil.
• Mengembangkan keterampilan analisis dan pemecahan masalah melalui pembentukan struktur kimia.
• Meningkatkan pemahaman visual tentang susunan molekul secara interaktif.

Simulasi Pembentukan Struktur Lewis Molekul
Dirancang oleh urip.info