Generator Perhitungan Notasi VSEPR, Hibridisasi, Prediksi Bentuk Molekul, dan Polaritas

Berikut adalah langkah-langkah manual untuk memprediksi notasi VSEPR, bentuk molekul, dan polaritas molekul atau ion poliatom tanpa menggambar struktur Lewis. Langkah-langkah ini diilustrasikan dengan dua contoh: CH₂O (formaldehida) dan NH₄⁺ (ion amonium). Generator (alat hitung otomatis terdapat di bagian akhir artikel ini.

Langkah-Langkah Manual Perhitungan Notasi VSEPR, dan Prediksi Bentuk Molekul, dan Polaritas

Identifikasi Atom Pusat dan Atom Luar

Penjelasan:
Atom pusat adalah atom dengan jumlah paling sedikit dalam rumus kimia (biasanya satu) dan bukan hidrogen (H), karena H biasanya berada di luar. Atom luar adalah semua atom lain yang terikat ke atom pusat.

Cara Manual:

• Tulis rumus kimia molekul/ion.
• Identifikasi atom yang jumlahnya paling sedikit (jika ada beberapa kandidat, pilih yang biasanya membentuk ikatan paling banyak, misalnya berdasarkan elektronegativitas atau posisi dalam tabel periodik).
• Sisanya adalah atom luar.

Contoh CH₂O:
Rumus: CH₂O. Atom: C (1), H (2), O (1). C memiliki jumlah paling sedikit (1) dan lebih elektropositif dibandingkan O.
Jadi, atom pusat: C, atom luar: 2H, O.

Contoh NH₄⁺:
Rumus: NH₄⁺. Atom: N (1), H (4). N memiliki jumlah paling sedikit (1) dan bukan H.
Jadi, atom pusat: N, atom luar: 4H.

Langkah 1: Hitung Total Elektron Valensi (EV)

Penjelasan:
Hitung jumlah elektron valensi dari semua atom dalam molekul/ion. Untuk ion, sesuaikan dengan muatan: tambahkan elektron untuk muatan negatif, kurangi untuk muatan positif.

Cara Manual:

• Gunakan tabel periodik untuk mengetahui elektron valensi tiap atom (misalnya, H: 1, C: 4, N: 5, O: 6).
• Kalikan jumlah elektron valensi dengan jumlah atom masing-masing elemen.
• Jumlahkan semua elektron valensi.
• Jika ada muatan: untuk muatan negatif (misalnya, ^2-), tambahkan jumlah muatan ke total EV; untuk muatan positif (misalnya, ⁺), kurangi jumlah muatan dari total EV.

Contoh CH₂O:
C: 1 × 4 = 4 elektron, H: 2 × 1 = 2 elektron, O: 1 × 6 = 6 elektron.
Total EV = 4 + 2 + 6 = 12 elektron.
Tidak ada muatan, jadi tetap 12.

Contoh NH₄⁺:
N: 1 × 5 = 5 elektron, H: 4 × 1 = 4 elektron.
Total = 5 + 4 = 9 elektron. Muatan ⁺ (artinya +1), kurangi 1 elektron: 9 - 1 = 8 elektron.

Langkah 2: Hitung Jumlah Atom Luar (X)

Penjelasan:
Jumlah atom luar (X) adalah total atom yang terikat ke atom pusat, dihitung dari rumus kimia.

Cara Manual:

• Hitung jumlah masing-masing atom luar berdasarkan rumus kimia.
• Jumlahkan untuk mendapatkan nilai X (notasi VSEPR untuk atom luar).
• Tulis dalam format X_n.

Contoh CH₂O:
Atom luar: 2H + O = 2 + 1 = 3 atom luar.
Jadi, X₃.

Contoh NH₄⁺:
Atom luar: 4H = 4 atom luar.
Jadi, X₄.

Langkah 3: Hitung Duplet/Oktet Atom Luar

Penjelasan:
Setiap atom luar membutuhkan duplet (untuk H, 2 elektron) atau oktet (untuk non-H, 8 elektron). Hitung total elektron yang diperlukan untuk semua atom luar.

Cara Manual:

• Untuk setiap atom luar: jika H, kalikan jumlahnya dengan 2 (duplet); jika bukan H, kalikan dengan 8 (oktet).
• Jumlahkan semua untuk mendapatkan total elektron duplet/oktet.

Contoh CH₂O:
Atom luar: 2H dan 1O. H: 2 × 2 = 4 elektron (duplet), O: 1 × 8 = 8 elektron (oktet).
Total = 4 + 8 = 12 elektron.

Contoh NH₄⁺: Atom luar: 4H. H: 4 × 2 = 8 elektron (duplet).

Langkah 4: Hitung Elektron Bebas pada Atom Pusat

Penjelasan:
Elektron yang tersedia untuk atom pusat adalah total elektron valensi (Langkah 1) dikurangi elektron yang digunakan untuk duplet/oktet atom luar (Langkah 3).

Cara Manual:

• Kurangi hasil Langkah 3 dari hasil Langkah 1.
• Pastikan hasilnya tidak negatif dan genap (karena elektron bebas harus berpasangan).

Contoh CH₂O:
Total EV: 12, Duplet/Oktet atom luar: 12.
Elektron bebas = 12 - 12 = 0 elektron.

Contoh NH₄⁺:
Total EV: 8, Duplet atom luar: 8.
Elektron bebas = 8 - 8 = 0 elektron.

Langkah 5: Hitung Jumlah Pasangan Elektron Bebas (PEB, E)

Penjelasan:
Jumlah pasangan elektron bebas (E) adalah elektron bebas pada atom pusat (Langkah 4) dibagi 2, karena setiap pasangan terdiri dari 2 elektron.

Cara Manual:

• Ambil hasil Langkah 4, bagi dengan 2.
• Tulis hasilnya sebagai E (notasi VSEPR untuk PEB).

Contoh CH₂O:
Elektron bebas: 0. PEB = 0 / 2 = 0.
Jadi, E₀.

Contoh NH₄⁺:
Elektron bebas: 0. PEB = 0 / 2 = 0.
Jadi, E₀.

Langkah 6: Tentukan Notasi VSEPR

Penjelasan:
Notasi VSEPR adalah kombinasi dari jumlah atom luar (X) dan pasangan elektron bebas (E), ditulis sebagai AX_nE_m.

Cara Manual:

• Ambil X dari Langkah 2 dan E dari Langkah 5.
• Tulis dalam format AX_nE_m.

Contoh CH₂O:
X = 3 (Langkah 2), E = 0 (Langkah 5).
Notasi VSEPR = AX₃E₀.

Contoh NH₄⁺:
X = 4 (Langkah 2), E = 0 (Langkah 5).
Notasi VSEPR = AX₄E₀.

Prediksi Orbital Hibrida

Penjelasan:
Orbital hibrida atom pusat ditentukan berdasarkan jumlah domain elektron di sekitar atom pusat, yaitu jumlah atom luar (X) ditambah jumlah pasangan elektron bebas (PEB, E).

Jumlah domain elektron menentukan jenis hibridisasi yang digunakan oleh atom pusat untuk membentuk ikatan.

Cara Manual:

• Ambil nilai X dari Langkah 2 dan E dari Langkah 5.
• Jumlahkan X + E untuk mendapatkan jumlah domain elektron.
• Cocokkan jumlah domain elektron dengan tabel hibridisasi berikut:
• 2 domain: sp
• 3 domain: sp²
• 4 domain: sp³
• 5 domain: sp³d
• 6 domain: sp³d²
• 7 domain: sp³d³

Contoh CH₂O:
Dari Langkah 2, X = 3; dari Langkah 5, E = 0.
Domain elektron = 3 + 0 = 3.
Jadi, orbital hibrida = sp².

Contoh NH₄⁺:
Dari Langkah 2, X = 4; dari Langkah 5, E = 0.
Domain elektron = 4 + 0 = 4.
Jadi, orbital hibrida = sp³.

Prediksi Bentuk Molekul

Penjelasan:
Bentuk molekul ditentukan berdasarkan notasi VSEPR menggunakan tabel referensi standar.

Cara Manual:

• Cocokkan notasi VSEPR dengan tabel berikut:
• AX₂E₀: Linear
• AX₂E₁, AX₂E₂: Bengkok
• AX₃E₀: Segitiga planar/datar
• AX₃E₁: Piramida segitiga
• AX₃E₂: Berbentuk T
• AX₄E₀: Tetrahedral
• AX₄E₁: Jungkat-jungkut (Seesaw)
• AX₄E₂: Segiempat planar/datar
• AX₅E₀: Bipiramida Segitiga/trigonal
• AX₅E₁: Jungkat-jungkut (Seesaw)
• AX₅E₂: Segilima planar/datar
• AX₆E₀: Oktahedral
• AX₅E₁: Piramida segilima
• AX₇E₀: Bipiramida segilima

Contoh CH₂O:
Notasi: AX₃E₀ → Segitiga planar.

Contoh NH₄⁺:
Notasi: AX₄E₀ → Tetrahedral.

Tentukan Polaritas

Penjelasan:
Polaritas ditentukan berdasarkan muatan molekul/ion dan simetri struktur.

Cara Manual:

• Jika molekul adalah ion (ada muatan positif atau negatif, lihat Langkah 1), polaritas selalu Polar karena muatan keseluruhan menyebabkan ketidakseimbangan.
• Jika molekul netral (tanpa muatan):
  • Jika ada PEB (E > 0):
    • Jika notasi adalah AX₄E₂, AX₅E₂, AX₆E₀, atau AX₇E₀, dan atom luar seragam (semua sama, misalnya semua F atau H), maka Non-polar karena PEB atau struktur simetris membatalkan asimetri (contoh: XeF4).
    • Jika tidak, maka Polar karena PEB menyebabkan asimetri (contoh: NH3).
  • Jika tidak ada PEB (E = 0):
    • Jika atom luar seragam (semua sama), maka Non-polar.
    • Jika atom luar tidak seragam (berbeda), maka Polar.

Contoh CH₂O: Muatan: 0 (netral). Notasi: AX₃E₀ (E = 0). Atom luar: 2H, 1O (tidak seragam). Kesimpulan: Polar.

Contoh NH₄⁺: Muatan: ⁺ (ion). Kesimpulan: Polar (karena bermuatan).

Catatan Tambahan

• Format Muatan:
  Gunakan format seperti SO₄^2- atau NH₄⁺ (dengan tanda ^{^} diikuti angka jika muatan lebih dari 1, lalu tanda + atau -).
• Validasi:
  Pastikan elektron bebas pada atom pusat (Langkah 4) tidak negatif dan genap. Jika tidak, rumus kimia mungkin salah atau metode ini tidak cocok.
• Keterbatasan:
  Metode ini mengasumsikan atom pusat memenuhi aturan oktet/duplet dan tidak mempertimbangkan ikatan rangkap secara eksplisit. Untuk molekul seperti CH₂O (dengan ikatan rangkap), hasil VSEPR mungkin perlu disesuaikan dengan struktur Lewis untuk akurasi lebih lanjut.
• Hibridisasi Orbital-Domain Elektron:
  Molekul diatomik seperti HF, HCl tidak memerlukan hibridisasi/pencampuran/penggabungan orbital untuk membentuk ikatan sigma (tunggal), sementara pada N₂, CO, O₂ tetap terjadi hibridisasi orbital.
  
  Untuk domain elektron pada HF, HCl dengan asumsi F atau Cl sebagai atom pusat maka domain elektronnya tetap 4. Sementara domain elektron pada N₂, CO, O₂ dengan salah satu dianggap berperan sebagai atom pusat maka domainnya 2.

Generator Notasi VSEPR
Dirancang oleh Urip.Info

Masukkan rumus kimia molekul/ion poliatom (contoh: H2O, NH4^+, SO4^2-, XeF4, CH2O, NH3).

Rumus Kimia: