CARA MUDAH MENGGAMBARKAN STRUKTUR LEWIS MOLEKUL TAK BERMUATAN

Ikatan kovalen umumnya dinyatakan dalam bentuk notasi lewis yaitu menggunakan notasi dot-cross (titik-silang) untuk menyatakan elektron dan ikatan. Dalam menentukan struktur lewis banyak siswa maupun guru-guru yang masih kesulitan menggambarkannya. Kali ini saya akan membagikan cara yang bisa memudahkan kita dalam menggambarkan struktur lewis suatu senyawa.
Berikut langkah-langkah untuk menentukan struktur Lewis:

1. Hitung jumlah semua elektron valensi untuk setiap atom dalam molekul (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron valensi).
2. Hitung jumlah elektron valensi setiap atom dalam molekul jika atom-atom itu sesuai aturan oktet (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron oktet). Aturan oktet menyatakan bahwa semua atom harus memiliki delapan elektron valensi (kecuali untuk hidrogen, yang cukup dua saja, dan boron dengan enam elektron).
3. Hitung selisih jumlah elektron yang sesuai aturan oktet dengan jumlah elektron valensi nyatanya (hasil pada langkah #2 dikurangi hasil pada langkah #1). Selisih ini akan sama dengan jumlah elektron yang digunakan berikatan dalam molekul. (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron berikatan)
4. Bagilah jumlah elektron berikatan dengan angka dua: Ingat, karena setiap ikatan memiliki dua elektron, jumlah elektron yang digunakan bersama dua atom yang berikatan. Hasil bagi ini merupakan jumlah ikatan yang akan digunakan dalam molekul.(selanjutnya dalam tulisan ini disebut jumlah ikatan)
5. Gambarkan susunan atom untuk molekul dengan jumlah ikatan yang diperoleh pada langkah #4 di atas: Beberapa aturan berguna untuk diingat adalah ini:

• Hidrogen dan halogen: berikatan sekali.
• Golongan oksigen: berikatan dua kali.
• Golongan nitrogen:  berikatan tiga kali. Begitu pula boron.
• Golongan karbon: berikatan empat kali.

Sebaiknya ikatan-ikatan yang dipasang antaratom adalah ikatan tunggal terlebih dahulu, dan kemudian menambahkan beberapa ikatan (jika diperlukan) sampai aturan diatas diikuti.

Catatan: Unsur yang lebih elektroprositif atau kurang elektronegatif (dalam tabel periodik unsur letaknya di sebelah kiri (kecuali H) atau sebelah bawah atau jari-jari atomnya lebih besar) lebih mungkin sebagai atom pusat. Perkecualian pada Cl₂O, O yang berperan sebagai atom pusat. H tidak akan pernah sebagai atom pusat. Atom pusat ketika membentuk ikatan harus mengikuti aturan oktet, kecuali Be hanya 4 elektron ikatan dan B hanya 6 elektron ikatan.

6. Tentukan jumlah pasangan elektron bebas (tak berikatan). Caranya hitung jumlah elektron valensi – jumlah elektron yang digunakan untuk berikatan

atau dengan cara kurangi hasil hitung langkah #1 dengan hasil hitung pada langkah # 3.

Tata semuanya di sekitar atom sampai semua memenuhi aturan oktet: Ingat, SEMUA unsur agar di sekitarnya ada delapan elektron, secara total (KECUALI hidrogen). Hidrogen cukup dua elektron. Oh ya untuk unsur yang terletak pada periode 3 (misalnya S belerang) sering jumlah elektron disekitarnya lebih dari delapan, dengan pertimbangan muatan formalnya nol akan lebih disukai.

7. Menguji keberadaan muatan formal, (muatan formal ini adalah muatan semu, hasil perbandingan antara elektron valensi setiap atom dengan jumlah elektron yang dimiliki ketika membentuk ikatan dengan atom yang lain).

Muatan formal tiap atom = elektron valensi atom – jumlah ikatan dengan atom lain – jumlah elektron bebas (tidak digunakan berikatan) yg dimiliki.

Contoh penerapan untuk molekul CH₂O

1. Total elektron valensi adalah 12.

2 elektron valensi H (2 atom H × 1 elektron/atom = 2 elektron)
4 elektron valensi C (1 atom C × 4 elektron/atom) = 4 elektron)
6 elektron valensi O (1 atom O × 6 elektron/atom) = 6 elektron)
Jumlah elektron valensi pada CH₂O = 2+4+6 = 12 elektron

2. Total elektron oktet semua atom dalam CH₂O = 20, diperoleh dari:

(2 atom H × 2 elektron) + 1atom C × 8 elektron) + (1 atom O × 8 elektron)  = 4 + 8 + 8 = 20 elektron.

3. Total elektron berikatan sama dengan total elektron oktet dikurangi total elektron valensi, atau 20 – 12 = 8.

4. Jumlah ikatan = total elektron berikatan dibagi dua, karena ada dua elektron per ikatan. Akibatnya, di CH₂O, jumlah ikatannya = 4. (Karena 8/2 adalah 4).
5. Penggambaran struktur Lewis, tuliskan atom C di tengah dan atom lainnya (2 atom H dan 1 atom O) berada di sekeliling atom C. Cantumkan elektron berikatan (masing-masing 2 elektron setiap ikatan) di antara atom pusat (C) dengan atom yang ada disekitarnya, antara atom C dan O yang paling mungkin memiliki ikatan rangkap 2 (double bond). Lakukan hingga semua (dalam hal ini 8 elektron berikatan terpakai). 

5. jumlah pasangan elektron bebas = total elektron valensi (dari # 1) dikurangi total elektron berikatan (dari # 3), yang dalam contoh ini sama dengan 12 – 8, atau 4. Melihat struktur CH₂O, dapat dilihat bahwa karbon sudah memiliki delapan elektron di sekitarnya. Oksigen, hanya memiliki empat elektron di sekitarnya (lihat gambar pada nomor 5 di atas). Untuk melengkapi gambar, masing-masing oksigen harus memiliki dua set pasangan elektron bebas, Tambahkan pasangan elektron bebas pada atom O sehingga aturan oktet terpenuhi.seperti dalam struktur Lewis berikut:

7. Menguji ada tidaknya muatan formal tiap atom.
• Muatan formal C = 4 (e.valensi) – 4 (jumlah ikatan) – 0 (jumlah elektron bebas) = 0
• Muatan formal H = 1 – 1 – 0 = 0
• Muatan formal O = 6 – 2 – 4 = 0
Jadi benar bahwa molekul CH₂O ini tidak bermuatan alias netral.
Contoh penerapan untuk molekul H₂CO₃
1. Total elektron valensi adalah 24.
2 elektron valensi H (2 atom H × 1 elektron/atom = 2 elektron)
4 elektron valensi C (1 atom C × 4 elektron/atom) = 4 elektron)
18 elektron valensi O (3 atom O × 6 elektron/atom) = 18 elektron)
Total elektron valensi pada H₂CO₃ = 24 elektron
2. Total elektron oktet semua atom dalam H₂CO₃ = 36, diperoleh dari:
(2 atom H × 2 elektron) + 1atom C × 8 elektron) + (3 atom O × 8 elektron)  = 4 + 8 + 24 = 36 elektron.
3. Total elektron berikatan sama dengan total elektron oktet dikurangi total elektron valensi, atau 36 – 24 = 12.
4. Jumlah ikatan = total elektron berikatan dibagi dua, karena ada dua elektron per ikatan. Akibatnya, di H₂CO₃, jumlah ikatannya = 6. (Karena 12/2 adalah 6).
5. Penggambaran struktur Lewis, tuliskan atom C di tengah dan atom lainnya (2 atom H dan 3 atom O) berada di sekeliling atom C. Cantumkan elektron berikatan (masing-masing 2 elektron setiap ikatan) di antara atom pusat (C) dengan atom yang ada disekitarnya, perhatikan antara atom C dan O ada yang memungkinkan memiliki ikatan rangkap 2 (ikatan dobel). Lakukan hingga semua elektron berikatan terpakai (dalam hal ini 12 elektron berikatan terpakai atau dengan sistem garis, 6 garis).
6. Jumlah pasangan elektron bebas = total elektron valensi (dari # 1) dikurangi total elektron berikatan (dari # 3), yang dalam contoh ini sama dengan 24 – 12, atau 12.Melihat struktur H₂CO₃, dapat dilihat bahwa karbon sudah memiliki delapan elektron (empat ikatan) di sekitarnya. Setiap oksigen akan mendapat bagian masing-masing 2 pasang elektron bebas untuk memenuhi aturan oktet, untuk atom H sudah memenuhi aturan duplet. H₂CO₃ mempunyai struktur Lewis:

7. Menguji ada tidaknya muatan formal tiap atom.
• Muatan formal C = 4 (e.valensi) – 4 (jumlah ikatan) – 0 (jumlah elektron bebas) = 0
• Muatan formal H = 1 – 1 – 0 = 0 —–pada moleluk ini kedua atom H muatan formalnya sama.
• Muatan formal O (yang berikatan rangkap dengan C) = 6 – 2 – 4 = 0
• Muatan formal O (yang berikatan dengan C dan H) = 6 – 2 – 4 = 0
Jadi benar bahwa molekul H₂CO₃ ini tidak bermuatan alias netral.