Muatan Formal

Muatan Formal

Dalam beberapa molekul, beberapa unsur memperlihatkan ikatan kovalen dengan jumlah yang tidak lazim. Dan menggambarkan struktur Lewis dengan benar dari senyawa-senyawa ini ternyata tidak dimungkinkan, kecuali bila kita memberikan muatan elektrostatik yang disebut muatan formal kepada beberapa unsur dalam molekul tersebut. Perhatikan struktur Lewis dari asam nitrat:

Gambar Asam Nitrat

Terdapat tiga oksigen yang terikat pada atom nitrogen. Atom nitrogen bb ketiga atom oksigen telah memiliki oktet lengkap, namun salah satu atom oksigen hanya diikat oleh satu ikatan kovalen bukannya dua ikatan seperti biasanya. Di dalam ikatan kovalen, masing-masing atom menyumbang satu elektron. Apabila semua elektron dalam ikatan kovalen dibagi untuk tiap atom, maka oksigen yang memiliki satu ikatan kovalen akan memiliki elektron valensi 7.

Padahal elektron valensi oksigen netral adalah 6, sehingga oksigen tersebut diberi muatan elektrostatik, atau muatan formal sebesar -1. Demikian juga dengan nitrogen yang hanya akan memiliki 4 elektron valensi, kurang 1 elektron dari elektron valensi nitrogen netral. Oleh karena itu, nitrogen diberi muatan formal = +1.

Gambar  Struktur Lewis asam nitrat

Muatan formal dapat dihitung menggunakan rumus:

Muatan formal = jumlah e- valensi atom netral – ½ (jumlah e- ikatan) – (jumlah e- bebas)

Contoh:

1. Muatan formal atom karbon dalam metana

Elektron valensi C = 4

Elektron ikatan C = 8

Elektron bebas C = 0

Jadi muatan formal atom C dalam metana = 4 – ½ (8) – 0 = 0

2. Asetonitriloksida

Berapa muatan formal dari atom N dan O pada molekul di atas?

Jawab:
a. Atom N 

Elektron valensi N = 5 

Elektron ikatan N = 8

Elektron bebas N = 0 

b. Atom O
Elektron valensi O = 6
Elektron ikatan O = 2
Elektron bebas O = 6

Jadi muatan formal atom N = 5 – 8/2 – 0 = +1

Jadi muatan formal atom O = 6 – 2/2 – 6 = -1

Jadi, dalam molekul asetonitriloksida terdapat muatan positif pada atom nitrogen dan muatan negatif pada atom oksigen. Meskipun asetonitriloksida merupakan molekul netral, tetapi terdapat muatan yang spesifik pada atom-atomnya. Kita dapat menyebut molekul tersebut sebagai molekul dipolar.

Advertisement