Menyusun Senyawa: Dari Proton ke Molekul

Membongkar KTP Atom

Jumlah proton menentukan identitas (Nomor Atom), sedangkan gabungan proton dan neutron menentukan Nomor Massa. Di dalam inti atom, tiap partikel punya peran yang berbeda: proton adalah "sidik jari" penentu jenis unsur ($Z$), sedangkan jumlah proton ditambah neutron memberikan bobot utama atom tersebut ($A$).

Diagram skematik inti atom A dan B menunjukkan jumlah proton, neutron, dan nomor massanya.

Mari kita teliti kartu pertama, yaitu atom A:

Memiliki $11$ proton dan $12$ neutron.
Karena jumlah protonnya $11$, maka Nomor Atom ($Z$) dari A adalah $11$.
Nomor Massa ($A$) didapat dari total partikel inti: $11 + 12 = 23$.

Sekarang, periksa kartu kedua, yaitu atom B:

Kartu ini langsung menyebutkan massa atomnya adalah $16$, dengan $8$ neutron.
Jumlah proton atom B kita cari dengan selisih massa dan neutron: $16 - 8 = 8$. Jadi, Nomor Atom ($Z$) dari B adalah $8$.

Mencari Stabil: Lepas atau Tangkap?

Atom melepaskan atau menangkap elektron untuk mencapai konfigurasi yang penuh dan stabil. Kestabilan ini tercapai saat kulit terluar atom terisi $8$ elektron (Elektron Valensi), mirip susunan gas mulia.

Ilustrasi analogi dua karakter lucu atom: satu memegang 1 koin emas untuk diberikan, yang lain membawa wadah berkapasitas 2 koin yang masih kosong.

Menggunakan nomor atom yang sudah kita temukan, mari susun konfigurasi elektronnya:

Atom A ($Z=11$) memiliki susunan elektron $2, 8, 1$. Atom A memiliki $1$ elektron valensi di kulit terluar. Daripada kerepotan mencari $7$ elektron tambahan, jauh lebih mudah bagi A untuk melepaskan $1$ elektron terluarnya. Karena kehilangan satu muatan negatif, A berubah menjadi ion positif: $\mathrm{A}^+$.
Atom B ($Z=8$) memiliki susunan elektron $2, 6$. Kulit terluarnya memiliki $6$ elektron, sehingga ia hanya membutuhkan $2$ elektron lagi untuk genap menjadi $8$. Karena menyerap dua muatan negatif, B berubah menjadi ion negatif: $\mathrm{B}^{2-}$.

Merakit Senyawa agar Netral

Senyawa ionik terbentuk sedemikian rupa sehingga total muatan positif dan negatifnya seimbang menjadi nol. Dalam sebuah ikatan kimia, tidak boleh ada kelebihan maupun kekurangan muatan; seluruh koin elektron yang dilepas harus pas dengan yang diterima.

Dari transaksi sebelumnya, satu atom B membutuhkan $2$ elektron, sedangkan satu atom A hanya mampu menyumbang $1$ elektron. Agar kebutuhan atom B genap terpenuhi, atom B harus bertransaksi dengan dua atom A.

Secara kesetaraan muatan listrik:

Dua ion $\mathrm{A}^+$ menyumbang total muatan: $2 \times (+1) = +2$.
Satu ion $\mathrm{B}^{2-}$ menyumbang muatan: $1 \times (-2) = -2$.
Total muatan gabungan: $(+2) + (-2) = 0$ (netral sempurna).

Oleh karena itu, senyawa stabil yang dirakit memiliki perbandingan dua atom A untuk satu atom B, sehingga rumus kimianya adalah $\mathrm{A}_2\mathrm{B}$.

Unsur X membentuk ion $X^{2+}$, sedangkan unsur Y membentuk ion $Y^{3-}$. Jika kedua ion ini saling berikatan, rumus senyawa kimia yang terbentuk agar senyawa bersifat netral adalah ….

XY
X2Y
X3Y2
X2Y3

Jawaban: X3Y2

Agar senyawa bersifat netral, total muatan positif harus tepat menghilangkan total muatan negatif. Tiga ion $X^{2+}$ menghasilkan muatan $+6$, sedangkan dua ion $Y^{3-}$ menghasilkan muatan $-6$. Gabungan keduanya menghasilkan total muatan nol, sehingga rumus senyawanya adalah $X_3Y_2$. Pengecoh seperti $X_2Y_3$ keliru karena langsung menempelkan angka muatan sebagai indeks diri sendiri, yang menghasilkan muatan tidak netral $+4 - 9 = -5$.

Total muatan dalam senyawa ionik harus nol sehingga rasio jumlah ion ditentukan oleh muatannya.