---
title: "Cara Menghitung Muatan Formal dan Hibridisasi (MF = V − N − B/2) | Blog MolDraw"
url: https://www.moldraw.com/id/blog/formal-charge-hybridization-guide.html
description: "Muatan formal = V − N − B/2 dan hibridisasi dari bilangan sterik, dengan contoh soal untuk nitrat, ozon, sianida, nitrometana, dan amida, plus kalkulator gratis."
lang: id
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
---
# Cara Menghitung Muatan Formal dan Hibridisasi, dengan Kalkulator Gratis

Diterbitkan: 19 Okt 2026 · Penulis: Scidart Academy · Waktu baca: ~7 menit

![Struktur Lewis nitrometana dengan muatan formal positif pada nitrogen dan muatan formal negatif pada salah satu oksigen](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/formal-charge-hybridization-guide.webp)

Nitrometana: nitrogen bermuatan formal +1 dan salah satu oksigen bermuatan −1.

**Jawaban singkat:** Muatan formal adalah **MF = V − N − B/2**, dengan V elektron valensi atom bebas, N elektron tak berikatan, dan B elektron ikatan. Hibridisasi ditentukan dari bilangan sterik, yaitu jumlah atom terikat ditambah pasangan elektron bebas: 2 adalah sp, 3 adalah sp², 4 adalah sp³. Pada nitrat, N memiliki MF = 5 − 0 − 8/2 = +1 dan bersifat sp². [Kalkulator muatan formal dan hibridisasi MolDraw](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/formal-charge-hybridization-calculator.html) yang gratis menghitung keduanya untuk setiap atom dalam molekul atau ion.

## Apa itu muatan formal

Muatan formal adalah muatan yang dimiliki sebuah atom jika setiap ikatan dalam struktur Lewis digunakan bersama secara setara oleh kedua atomnya. Ini adalah alat pembukuan. Muatan formal memberi tahu di mana muatan sebuah ion berada dalam struktur Lewis tertentu dan membantu Anda memilih struktur terbaik bila ada beberapa.

Rumusnya adalah **MF = V − N − B/2**.

- **V** adalah jumlah elektron valensi atom bebas. Untuk unsur golongan utama, nilainya sama dengan nomor golongan: C = 4, N = 5, O = 6, F dan Cl = 7.
- **N** adalah jumlah elektron tak berikatan pada atom. Setiap pasangan elektron bebas dihitung 2.
- **B** adalah jumlah elektron ikatan di sekitar atom. Ikatan tunggal dihitung 2, ikatan rangkap dua 4, dan ikatan rangkap tiga 6. B/2 tidak lain adalah jumlah ikatan.

Jumlah muatan formal semua atom sama dengan muatan total molekul atau ion.

## Apa itu hibridisasi dan cara menentukannya

Hibridisasi menggambarkan campuran orbital s dan p yang dipakai sebuah atom untuk ikatan σ dan pasangan elektron bebasnya. Tentukan dari **bilangan sterik**: jumlah atom yang terikat pada atom tersebut ditambah jumlah pasangan elektron bebasnya. Ikatan rangkap dua dan rangkap tiga dihitung sekali, karena hanya satu ikatan σ yang menghubungkan kedua atom.

| Bilangan sterik 2 | sp, linear, 180°. Contoh: C dalam CO₂ dan dalam HC≡CH. |
| --- | --- |
| Bilangan sterik 3 | sp², segitiga planar, 120°. Contoh: C dalam C=O, N dalam NO₃⁻. |
| Bilangan sterik 4 | sp³, tetrahedral, 109,5°. Contoh: CH₄, N dalam NH₃ (≈107°), O dalam H₂O (≈104,5°). |
| Bilangan sterik 5 | sp³d, bipiramida segitiga. Contoh: PCl₅, SF₄, ClF₃. |
| Bilangan sterik 6 | sp³d², oktahedral. Contoh: SF₆, XeF₄. |

**Pengecualian konjugasi.** Nitrogen, oksigen, atau karbanion dengan pasangan elektron bebas di samping ikatan π biasanya menempatkan pasangan elektron bebas itu di orbital p agar dapat terdelokalisasi. Atom tersebut kemudian memakai tiga orbital hibrida dan bersifat **sp²**, meskipun hitungan sederhana memberikan 4. Ini berlaku untuk N pada amida, anilina, dan pirol, O pada ester, fenol, dan furan, serta O⁻ pada gugus karboksilat dan nitro.

## Cara memakai kalkulator langkah demi langkah

1. Buka [kalkulator muatan formal dan hibridisasi](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/formal-charge-hybridization-calculator.html).
2. Gambar struktur di editor, atau ketik di kotak **SMILES atau rumus** lalu tekan **Hitung**. Rumus seperti `NO3-`, `SO4^2-`, atau `XeF4` dapat dipakai untuk spesi dengan satu atom pusat. Untuk yang lain, gunakan SMILES seperti `C[N+](=O)[O-]`.
3. Atau tekan tombol contoh: **CO₂**, **NO₃⁻**, **Ozon**, **Nitrometana**, **Asetat**, **Anilina**, dan lainnya.
4. Baca tabelnya. Setiap baris menunjukkan V, N, B, perhitungan **Muatan formal = V − N − B/2**, bilangan sterik, hibridisasi, geometri elektron, bentuk, dan perkiraan sudut ikatan. Centang **Tampilkan atom hidrogen di tabel** untuk ikut menampilkan atom H.
5. Tanda bintang pada bilangan sterik menandai pasangan elektron bebas terkonjugasi (sp² alih-alih sp³).
6. Gunakan **Pemeriksaan muatan formal manual** untuk satu atom dalam struktur yang Anda gambar di kertas: masukkan unsur, atom yang terikat, ikatan yang digambar, dan pasangan elektron bebas.
7. Tekan **Buka di MolDraw** untuk menyimpan struktur dan mengekspornya.

## Contoh soal

### 1. Ion nitrat, NO₃⁻

Satu ikatan rangkap N=O dan dua ikatan tunggal N–O. N tidak memiliki pasangan elektron bebas: MF = 5 − 0 − 8/2 = **+1**. O berikatan rangkap memiliki 2 pasangan elektron bebas: MF = 6 − 4 − 4/2 = **0**. Setiap O berikatan tunggal memiliki 3 pasangan elektron bebas: MF = 6 − 6 − 2/2 = **−1**. Jumlah = +1 + 0 − 1 − 1 = −1. N memiliki tiga ikatan σ dan tanpa pasangan elektron bebas, sehingga sp² dan segitiga planar (120°).

### 2. Ozon, O₃

O pusat memiliki satu pasangan elektron bebas, satu ikatan rangkap, dan satu ikatan tunggal: MF = 6 − 2 − 6/2 = **+1**. O ujung yang berikatan tunggal memiliki 3 pasangan elektron bebas: MF = 6 − 6 − 1 = **−1**. O ujung yang berikatan rangkap bernilai 0. O pusat memiliki bilangan sterik 3 (2 atom + 1 pasangan elektron bebas), sehingga sp² dan bengkok, dengan sudut terukur 116,8°.

### 3. Ion sianida, CN⁻

C≡N dengan satu pasangan elektron bebas pada masing-masing atom. C: MF = 4 − 2 − 6/2 = **−1**. N: MF = 5 − 2 − 6/2 = **0**. Muatan negatif berada di karbon, itulah sebabnya sianida berikatan dengan logam melalui C. Kedua atom bersifat sp.

### 4. Nitrometana, CH₃NO₂

N memiliki empat ikatan (satu C–N, satu N=O, satu N–O) dan tanpa pasangan elektron bebas: MF = 5 − 0 − 8/2 = **+1**. O berikatan tunggal bernilai **−1**. Menggambar dua ikatan N=O akan menempatkan 10 elektron pada nitrogen, yang tidak mungkin bagi atom periode kedua. N bersifat sp², dan karbon CH₃ bersifat sp³.

### 5. Asetamida, CH₃CONH₂

Semua muatan formal bernilai 0. N memiliki tiga ikatan σ dan satu pasangan elektron bebas, sehingga hitungan sederhana menyatakan sp³. Pasangan elektron bebas itu berada di samping ikatan π C=O dan terdelokalisasi, sehingga N amida bersifat **sp²** dan planar. Inilah sebabnya ikatan C–N pada amida memiliki karakter ikatan rangkap parsial.

## Tabel ringkasan

| Spesi | **Atom: muatan formal, hibridisasi** |
| --- | --- |
| CO₂ | C: 0, sp. O: 0, sp². |
| NO₃⁻ | N: +1, sp². O berikatan tunggal: masing-masing −1. |
| CO₃²⁻ | C: 0, sp². Dua O berikatan tunggal: masing-masing −1. |
| NH₄⁺ | N: +1, sp³, tetrahedral. |
| H₃O⁺ | O: +1, sp³, piramida segitiga. |
| CN⁻ | C: −1, sp. N: 0, sp. |
| SO₄²⁻ (dua S=O) | S: 0, sp³. Dua O: masing-masing −1. |
| CH₃COO⁻ | O⁻: −1, sp² (terkonjugasi). C karboksil: sp². |

## Kesalahan umum

- Mengurangkan B alih-alih B/2. Jika B dihitung sebagai elektron, bagi dengan 2.
- Menghitung jumlah pasangan elektron bebas alih-alih jumlah elektronnya untuk N. Dua pasangan elektron bebas memberikan N = 4.
- Menghitung ikatan rangkap sebagai dua domain saat menentukan bilangan sterik.
- Memberi C, N, atau O lebih dari 8 elektron. Hanya atom periode 3 ke bawah (P, S, Cl, Xe) yang dapat memperluas oktetnya.
- Menyebut nitrogen amida atau anilina sp³.
- Mencampuradukkan muatan formal dengan bilangan oksidasi. Pada CO₂, C memiliki muatan formal 0 tetapi bilangan oksidasi +4.

## Tips ujian (JEE, NEET, AP, A-level)

- **Periksa jumlahnya.** Muatan formal harus berjumlah sama dengan muatan ion. Jika tidak, ada pasangan elektron bebas yang hilang atau berlebih.
- **Struktur Lewis terbaik:** muatan formal sedekat mungkin dengan nol, muatan negatif pada atom yang lebih elektronegatif, dan tidak ada oktet di atas 8 untuk atom periode 2.
- **JEE dan NEET** sering menanyakan hibridisasi atom pusat dalam ion seperti I₃⁻ (sp³d), XeF₄ (sp³d²), dan SO₄²⁻ (sp³). Gunakan bilangan sterik.
- Soal free-response **AP Chemistry** meminta Anda membenarkan struktur resonansi atau struktur Lewis terbaik dengan muatan formal. Tuliskan perhitungan V − N − B/2.
- Soal **kimia organik A-level** tentang keplanaran amida atau kebasaan anilina bergantung pada nitrogen sp² dan pasangan elektron bebasnya yang terdelokalisasi.

## Tanya jawab

### Apa rumus muatan formal?

Muatan formal = V − N − B/2. V adalah jumlah elektron valensi atom bebas, N adalah jumlah elektron tak berikatan pada atom tersebut, dan B adalah jumlah elektron dalam ikatannya. Satu pasangan elektron bebas dihitung 2 dalam N; satu ikatan tunggal dihitung 2 dalam B.

### Berapa muatan formal N dalam NH4+?

Nitrogen memiliki 5 elektron valensi, tidak ada pasangan elektron bebas, dan 4 ikatan tunggal (8 elektron ikatan). MF = 5 − 0 − 8/2 = +1. Setiap hidrogen memiliki MF = 1 − 0 − 2/2 = 0, sehingga ion bermuatan +1.

### Bagaimana cara cepat menentukan hibridisasi?

Jumlahkan atom yang terikat pada atom tersebut dan pasangan elektron bebasnya. Ini adalah bilangan sterik: 2 = sp, 3 = sp², 4 = sp³, 5 = sp³d, 6 = sp³d². Ikatan rangkap dua atau rangkap tiga dihitung satu.

### Mengapa nitrogen pada anilina sp2?

Pasangan elektron bebasnya berada di samping cincin benzena dan terdelokalisasi ke sistem π. Pasangan elektron bebas yang terdelokalisasi menempati orbital p, sehingga nitrogen hanya memakai tiga orbital hibrida dan bersifat sp². Nitrogen amida, pirol, dan enamina berperilaku sama.

### Bisakah muatan formal bernilai +2 atau −2?

Bisa, tetapi jarang dalam struktur Lewis yang baik. Pada bentuk oktet sulfat, dengan empat ikatan tunggal S–O, belerang memiliki MF = 6 − 0 − 8/2 = +2. Struktur dengan muatan yang lebih dekat ke nol biasanya lebih disukai.

### Apakah muatan formal adalah muatan sebenarnya?

Bukan. Muatan formal adalah pembukuan yang mengasumsikan setiap ikatan digunakan bersama secara setara. Muatan parsial sebenarnya bergantung pada keelektronegatifan. Pada H3O+, muatan formal +1 berada di O, tetapi atom-atom H membawa sebagian besar muatan positif sebenarnya.

### Apa hibridisasi karbon dalam CO2?

Karbon terikat pada dua atom oksigen dan tidak memiliki pasangan elektron bebas, sehingga bilangan steriknya 2 dan terhibridisasi sp. Molekulnya linear dengan sudut O=C=O 180°.

## Alat terkait

[Kalkulator muatan formal dan hibridisasi](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/formal-charge-hybridization-calculator.html) [Pemeriksa aromatisitas](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/aromaticity-checker.html) [Pemeriksa polaritas ikatan dan dipol](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/bond-polarity-dipole-checker.html) [Generator struktur Lewis](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/lewis-structure-generator.html) [Kalkulator geometri VSEPR](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/vsepr-molecular-geometry-calculator.html) [Generator struktur resonansi](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/resonance-structure-generator.html) [Kalkulator bilangan oksidasi](https://www.moldraw.com/id/tools/free-chem-tools/oxidation-number-calculator.html)

## Panduan terkait

[Panduan aromatisitas dan aturan Hückel](https://www.moldraw.com/id/blog/aromaticity-huckel-rule-guide.html) [Panduan polaritas ikatan dan momen dipol](https://www.moldraw.com/id/blog/bond-polarity-dipole-moment-guide.html) [Cara menambahkan pasangan elektron bebas di MolDraw](https://www.moldraw.com/id/blog/how-to-add-lone-pair-in-moldraw.html) [Peta potensial elektrostatik](https://www.moldraw.com/id/blog/mep-plugin-electrostatic-potential-map.html) [Grup titik dalam 3D](https://www.moldraw.com/id/blog/symmetry-plugin-point-groups-3d.html) [Alat dan kalkulator kimia gratis](https://www.moldraw.com/id/blog/free-chemistry-tools-and-calculators.html) [Panduan semua alat MolDraw gratis](https://www.moldraw.com/id/blog/moldraw-all-free-chemistry-tools-guide.html)

Terakhir diperbarui: 19 Oktober 2026