1. Bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron
Pada molekul sederhana, jika atom pusatnya memuat dua sampai enam
pasangan elektron, maka bentuk molekulnya dapat diramalkan menggunakan
teori VSEPR (Vallence Shell Electron Pair Repulsion) atau
dikenal dengan istilah tolakan pasangan elektron di kulit terluar (teori
domain elektron). Domain elektron adalah kedudukan elektron atau daerah
keberadaan elektron di atom pusat. Untuk menentukan bentuk molekul
berdasarkan teori domain elektron ini, Quipperian harus mengetahui
jumlah pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB).
PEI adalah pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan dengan atom
lain, sedangkan PEB adalah pasangan elektron yang tidak digunakan untuk
berikatan. Lalu, apa sih prinsip dasar teori domain elektron ini?
- PEI dan PEB menempati posisi di sekitar atom pusat dalam suatu molekul, sehingga terjadi gaya tolak-menolak antara pasangan elektron tersebut. Gaya tolak-menolak yang dihasilkan harus serendah mungkin. Artinya, pasangan elektron akan berada pada posisi terjauh.
- Posisi PEI berpengaruh pada arah ikatan kovalen dan bentuk molekulnya.
- PEB akan mengalami gaya tolakan yang lebih besar daripada PEI, sehingga PEB akan mendorong PEI agar lebih berdekatan. Akibatnya, PEB bisa menempati ruang yang luas. Sudut yang terbentuk antara PEB dan pasangan elektron lainnya minimal 90o.
Adapun urutan gaya tolak-menolak antarpasangan elektron adalah sebagai berikut.
PEB – PEB > PEB – PEI > PEI – PEI
Jika Quipperian penasaran bentuk molekul akibat adanya PEI dan PEB, simak tabel berikut.
2. Meramalkan bentuk molekul
Berdasarkan tabel di atas, Quipperian akan melihat adanya bentuk
molekul tetrahedral, oktahedral, segitiga planar, linear, dan
seterusnya. Bagaimana sih cara menentukan bentuk molekul seperti tabel
tersebut? Jika melihat kembali teori domain elektron, bentuk molekul
dapat diramalkan dengan menghitung jumlah elektron yang terlibat dalam
pembentukan ikatan. Adapun langkah-langkah untuk meramalkan bentuk
molekul adalah sebagai berikut.
- Menentukan jumlah elektron valensi atom pusat.
- Menentukan jumlah elektron dari atom lain yang digunakan dalam ikatan.
- Menentukan jumlah PEI dan PEB.
- Menentukan bentuk molekul.
Untuk meningkatkan pemahaman Quipperian tentang bentuk molekul, simak contoh berikut.
a. Senyawa BeCl2
b. Senyawa BCl3
c. Senyawa CCl4
d. Senyawa NH3
e. Senyawa H2O
f. Senyawa PCl5
g. Senyawa SF6
h. Senyawa CO2
Tipe Molekul
Selain bentuk molekul, Quipperian juga harus paham tentang bagaimana
cara menentukan tipe molekul. Apa itu tipe molekul? Tipe molekul
merupakan notasi untuk menyatakan banyaknya pasangan elektron di sekitar
atom pusat. Adapun rumus tipe molekul adalah sebagai berikut.
AXnEm
Keterangan:
A = atom pusat;
X = pasangan elektron ikatan (PEI);
n = jumlah PEI;
E = pasangan elektron bebas (PEB); dan
m = jumlah PEB.
Perhatikan contoh berikut.
a. BCl3
Jumlah PEI = 3
Jumlah PEB = 0
Tipe molekul = AX3
Sifat = nonpolar karena tidak memiliki PEB
b. CH4
Jumlah PEI = 4
Jumlah PEB = 0
Tipe molekul = AX4
Sifat = nonpolar karena tidak memiliki PEB
c. NH3
Jumlah PEI = 3
Jumlah PEB = 1
Tipe molekul = AX3E
Sifat = polar karena memiliki PEB
d. H2O
Jumlah PEI = 2
Jumlah PEB = 2
Tipe molekul = AX2E2
Sifat = polar karena memiliki PEB
Setelah Quipperian paham tentang bentuk molekul, kini saatnya beralih pada hibridisasi.
Hibridisasi
Hibridisasi merupakan proses bergabungnya orbital atom pusat dengan
orbital atom lainnya sehingga terbentuk orbital hibrida. Orbital hibrida
yang terbentuk memiliki panjang ikatan, sudut, dan tingkat energi yang
berbeda dengan orbital pembentuknya. Keberadaan orbital hibrida ini
mampu menjelaskan bentuk molekul dan ikatan atom-atom di dalamnya.
Orbital hibrida terdiri dari orbital hibrida sp yang berbentuk linear,
sp2 yang berbentuk segitiga datar, sp3 yang berbentuk tetrahedral, sp3d yang berbentuk segitiga bipiramida, dan sp3d2 yang berbentuk oktahedral.
Cara Menentukan Hibridisasi
1. Menentukan hibridisasi dengan cara biasa (pada umumnya)
Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
- Menggambarkan diagram elektron valensi atom pusat pada keadaan dasar.
- Menggambarkan kembali diagram orbital namun dalam keadaan tereksitasi sehingga bisa berpasangan dengan elektron dari atom lainnya.
- Menentukan orbital hibrida (orbital baru) dengan melihat orbital-orbital yang terlibat.
Penasaran bagaimana cara menentukannya? Perhatikan contoh berikut.
a. BeCl2
Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang terlibat adalah
orbital s dan p, sehingga jenis hibridisasinya adalah hibridisasi sp.
b. SF6
Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang terlibat adalah
orbital s, tiga orbital p, dan dua orbital d, sehingga jenis
hibridisasinya adalah hibridisasi sp3d2.
2. Menentukan hibridisasi dengan cara SUPER “Solusi Quipper”
a. BeCl2
b. SF6
Agar Quipperian semakin paham dengan pembelajaran Quipper Blog kali ini, yuk simak contoh soal berikut.
Contoh soal 1
Pembahasan:
Sebelum menjawab pertanyaan di atas, Quipperian harus tahu dulu letak golongan Al (aluminium).
Aluminium terletak pada golongan IIIA, sehingga elektron valensinya
ada 3. Sebagai atom pusat, aluminium (Al) mengikat 3 atom Cl, sehingga
memiliki 3 pasangan elektron ikatan (3 PEI). Aluminium tidak memiliki
PEB karena seluruh elektron valensinya digunakan untuk berikatan (PEB =
0). Jika suatu molekul memiliki PEI = 3 dan PEB = 0, bentuk molekulnya
adalah trigonal planar.
Jadi, bentuk molekul senyawa AlCl3 adalah trigonal planar.
Contoh soal 2
Pembahasan:
Nomor atom B adalah 5 dan F adalah 9. Senyawa BF3, memiliki atom pusat di B, sehingga diperoleh:
Oleh karena orbital yang terlibat adalah orbital s dan dua orbital p, maka jenis hibridisasinya sp2.
Jadi, hibridisasi dari BF3 adalah sp2.
Sumber (diposting ulang dari) : https://www.quipper.com/id/blog/mapel/kimia/hibridisasi-kimia-kelas-10/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar