3 x F (7e )] = 5e -+ 21e = 26 e valensi - tekim.undip.ac.id H hanya memiliki 1 elektron, maka atom H

download 3 x F (7e )] = 5e -+ 21e = 26 e valensi - tekim.undip.ac.id H hanya memiliki 1 elektron, maka atom H

of 13

  • date post

    23-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of 3 x F (7e )] = 5e -+ 21e = 26 e valensi - tekim.undip.ac.id H hanya memiliki 1 elektron, maka atom H

Dalam BAB ini kita akan mengubah susunan suatu zat ke bentuk dua dimensi untuk melihat ikatan

yang terjadi di suatu molekul, kita dapat merubah suatu bentuk molekul dua dimensi menjadi tiga

dimensi. Kita akan membahas lima bentuk molekul yang paling dasar dan gabungan-gabungan

bentuk molekul yang sederhana tersebut menjadi bentuk yang lebih komplek dalam suatu molekul.

Menggambar Bentuk Molekul Menggunakan Struktur Lewis

Pertama untuk dapat mengetahui bentuk suatu molekul, kita harus mengubah suatu molekul ke

struktur lewis (rumus lewis). Struktur dua dimensi molekul ini memiliki simbol elektron yang ditandai

dengan titik yang dapat menggambarkan ikatan yang terjadi antar atom, dan pasangan elektron

bebas yang terdapat di tingkat energi terluar sebuah elektron. Umumnya, kita menggunakan aturan

oktet dalam menempatkan elektron pada struktur Lewis.

Molekul dengan Ikatan Tunggal

Berikut adalah beberapa langkah dalam menggambarkan struktur Lewis untuk molekul dengan

ikatan tunggal. Kita ambil contoh NF3 .

Langkah pertama. Untuk molekul yang memiliki rumus ABn , tempatkan atom yang lebih sedikit di

tengah karena untuk mendapatkan bilangan oktet membutuhkan elektron lebih banyak, biasanya

atom yang di tengah memiliki keelektronnegatifan yang lebih rendah. Dalam NF3 , N (golongan 5A,

EN = 3.0) memiliki 5 elektron terluar, jadi atom N membutuhkan 3 elektron untuk mencapai oktet,

kemudian F (golongan 7A, EN = 4.0) memiliki 7 elektron terluar sehingga F hanya membutuhkan 1

elektron lagi. Jadi N dtempatkan di tengah diantara atom F.

Jika suatu molekul memiliki atom yang memiliki golongan sama seperti SO3 dan ClF3 , maka

tempatkan atom yang memiliki periode yang lebih kecil di tengah. Atom H hanya memiliki 1

elektron, maka atom H tidak akan pernah menjadi atom pusat.

Langkah kedua. Jumlahkan semua elektron valensi yang ada pada molekul. Pada NF3 , N memiliki 5

elektron valensi, sedangkan F meiliki 7 elektron valensi, jadi :

[1 x N (5e-) + 3 x F (7e-)] = 5e- + 21e- = 26 e- valensi

Untuk ion poliatomik, tambahkan e- untuk setiap jumlah tanda negatif (-) pada ion, atau kurangi e-

untuk setiap jumlah tanda positif (+) untuk setiap jumlah tanda positif (+) pada ion.

Langkah ketiga. Gambarkan ikatan tunggal di setiap atom yang mengelilingi atom pusat. Karena

minimal pasti ada satu ikatan diantara atom pusat dan atom yang mengelilinginya. Kemudian

jumlahkan 2e- untuk setiap ikatan yang terjadi.

Jumlahkan 2e- untuk setiap ikatan yang terjadi, kemudian kurangi dengan jumlah elektron valensi

total, untuk mencari elektron valensi yang tersisa.

Langkah keempat. Tempatkan setiap elektron berpasangan sehingga setiap atom memiliki 8 elektron

(dua untuk atom H). Kemudian tempatkan pasangan elektron bebas di setiap atom yang mengelilingi

hingga setiap atom yang mengelilingi memiliki bilangan oktet (elektronegatifitas yang lebih besar).

Jika masih ada elektrok valensi yang tersisa, tempatkan di atom pusat. Kemudian periksa apakah

setiap atom telah memiliki 8 elektron valensi.

Gambar diatas merupakan struktur Lewis molekul NF3 , selalu periksa jumlah elektron valensi moekul

tersebut (elektron yang terikat maupun pasangan elektron bebas). 6e- merupakan jumlah elektron di

ikatan yang terjadi, sedangkan jumlah pasangan elektron bebas yang ada adalah 20e- . Namun

struktur Lewis tidak dapat menggambarkan bentuk molekul, bentuk yang benar dari NF3 adalah

Menggunakan 4 langkah diatas, kita dapat menggambarkan setiap molekul yang memiliki ikatan

tunggal yang memiliki atom pusat C, N, atau O. Berikut beberapa aturan atom yang perlu

diperhatikan.

Hidrogen hanya dapat membentuk satu ikatan

Karbon dapat membentuk empat ikatan

Nitrogen dapat membentuk tiga ikatan

Oksigen dapat membentuk dua ikatan

Halogen dapat membentuk satu ikatan ketika atom-atom halogen merupakan atom yang

mengelilingi atom pusat. Fluorin selalu menjadi atom yang mengelilingi.

Ikatan Rangkap pada Struktur Lewis

Terkadang dari langkah pertama hingga langkah keempat, atom pusat (atau beberapa atom pusat)

masih tidak memiliki bilangan oktet atau 8 elektron. Sehingga dibutuhkan ikatan rangkap. Dibuatlah

langkah kelima.

Langkah kelima. Ikatan rangkap pada struktur Lewis. Ketika atom pusat masih belum memiliki 8

elektron penuh, makan buatlah ikatan rangkap dari pasangan elektron bebas dari satu diantara atom

yang mengelilingi atom pusat.

Contoh pada etilen (C2H4). Kita gunakan langkah awal hingga langkah keempat, dari penempatan

atom, kemudian perhitungan jumlah elektron valensi, buat ikatan tunggal antar atom pusat dan

atom yang mengelilingi, kemudian tempatkan setiap elektron secara berpasangan untuk mencapai

bilangan oktet, dan yang kita dapat bentuknya seperti berikut,

Atom C pusat sebelah kiri hanya memiliki 6e- berbeda dari atom C pusat sebelah kanan yang telah

memenuhi bilangan oktet. Jadi, pasangan elektron bebas pada atom C pusat sebelah kanan kita buat

menjadi ikatan rangkap antar C.

Sekarang, setiap atom C telah memenuhi aturan oktet (kecuali H memenuhi aturan duplet)

Resonansi : Perpindahan Elektron Ikatan Rangkap Dua

Kita biasanya dapat menuliskan lebih satu struktur Lewis untuk beberapa molekul, setiap gambaran

relatif memiliki struktur yang sama. Contohnya ozon (O3) merupakan bahan dasar pencemar udara

namun merupakan penyerap radiasi sinar ultraviolet (UV) pada stratosfer bumi. Terdapat dua

gambaran struktur Lewis ozon.

pada struktur ozon yang pertama, oksigen B memiliki ikatan rangkap terhadap oksigen A dan ikatan

tunggal pada oksigen C. Pada struktur ozon ke dua, strukturnya terbalik terhadap struktur yang

pertama. Disini bukan berarti terdapat dua molekul O3 yang berbeda melainkan perbedaan struktur

Lewis tetapi pada molekul yang sama.

Pada kenyataannya tidak ada struktur Lewis yang dapat menggambarkan molekul O3 dengan tepat.

Panjang ikatan dan energi ikatan yang terjadi mengindikasikan bahwa kedua ikatan tersebut identik.

Molekul tersebut dapat lebih tepat digambarkan dengan dua struktur Lewis, kedua struktur yang

identik ini dapat disebut struktur resonansi (bentuk resonansi), kemudian beri tanda panah yang

memiliki arah ke kedua arah diantara kedua struktur Lewis tersebut. Struktur resonansi memiliki

penempatan atom yang sama namun memiliki lokasi ikatan dan pasangan elektron bebas yang

berbeda. Kita bisa mengubah bentuk resonansi yang satu ke yang lain dengan cara memindahkan

salah satu pasangan elektron bebas menjadi berikatan.

Bentuk molekul ozon (O3) tidak berubah bentuk secara instan dari bentuk pertama ke bentuk kedua.

Molekul sebenarnya merupakan gabungan resonansi, sebuah bentuk yang seimbang dari bentuk

resonansi. Akibat dari perpindahan tempat pasangan elektron yang terdapat pada ozon,

menyebabkan kita harus menggambarkan molekul ozon menggunakan lebih dari satu struktur Lewis.

Pada O3 terdapat dua ikatan yang identik, setiap ikatan merupakan ikatan tunggal (sepasang elektron

yang telah terletak dengan tepat) dan sebuah ikatan parsial (ikatan yang berpindah-pindah oleh

karena pasangan elektron yang berpindah-pindah). Kita dapat menggambarkan gabungan resonansi

menggunakan garis melengkung putus-putus untuk menunjukkan bahwa perpindahan pasangan

elektron.

Banyak molekul resonansi yang terjadi selain ozon, dan banyak molekul atau ion yang lebih baik

digambarkan secara resonansi. Contohnya benzen (C6H6) memiliki dua bentuk resonansi yang

penting, yang satu dengan lainnya dibedakan dengan ikatan tunggal dan rangkap dua yang memiliki

posisi yang berbeda. Pada dasarnya benzen memiliki 6 ikatan antar atom C dan tiga ikatan dari

pasangan elektron bebas yang berpindah-pindah antar enam ikatan karbon tersebut, dan biasanya

digambarkan dengan lingkaran putus-putus di tengah-tengah ikatan karbon.

Pengecualian Aturan Bilangan Oktet pada Struktur Lewis

Aturan oktet sangat berguna untuk menentukan elektron pada molekul dengan atom pusat periode

2, namun tidak setiap atom dapat menggunakan aturan oktet. Bisa kita bandingkan, banyak atom

pusat yang memiliki elektron kurang dari 8 ataupun lebih dari itu. Pengecualian aturan oktet ini

dapat kita lihat pada molekul yang memiliki atom yang kekurangan elektron, elektron berjumlah

ganjil, dan khususnya atom yang memiliki elektron valensi berlebih.

Molekul yang kekurangan elektron. Molekul yang berbentuk gas yang biasanya mengandung atom

pusat Berillium atau Boron kekurangan elektron. Tidak adanya 8 elektron di sekitar atom pusat Be

dan B menyebabkan aturan oktet tidak bisa digunakan. Berikut struktur Lewis dari gas Berillium

Klorida dan Boron Triflorida.

Di sekitar atom Be hanya terdapat 4 elektron, sedangkan di sekitar atom B hanya terdapat 6

elektron. Pertanyaannya, mengapa atom halogen di sekitar atom pusat membentuk ikatan rangkap

terhadap atom pusat sehingga aturan oktet dapat terpenuhi. Itu di sebabkan keelektronegatifan

halogen lebih besar dari atom pusat Be ataupun B. Satu-satunya cara agar molekul yang kekurangan

elektron dapat bereaksi dengan molekul lain agar dapat mencapai aturan oktet. Con