BAB 10 BENTUK MOLEKUL - Teknik Kimia | Chemical ...bentuk geometri (bentuk) molekul adalah gambaran...

download BAB 10 BENTUK MOLEKUL - Teknik Kimia | Chemical ...bentuk geometri (bentuk) molekul adalah gambaran tentang susunan atom-atom dalam molekul berdasarkan susunan ruang pasangan elektron

of 14

  • date post

    25-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    232
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of BAB 10 BENTUK MOLEKUL - Teknik Kimia | Chemical ...bentuk geometri (bentuk) molekul adalah gambaran...

  • BAB 10

    BENTUK MOLEKUL

    10.1 PENGGAMBARAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS

    Dalam penggambaran molekul/ion dengan struktur Lewis kita harus

    mengetahui rumus senyawa dan posisi relatif masing-masing atom. Jumlah

    total elektron valensi dari seluruh atom didistribusikan keseluruh atom yang

    berikatan dan sisanya menjadi pasangan elektron sunyi (tak berikatan).

    1. Menggunakan Kaidah Oktet untuk Menggambarkan Struktur Lewis

    Kaidah oktet merupakan kecendrungan unsur-unsur untuk memenehi jumlah

    elektron terluarnya dengan 8 buah elektron (2 untuk hidrogen). Dengan kata lain

    suatu unsur harus berikatan dengan unsur lain untuk berbagi elektron valensi

    terluarnya agar dapat menyerupai gas mulia.

    A. Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Tunggal

    Ikatan tunggal adalah ikatan yang terbentuk antara atom yang masing-

    masing menyumbangkan 1 elektron untuk berikatan, sehingga memenuhi

    kaidah oktet.

    Contoh : Struktur Lewis untuk Nitrogen Trifluorida (NF3)

    Penjelasan : 1. Tempatkan atom relatif terhadap atom lain, atom dengan

    nomor golongan lebih rendah berada ditengah, jika sama

    maka atom dengan periode lebih tinggi karena atom yang

    kurang elektronegatif diposisikan pada pusat/tengah .

    Dalam hal ini atom N memiliki nilai keelektronegatifan yg

    lebih kecil dibandingkan lainnya ( keelektronegatifan N=3,

    F=4), sehingga kerangka struktur untuk NF3 adalah:

  • Atom yang memiliki jumlah yang sedikit, dan

    keelektronegatifan yang kecil dapat dipastikan itu sebagai

    atom pusatnya, dan atom halogen berada disekitarnya.

    2 . Tentukan jumlah elektron valensi. N adalah grup 5 dan F

    adalah grup 7. Jadi kita memiliki:

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

    3 Buat garis ikatan tunggal dari atom pusat ke seluruh atom

    sekelilingnya, jadi jumlah elektron untuk setiap ikatan

    berjumlah 2. Tiga iktantunggalmenggunakan 6e-, jadi 26e-

    dikurangi 6e- yang bersisa 20e-

    4. Distribusikan elektron tersisa sedemikian rupa, sehingga

    semua atom memiliki elektron valensi delapan (oktet)

    B. Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap

    Ikatan ganda adalah ikatan yang terbentuk antara atom yang masing-

    masing menyumbangkan 2 elektron untuk berikatan, sehingga memenuhi

    kaidah oktet. Langkah langkah pembuatannya sama seperti ikatan tunggal,

    tetapi perlu tambahan untuk menemukan atom yang dapat membentuk ikatan

    rangkap. Contoh : C2H4

  • 2. Resonansi : Delokalisasi Pasangan Ikatan Elektron

    Seringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal

    dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik. Misalnya senyawa ozon (O3).

    Struktur I dan II identik .

    Contoh : Resonansi ion nitrat (NO3-)

    Penyelesaian : Karena nitrogen memiliki lima elektron valensi, dan oksigen

    masing-masing memiliki enam elektron valensi dan terdapat

    muatan total negatif -1, maka jumlah totalelektron valensi ada [5e-

    + (3 x 6e-) + 1] = 24e-. Ketiga struktur resonansi berikut adalah

    ekuivalen.

    3. Muatan formal : Pemilihan yang Lebih Penting dari Struktur Resonansi

    Muatan formal adalah jumlah nilai dari elektron valensi yang bermuatan

    negatif dari seluruh elekron valensi yang tidak terbagi dan setengah dari elektron

    valensi yang dibagi. Jadi,

    Muatan atom formal=

    Jumlah elektron valensi (jumlah elektron valensi yang tidak terbagi + 0,5 jumlah

    elektron velensi yang terbagi)

    Tiga kriteria untuk menentukan struktur resonansi yang lebih penting:

    1. Muatan formal yang lebih kecil lebih baik sampai yang terbesar

    2. Muatan formal yang sama-sama memiliki nonzero dalam atom tidak lebih baik

    3. Muatan formal yang lebih negatif harus ditukar dengan atom yang memiliki

    keelektronegatifan lebih

  • 4. Pengecualian Kaidah Oktet

    Aturan oktet berlaku terutama untuk unsur-unsur perode kedua.

    Pengecualian kaidah oktet dibagi mejadi tiga kategori yaitu:

    A. Oktet tak lengkap

    Beberapa senyawa, jumlah elektron di sekitar atom pusat dalam suatu

    molekul yang stabil dapat kurang dari delapan. Misalnya Berilium Hidrida

    (BeH2)

    Dapat diketahui hanya ada 4 elektron di sekitar atom pusat, dan tidak

    ada kemungkinan untuk menambahkan sejumlah elektron agar terisi 8.

    Contoh lain Boron Trifluorida (BF3) yang memiliki 6 pasangan elektron di

    sekitar inti.

    Maka dengan itu senyawa ini memiliki kecendrungan untuk menarik

    pasangan elektron bebas. Sebagai contoh BF3NH3

  • B. Molekul Berelektron Ganjil

    Beberapa molekul mempunyai jumlah elektorn yang ganjil, misalnya

    Nitrogen Oksida (NO), dan Nitrogen Dioksida (NO2)

    Aturan oktet tidak memungkinkan terjadi pada molekul berelektron

    ganjil, karena untuk memenuhi kaidah oktet diperlukan pasangan elektron

    yang lengkap.

    C. Oktet yang diperluas

    Senyawa yang memiliki atom pusat dengan elektron valensi lebih dari

    delapan disekitarnya. Molekul ini meningkatkan kapasitas kulit valensinya

    dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan. Kulit valensi

    terekspansi hanya terjadi pada atom pusat non logam dari perioda 3 keatas

    dengan kulit d yang bisa dipakai. Misalnya, P dalam PCl5 dan S dalam

    SF6

    10.2 Teori VSEPER (Valence-Shell Electron Pair repulsion) Bentuk Molekul

    Teori Tolakan pasangan elektron (VSEPR) akan menjelaskan susunan

    elektron dalam suatu atom yang berikatan. Posisi elektron ini akan mempengaruhi

    bentuk geometri molekulnya.Geometri (bentuk) molekul adalah gambaran tentang

    susunan atom-atom dalam molekul berdasarkan susunan ruang pasangan elektron

    atom dalam pusat dalam molekul, pasangan elektron ini baik yang berikatan maupun

    yang bebas.Teori VSEPR (Valence Shell Electron Pain Repulsion) yaitu teori tolak

    menolak pasangan pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat.

  • 1. Penyusunan Elektron dan Bentuk Molekular

  • 2. Bentuk Molekul dengan Dua Pasangan Elektron (Linear)

    Dari Tabel tabel diatas dapat dijelaskan bahwa apabila dalam

    membentuk ikatan terdapat 2 pasang elektron, maka bentuk molekul yang

    stabil adalah linear, hal ini karena pada molekul tersebut tolakan minimum

    terjadi pada sudut 1800.

    Tipe molekul : AX2

    Contoh senyawa : CO2, BeCl2

    3. Bentuk Molekul dengan Tiga Pasangan elektron (Segitiga Sama Sisi)

    Apabila terdapat 3 pasang elektron tolakan minimum terjadi

    apabila sudut ikatan yang dibentuk adalah 1200, atau dengan kata lain

    bentuk molekul yang terbentuk adalah segitiga. Dengan adanya tiga

    ikatan elektron, maka dapat dimungkinkan 2 bentuk molekul yang akan

    terbentuk, yaitu molekul dengan PEI(Trigonal Planar), dan bentuk 2 PEI

    (Pasangan Elektron Ikat) dengan 1 PEB (Pasangan Elektron Bebas)

  • A Tiga Pasangan Elektron Ikat (PEI).

    Tipe molekul AX3

    Contoh molekul : BF3, NO3-, SO3

    Efek Ikatan Rangkap Dua

    Gaya tolak ikatan rangkap dua lebih besar dari gaya tolak rangkap

    tunggal. Maka dengan itu sudut ikatan sebenarnya menyimpang dari sudut

    ikatan idealnya, oleh karena itu sudut yang diberikan ikatan rangkap dua

    juga lebih besar.

  • Efek Pasangan Elektron Bebas (PEB)

    Adanya Pasangan Elektron Bebas, akan berpengaruh pada bentuk

    molekul itu sendiri. Misalnya pada bentuk molekul trigonal planar. Jika

    terdapat PEB dalam molekul tersebut maka bentuk molekulnya berubah

    menjadi V Planar, bukan lagi trigonal planar. Sebab PEB berpengaruh

    besar terhadap sudut ikatannya, karena gaya tolak menolak PEB dengan

    PEI lebih besar daripada sesama PEI. Hal itu terjadi karena gaya tolak PEB

    selalu lebih besar dari PEI.

    4. Bentuk Molekul dengan Empat Pasangan elektron (Tetrahedron)

    A. Tetrahedral

    Molekul atau ion yang memiliki Pasangan Elektron Ikat (PEI) sebanyak

    4 buah dapat kita namakan tetrahedral dengan besar sudut 109,5.

    Tipe Molekul : AX4

    Contohnya : CCl4

  • B. Segitiga Piramidal

    Jika salah satu elektron adalah Pasangan Elektron Bebas (PEB), maka

    molekul akan berubah bentuk menjadi segitiga piramidal. Sudut ikatan

    akan berkurang karena PEB akan menolak Pei lainnya, sehinnga jarak

    antara Pei semakin kecil dengan besar sudut 107,3.

    Tipe Molekul : AX3E

    Contohnya : NH4+

    C. Bentuk V

    Ketika terdapat 2 PEI dan 2 PEB maka molekul akan membentuk

    bentuk V. Sudut ikatannyapun akan semakin lebih berkurang, karena

    terdapat 2 PEB dalam ikatan ini, oleh sebab itu sudutnya menjadi

    104,5.

    Tipe Molekul : AX2E2

    Contohnya : H2O

    5. Bentuk Molekul dengan Lima Pasangan Elektron (Trigonal

    Bipiramidal)

  • A. Trigonal Bipiramida

    Lima pasangan elektron akan membentuk molekul menjadi trigonal

    bipiramida.Molekul ini memiliki dua posisi PEIdi sekitarnya dan

    memiliki dua sudut ikatan ideal. Sudutnya yaitu 120 dan 90. Gaya

    tolakan yang lebih besar membentuk sudut 120 sedangkan yang kecil

    90.

    Tipe Molekul : AX5

    Contohnya : PCl5

    B. Tetrahedral Tak Simetris (Bentuk Gergaji)

    Bila terdapat 4 PEI dan 1 PEB, maka molekul berubah menjadi bentuk

    gergaji dengan sudut 101,5 dan 86,6

    Tipe Molekul : AX4E

    Contohnya : SF4

  • C. Huruf T

    Bila terdapat 3 PEI dan 2 PEB, maka molekul berubah menjadi huruf

    T dengan sudut 88,2

    Tipe Molekul : AX3E2

    Contohnya : BrF

    D. Bentuk Linear

    Molekul yang mmiliki 2 PEI dan 3 PEB bernama bentuk linear. Sudut

    ikatannya 180.

    Tipe Molekul : AX2E3

    Contohnya : I3-

    6. Bentuk Molekul dengan E