BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada...

12
BENTUK – BENTUK MOLEKUL Rangkuman BAB 10 Kimia Anorganik Disusun Oleh: Norfan Adi Pratama 21030112130129 Pembimbing : Pak Istadi JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012

Transcript of BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada...

Page 1: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

BENTUK – BENTUK MOLEKULRangkuman BAB 10 Kimia Anorganik

Disusun Oleh:

Norfan Adi Pratama

21030112130129

Pembimbing :

Pak Istadi

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

2012

Page 2: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

BAB 10

BENTUK – BENTUK MOLEKUL

10.1 MenggambarMenggambarMenggambarMenggambar MolekulMolekulMolekulMolekul dandandandan IonIonIonIon MenggunakanMenggunakanMenggunakanMenggunakan StrukturStrukturStrukturStruktur LewisLewisLewisLewis

1.Penggunaan Aturan Oktet

2.Resonansi

3.Formal Charge

4.Pengecualian Aturan Oktet

10.2 ValensiValensiValensiValensi –––– KulitKulitKulitKulit ElektronElektronElektronElektron –––– PenolakanPenolakanPenolakanPenolakan PasanganPasanganPasanganPasangan

(VSEPR)(VSEPR)(VSEPR)(VSEPR) TeoriTeoriTeoriTeori dandandandan BentukBentukBentukBentuk MolekulMolekulMolekulMolekul

1.Elektron – Penyusunan Kelompok dan Bentuk – Bentuk Molekular

2.Bentuk Molekular dengan Dua Kelompok Elektron

3.Bentuk – Bentuk dengan Tiga Kelompok Elektron

4.Bentuk – Bentuk dengan Empat Kelompok Elektron

5.Bentuk – Bentuk dengan Lima Kelompok Elektron

6.Bentuk – Bentuk dengan Enam Kelompok Elektron

7.Penggunaan Teori VSEPR untuk Menentukan Bentuk Molekul

8.Bentuk – Bentuk dengan Lebih Dari Satu Atom Sentral

Page 3: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

10.1 Menggambar Molekul dan Ion dengan Menggunakan Struktur Lewis

Struktur Lewis adalah diagram yang menunjukkan ikatan – ikatan antar atomdalam suatu molekul yang sejumlah elektron valensinya dilambangkan dengan titikatau lingkaran kecil di sekeliling atom

1. Penggunaan Aturan Oktet

Dalam penggambaran molekul/ion dengan struktur Lewis kita harus mengetahuirumus senyawa dan posisi relatif masing-masing atom. Jumlah total elektron valensi dariseluruh atom didistribusikan keseluruh atom yang berikatan dan sisanya menjadi pasanganelektron sunyi (tak berikatan). Langkah – langkah menggambar struktur lewis yaitu:

Kita gunakan contoh NF3

Langkah pertama, Tempatkan atom relatif terhadap atom lain, atom dengan nomor golonganlebih rendah berada ditengah, jika sama maka atom dengan periode lebih tinggi karena atomyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah.

Langkah kedua, Tentukan jumlah elektron valensi yang ada

Langkah ketiga, Buat garis ikatan tunggal dari atom pusat ke seluruh atom sekelilingnya

Kurangi 2 elektron untuk setiap ikatan

Page 4: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

Langkah keempat, Distribusikan elektron tersisa sedemikian sehingga semua atom memilikielektron valensi delapan (oktet).

Karena struktur lewis tidak bisa menunjukkan bentuk, gambar yang sebenarnya adalah

Perlu diingat� Atom Hidrogen terbentuk dari satu ikatan� Atom Karbon terbentuk dari empat ikatan� Atom Nitrogen terbentuk dari tiga ikatan� Atom Oksigen terbentuk dari dua ikatan� Halogen terbentuk satu ikatan ketika mengelilingi atom, florin selalu menjadi atom

pengeliling

2. Resonansi : Ikatan Pasangan Elektron TerdelokalisasiSeringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal dan

membentuk 2 struktur Lewis yang identik. Misal pada senyawa O3 :

Struktur I dan II adalah identik. Faktanya kedua struktur ini tidak ada yang benarkarena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang O – O dan O=O

Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hibrid resonansi yaitu bentuk rata-rata keduanya. Kita bisa menambahkan tanda panah diatara keduanya.

Gambaran resonansi hibrid untuk O3

Page 5: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

Untuk sebagian ikatan seringkali memimpin ikatan lain, contoh O3, O3 mempunyai 1 ikatanrangkap dan 1 ikatan tunggal yang berarti 3 ikatan elektron, dan 2 jenis ikatan

3. Muatan Formal: Seleksi struktur resonansi yang lebih pentingPada uraian sebelumnya resonansi dua senyawa identik terjadi ketika senyawa

tersebut simetris dan tidak bisa dibedakan

Namun jika senyawa asimetris maka salah satu resonansi lebih penting denganmelihat muatan formal masing-masing atomMuatan formal = jumlah e valensi – (jumlah e valensi sunyi + ½ jumlah e berikatan).Untuk contoh kita gunakan O3 :

Muatan formal dari seluruh atom di kedua O3 resonansi terbentuk dari

Dari bentuk pertama OA kita bisa lihat bahwa valensi dari atom O ada 6 sedangkan yangtidak berikatan ada 4, dan yang berikatan ada 2 sama dengan bentuk kedua OC yang muatanformalnya sama dengan nol. Sebenarnya atom tersebut mempunyai muatan formal yang samatetapi dalam bentuk atom O yang berbeda, dan memiliki peran yang sama dalam resonansihibrid.

3 Kriteria muatan formal :�Muatan formal kecil (positif atau negatif) lebih disukai daripada besar�Muatan sama yang bersebelahan tidak disukai (gaya tolak)�Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yangelektronegatifContoh : NCO-

Bentuk pertama mempunyai muatan formal paling besar jadi di eliminasi terlebihdahulu, sedangkan kita bandingkan bentuk II dan III. Bentuk kedua dan ketiga memilikikesamaan muatan formal, oleh karena itu kedua bentuk inilah yang merupakan resonansihibrid dari ion sianat.Kita lihat bahwa bentuk ketiga mempunyai O yang lebih elektronegattifdaripada bentuk kedua, sehingga bentuk ketiga itu lebih disukai atau penting.

Page 6: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

Muatan Formal hanya untuk menentukuan struktur resonansinya saja, bukan untukmenentukan bilangan oksidasi nya.

Rumus yang diatas merupakan rumus menentukan muatan formal, sedangkan oksidasinyaadalah

4. Pengecualian Aturan OktetSeperti yang diketahui bahwa teori oktet berguna pada atom yang berada di periode 2,

tetapi terdapat pengecualian bila dari periode diatasnya. Pengecualian teori oktet jika molekulkekurangan elektron, atom berelektron ganjil, dan atom yang mengekspansi kulitnya. Mari kitabahas satu persatu

MolekulMolekulMolekulMolekul kekurangankekurangankekurangankekurangan elektronelektronelektronelektron (electron deficient) senyawa dengan atom pusat Be atauB cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8: BF3 dan BeCl2. Muatan formalmenunjukkan struktur tanpa ikatan rangkap lebih disukai. BF3 memiliki 8 elektron valensidengan membentuk ikatan lebih lanjut dengan NH3.

MolekulMolekulMolekulMolekul dengandengandengandengan elektronelektronelektronelektron ganjilganjilganjilganjil (odd electron). Beberapa molekul memiliki jumlahelektron ganjil sehingga tidak memungkinkan mencapai 8 elektron. Adanya elektron yang tidakberpasangan dan tidak berikatan, spesies ini disebut radikal bebas, misal pada NO2. Senyawaini berikatan dengan sesamanya membentuk N2O4 dengan elektron valensi 8.

KulitKulitKulitKulit ValensiValensiValensiValensi EkspansiEkspansiEkspansiEkspansi (expanded valence shell). Beberapa molekul/ion memiliki lebihdari 8 elektron disekitarnya molekul ini meningkatkan kapasitas kulit valensinya denganmemanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan. Kulit valensi terekspansi hanya terjadipada atom pusat non logam dari perioda 3 keatas dengan kulit d yang bisa dipakai

Contoh senyawa: SF6, PCl5 dan H2SO4

Page 7: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

10.2 ValensiValensiValensiValensi –––– KulitKulitKulitKulit ElektronElektronElektronElektron –––– PenolakanPenolakanPenolakanPenolakan PasanganPasanganPasanganPasangan

(VSEPR)(VSEPR)(VSEPR)(VSEPR) TeoriTeoriTeoriTeori dandandandan BentukBentukBentukBentuk MolekulMolekulMolekulMolekul

Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR didasari oleh penggambaranstruktur Lewis sebagai model 2 dimensi. Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkansecara relatif grup (bisa berupa atom atau pasangan elektron) pada posisi tertentu. Prinsipdasarnya: masing-masing grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lainuntuk meminimalkan gaya tolakan.Notasi yang dipakai AXmEn: A = atom pusat, X = atom sekitaryang berikatan, E = grup elektron valensi yang tidak berikatan, m dan n = bilangan bulat.

1. Elektron – Penyusunan Kelompok dan Bentuk – Bentuk Molekular

Penggambaran bentuk molekul dengan balon dengan asumsi bahwa itu adalahsebuah elektron valensi dari atom sentral. Perubahan kelompok elektron memberikanpeningkatan energi pada sebagian besar molekul dan ion poliatomik.

Perubahan kelompok elektron terdefinisi sebagai elektron valensi, sedangkanbentuk molekul terdefinisi sebagai posisi relatif dari sebuah inti atom.

Merumuskan Tipe Molekul :Jumlah PasanganElektron Ikatan

(X)

Jumlah PasanganElektron Bebas

(E)

Rumus(AXnEm)

Bentuk Molekul Contoh

23243254

00101201

AX2

AX3

AX2EAX4

AX3EAX2E2

AX5

AX4E

LinearTrigonal Planar

BengkokTetrahedron

Piramida TrigonalPlanar Bentuk V

Bipiramida TrigonalBipiramida Trigonal

CO2

BCl3SO2

CH4

NH3

H2OPCl5SF4

Page 8: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

32654

23012

AX3E2

AX2E3

AX6

AX5EAX4E2

Planar Bentuk TLinear

OktahedronPiramida SisiempatSegiempat datar

IF3XeF2SF6IF5XeF4

2. Bentuk Molekul dengan Dua Kelompok Elektron

Ketika ada 2 kelompok elektron berikatan dengan inti atom akan membentuk hubunganlinearlinearlinearlinear antar elektron dengan sudut 1800 dengan rumus AX2.Hanya kelompok elektron disekitar atom yang mempengaruhi bentuk molekul . Kita gunakan contoh CO2

3. Bentuk Molekul dengan Tiga Kelompok Elektron

Ketika ada 3 kelompok elektron berikatan dengan inti atom akan membentuk hubungantrigonaltrigonaltrigonaltrigonal planarplanarplanarplanar antar elektron dengan sudut 1200 dengan rumus AX3. Kita gunakan contohBF3

Page 9: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

4. Bentuk Molekul dengan Empat Kelompok Elektron

Untuk bentuk ini kita tidak bisa menggambarkan dalam bentuk 2 dimensi, kita harusmenggambarkan dalam bentuk 3 dimensi untuk lebih jelasnya. Struktur Lewis tidak bisadigunakan dalam menggambar bentuk ini. Bentuk ini mempunyai sisi 109,50 dalam 3dimensi, sedangkan 2 dimensi untuk menggambar rumus mempunyai sisi 900. Kita gunakancontoh CH4 ( Metana).

Page 10: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

5. Bentuk Molekul dengan Lima Kelompok Elektron

Bentuk molekul dengan lima atau enam kelompok elektron berasal dari periodeketiga. Bentuk yang kelima dibagi dua kelompok yaitu aksial dan ekuatorial. Ekuatorialadalah yaitu bidang trigonal termasuk inti atom, sedangkan aksial adalah diatas maupundibawah bidang itu. Ekuatorial mempunyai sisi 1200, sedangkan aksial 900. Berdasarkan halitulah Ekuatorial memiliki penolakan yang lebih lemah dibandingkan aksial. Bentuk inimempunyai rumus AX5 disebut BipiramidaBipiramidaBipiramidaBipiramida TrigonalTrigonalTrigonalTrigonal. Kita gunakan contoh PCl5

Page 11: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

6. Bentuk Molekul dengan Enam Kelompok Elektron

Bentuk ini mempunyai sisi enam dengan sudut 900 dengan rumus AX6 disebutOctahedral.Octahedral.Octahedral.Octahedral. Kita gunakan contoh SF6

Page 12: BENTUK BENTUK MOLEKUL - Chemical · PDF fileyang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah. Langkah kedua, Tentukan jumlah ... pada sebagian besar molekul dan ion ... kelompok

7. Penggunaan Teori VSEPR untuk Menentukan Bentuk Molekul

1. Tulis Stuktur Lewis dari sebuah rumus molekular untuk menentukan tempat relatifdan nomor elektron.

2. Menentukan perubahan kelompok elektron dari menghitung semua elektron yangmenglilingi inti atom, termasuk yang berikatan atau tidak

3. Memprediksikan sudut ikatan ideal dari sebuah kelompok elektron dan arahsimpangan yang menyebabkan pasangan ikatan bebas maupun ikatan rangkap

4. Gambar dan beri nama bentuk molekular dari perhitungan kelompok ikatan danyang tidak berikatan secara terpisah.

8. Bentuk Molekul dengan Lebih Dari Satu Atom Sentral

Untuk memprediksikan bentuk molekul ini hanya perlu memperhatikan posisidua atom pusat yang memungkinkan membuat ikatan lebih banyak. Kita gunakan contoh(CH3)2C=O (aseton). Aseton memiliki dua bentuk yaitu Tetrahedron dan Trigonal planar

Caranya sebenarnya sama dengan menentukan ikatan tunggal, tetapi jika atompusat masih belum memiliki 8 elektron valensi, ubah pasangan elektron sunyi pada atomsekitar menjadi satu ikatan lagi.