Model Tolakan Elektron, Tolakan Spin Elektron, Dan Perhitungan Akurat Molekul Amonia

Model Tolakan Elektron, Tolakan Spin Elektron, Dan Perhitungan Akurat Molekul AmoniaDisusun oleh :

M.FadlullahJ2C009008Anis komariah24030110110022Aswardi24030110130066Model Tolakan Elektron

Bentuk molekul dan ion ditentukan oleh penataan pasangan elektron disekeliling atom pusat. Semua yang kita butuhkan untuk menyusunnya adalah seberapa banyak pasangan elektron yang berada pada tingkat ikatan, dan kemudian tertatanya untuk menghasilkan jumlah tolakan minimum antara pasangan elektron. Kita juga perlu memasukkan pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas.

Bagaimana cara menyusun jumlah pasangan elektronHal pertama yang perlu kamu susun adalah seberapa banyak elektron yang terdapat pada sekeliling atom pusat

Tuliskan jumlah elektron pada tingkat terluar dari atom pusat. Hal ini akan sama dengan nomor grup pada tabel periodik, kecuali pada kasus gas mulia yang membentuk senyawa, ketika jumlah elektron terluar menjadi delapan.

Tambahkan satu elektron untuk tiap ikatan yang terbentuk. (Hal ini diperbolehkan untuk elektron yang berasal dari atom yang lain).

Lanjutan..Sekarang susun seberapa banyak pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron mandiri yang ada:

Sebagai contoh, jika kamu mempunyai 4 pasangan elektron tetapi hanya terdapat 3 ikatan, hal itu harus ada 1 pasangan elektron mandiri selain tiga pasangan elektron ikatan

Akhirnya, kamu dapat menggunakan informasi ini untuk menyusun bentuk molekul atau ion

Berdasarkan jumlah pasangan elektron disekeliling atom pusat maka dapat dibedakan menjadi:Dua pasangan elektron disekeliling atom pusatContoh:BeCl2Tiga pasangan elektron disekeliling atom pusatContoh: BF3atau BCl3Empat pasangan elektron disekeliling atom pusatContoh: CH4, NH3, H2O, NH4+, H3O+Lima pasangan elektron disekeliling atom pusatContoh: PF5, ClF3Enam pasangan elektron disekeliling atom pusatcontoh : SF6

Model Tolakan Elektron Molekul Amonia Nitrogen terletak pada golongan 5 dan karena itu memiliki 5 elektron terluar. Tiap-tiap atom hidrogen yang tiga menambahkan elektron yang lain ke elektron nitrogen pada tingkat terluar, menjadikannya total 8 elektron dalam 4 pasang. Karena nitrogen hanya membentuk tiga ikatan, satu pasang harus menjadi pasangan elektron mandiri.

Pada kasus ini, Faktor tambahan masuk. Adanya pasangan elektron mandiri Karena hal ini, terjadi tolakan yang lebih besar antara pasangan elektron mandiri dengan pasangan elektron ikatan dibandingkan antara dua pasangan elektron ikatan

Lanjutan..Gaya pasangan elektron ikatan tersebut sedikt rapuh terjadi reduksi sudut ikatan dari 109.5 menjadi 107.

Ingat ini:

Tolakan paling besar = pasangan mandiri - pasangan mandiri pasangan mandiri - pasangan ikatan

Tolakan paling kecil = pasangan ikatan - pasangan ikatan

Hati-hati ketika kita menggambarkan bentuk amonia. Meskipun pasangan elektron tersusun tetrahedral, ketika kamu menggambarkan bentuknya, kita hanya memperhatikan atom-atomnya. Amonia adalah piramidal - seperti piramida dengan tiga hidrogen pada bagian dasar dan nitrogen pada bagian puncak.

Gambar struktur molekul amonia berdasarkan model tolakan elektron

Model Tolakan Spin Elektron

Ini adalah model yang diperkenalkan oleh Linnet

Ini berbeda dari model sebelumnya karena disini elektron berperilaku sebagai individu dan saling tolak sebagai individu, bukan sebagai pasangan.

Disini Linnet lebih menganggap ada delapan elektron terikat dengan atom nitrogen (pada NH3), empat elektron dengan spin up' dan empat elektron dengan spin 'down. Daripada menganggap elektron tersebut saling berpasangan tanpa adanya spin.lanjutanDisini 8 elektron berusaha saling menjauh satu sama lain

Jika 8 elektron tersebut dianggap berada didalam kubus maka elektron akan terlihat menuju ke sudut-sudut kubus tersebut.

Jika elektron dengan spin ke bawah (down) saling dihubungkan satu sama lain maka akan membentuk tetrahedral . Begitu pula elektron dengan spin ke atas akan membentuk tetrahedral yang lain.

Gambar 1.4Perbandingan teori tolakan spin elektron dengan teori sebelumnyaKedua teori ini memiliki hasil pemikiran yang sama dalam hal molekul amonia memiliki bentuk dasar tetrahedral ( dengan mengabaikan adanya pasangan elektron mandiri ) Namun sebenarnya teori ini bertolak belakang , karena:1. pada teori ini mereka fokus pada sudut ikatan tetapi pada teori tolakan spin elektron ini tidak memperhatikan energi tolakan.2 . Kedua teori ini awalnya memang menganggap elektron pada kulit valensi perlu dipertimbangkan, tetapi untuk teori tolakan spin elektron saat penjelasannya menyimpang. Lanjutan..Tetapi semua model tidak benar- benar berbeda walaupun dua teori sebelumnya lebih memperhatikan interaksi ikatan , modal tolakan elektron dan tolakan spin elektron lebih fokus pada tolakan tetapi semua teori ini menyimpulkan bahwa struktur molekul amonia bukan planarModel perhitungan akurat molekul amoniaModel perhitungan akurat untuk molekul amonia di lakukan oleh Clementi (1970)Mempelajari tentang gerakan vibrasi dari molekul amonia yang bervibrasi keluar dan kedalam. Seperti bentuk payung yang terkena angin.Kondisi tengah gerakan vibrasi tersebut menggambarkan amonia planar. Besarnya energi penghalang untuk melakukan inversi sebanding dengan perbedaan total energi antara bentuk molekul amonia normal (pyramidal) dengan bentuk dan konfigurasi planar.lanjutanHasil perhitungan clementi menunjukkan bahwa ikatan N-H saat membentuk geometri planar lebih baik karena ikatan N-H kehilangan energy sekitar 7,0 x 102 kJ/mol (167 kcal/mol) saat membentuk geometri pyramid.kehilangan energi ini disertai dengan sedikit perpanjangan pada ikatan N-H.Walaupun secara ikatan geometri planar lebih disukai tetapi jika ditinjau dari energi tolakan elektron dan inti, lebih stabil untuk geometri pyramidal oleh karena energi tolakan tersebut sebesar 7,2 x 102 kJ/mol (172 kcal/mol) saat geometri planar.

lanjutanPerubahan energi ikatan dan energi tolakan antara dua bentuk hampir persis sehingga saling meniadakan tetapi ada sedikit dominasi kekuatan tolakan menuju kearah kesetimbangan pada keadaan dasar yaitu geometri piramid. Energi tersebut yaitu sebesar 20 kJ/mol (5 kcal/mol).Kesimpulan Model Perhitungan AkuratJadi pada model ini disimpukan bahwa molekul amonia lebih stabil sebagai geometri pyramida hal ini dikarenakan besarnya energi tolakan tidak bisa dilampaui oleh enrgi ikat untuk mencapai geometri planar.