Tugas Kimia DEKPID

8/19/2019 Tugas Kimia DEKPID

1/14

TEORI VSEPR DAN GEOMETRI MOLEKUL

Geometri molekul atau sering disebut struktur molekul

atau bentuk molekul yaitu gambaran tiga dimensi dari

suatu molekul yang ditentukan oleh jumlah ikatan danbesarnya sudut-sudut yang ada disekitar atom pusat.

Perlu ditekankan istilah molekul hanya berlaku untuk atom-atom

yang berikatan secara kovalen. Karena hal inilah, istilah geometri

molekul hanya ditujukan pada senyawa kovalen ataupun ion-ion

poliatomik.

Di dalam sebuah molekul atau ion poliatom terdapat atom pusat

dan substituent-substituen. Substituent yang ada terikat padaatom pusat. Substituent-substituen ini dapat berupa atom

(misalnya r atau !" dan dapat pula berupa gugus (misalnya

#$%".

&erkadang sulit untuk menentukan atom pusat dari suatu molekul

atau ion poliatomik. erikut beberapa cara yang dapat digunakan

untuk menentukan atom pusat yaitu sebagai berikut.

'. tom pusat biasanya ditulis di awal rumus )ormulanya.

%. tom pusat biasanya atom yang lebih elektropositi) atau

kurang elektronegati).

*. tom pusat biasanya atom yang memiliki ukuran lebih besar

dari atom atau susbstituen-substituen yang ada. ! ukuran paling

kecil sehingga tidak pernah berlaku sebagaia atom pusat.

+ontoh

e+l% atom pusatnya adalah e

#!* atom pusatnya adalah #

lektron valensi atom pusat yang digunakan pada pembentukan

senyawa kovalen terkadang digunakan untuk membentuk ikatan

kadang tidak digunakan. lektron yang tidak digunakan ditulissebagai pasangan elektron bebas (P", sedangkan elektron yang

http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/


2/14

digunakan dalam pembentukan ikatan ditulis sebagai pasangan

elektron ikatan (P". Selain P dan P pada atom pusat dapat

pula terdapat elektron tidak berpasangan seperti pada molekul

#$%.

Dalam suatu molekul elektron-elektron tersebut saling tolak-

menolak karena memiliki muatan yang sama. ntuk mengurangi

gaya tolak tersebut atom-atom yang berikatan membentuk

struktur ruang tertentu hingga tercapai gaya tolak yang

minimum. kibat yang ditimbulkan dari tolakan yang yang terjadi

yaitu mengecilnya sudut ikatan dalam molekul. rutan gaya tolak

dimulai dari gaya tolak yang terbesar yaitu sebagai berikut.

'. /aya tolak antar sesama elektron bebas (P vs P"

%. /aya tolak antara pasangan elektron bebas dengan elektron

ikatan (P vs P"

*. /aya tolak antar pasangan elektron ikatan (P vs P".

&eori yang digunakan untuk mempelajari gaya tolak antar sesama

elektron valensi disebut teori VSEPR (Valence Shell Electron

Pair Repulsion ) yang dikembangkan oleh /illespie dan #ylholm

sehigga sering disebut sebagai teori /illespie-#ylholm. Dengan

teori ini ternyata struktur ruang suatu senyawa dapat

ditentukan dengan memperhatikan elektron bebas dan

elektron ikatan dari senyawa yang bersangkutan.

wal perkembangan teori 0SP1, pada tahun '23* berdasarkanide-ide yang kembangkan oleh Sidwick dan Powell, /illespie

memberi ceramah tentang teori 0SP1 dalam suatu pertemuan

yang di adakan oleh merican +hemical Society (+S".

Setelah memberi ceramah ia ditantang oleh perserta ceramah

yang lain yaitu 1undle. 1undle menyatakan teori 0SP1 terlalu

4naie5 dan satu-satunya cara pendekatan dalam meramalkan

bentuk molekul adalah teori orbital molekul. Setelah mengadakan

diskusi yang cukup panjang /illespie menantang 1undle meramal

http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/


3/14

bentuk molekul dari ksenon 6uorida (7e83" yang pada saat itu

baru saja disintesis oleh 9alm dan rekan-rekannya.

erdasarkan terori orbital molekul, 1undle menyatakan bentuk

molekul Xe! adalah oktahedral normal. Sedangkan /illespieberdasarkan teori 0SP1 menyatakan bentuk molekul Xe!

adalah oktahedral terdistorsi.

erdasarkan hasil eksperimen metode spektroskopi in)ramerah

terhadap 7e83 yang dilakukan oleh artell diperoleh )akta bahwa

bnetuk molekul 7e83 adalah oktahedral terdistorsi yang

diramalkan /illespie. Sejak saat itu teori 0SP1 menjadi terkenal

dan artell menyatakan !The VSEPR "o#el so"e capture the

essence o$ "olecular %ehaiour& .

"#$G%#&-"#$G%#& 'ER#'#" (E$)*% '+"E%*"

"angkah-langkah yang digunakan untuk meramal struktur

molekul tidak berbeda jauh dengan langkah-langkah yang

digunakan untuk menggambar struktur "ewis suatu

molekul atau ion poliatomik . "angkah-langkah yang

digunakan untuk meramal bentuk molekul sebagai

berikut.

,. 'enentukan atom pusat.

. )uliskan jumlah elektron alensi dari atom pusat.

/. 'enentukan jumlah elektron alensi dari masing-

masing substituen jika berupa atom.

0. Satu elektron dari substituen dipasangkan dengan satu

elektron dari atom pusat sehingga membentuk pasangan

elektron 1pasangan elektron ikatan2 PE34. Perlu

diperhatikan bahwa2 bahwa jumlah elektron atom pusat

tidak selalu memenuhi kaidah oktet. 5ika masih terdapat

http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/


4/14

substituen dan masih terdapat elektron pada atom pusat2

maka semuanya harus dipasangkan.

6. 5ika semua susbtituen telah dipasangkan dengan

elektron atom pusat dan masih terdapat elektron yangtidak berpasangan2 maka elektron tersebut tetap ditulis

pada atom pusat sebagai elektron bebas atau pasangan

elektron bebas 1PE(4.

!. 5ika berupa ion poliatomik2 maka setelah semua

substituen dipasangkan kurangi elektron jika ion

bermuatan positi7 dan tambahkan elektron jika ion

bermuatan positi7.

8. 'enentukan bentuk molekul serta memperkirakan

besarnya sudut-sudut ikatan disekitar atom pusat dengan

memperhatikan tolakan-tolakan yang terjadi agar

diperoleh bentuk dengan tolakan yang minimum.

%eterbatasan )eori VSEPR

Seperti teori-teori yang lain, teori 0SP1 juga memilikikelemahan-kelemahan. eberapa diantaranya sebagai berikut.

anyak senyawa logam transisi strukturnya tidak dapat dijelaskan

menggunakan teori 0SP1. &eori 0SP1 gagal meramalkan

struktur #!*:. erdasarkan teori 0SP1 bentuk molekul #!*

:

adalah trigonal bipiramidal dengan sudut ikatan lebih kecil dari

'%;< (sedut normal untuk atom dengan bilangan koordinasi *"

tetapi lebih besar dari ';2,=>< (sudut normal untuk atom

bilangan koordiansi =" karena terdapat satu elektron tidak

berpasangan pada atom #.

#amun berdasarkan hasil eksperimen ternyata bentuk dari #!*:

adalah segitiga planar dengan sudut ikatan sebesar '%;


5/14

/ambar bentuk molekul trigonal piramidal dan trigonal planar dari

#!*:

)abel (entuk-(entuk 'olekul yang )erjadi #kibat (anyaknyaPasangan Elektron 3katan 1PE34 dan Pasangan Elektron (ebas1PE(4

PE

PE3

1X4

PE(

1E4 )ipe (entuk Geometri 'olekul

% % ; AX 2 ?inear

* * ; AX 3 &rigonal Planar

* % ' AX 2E9embentuk

Sebuah Sudut

= = ; AX 4 &etrahedral

= * ' AX 3E &rigonalPiramida

= % % AX 2E29embentuk

Sebuah Sudut


6/14

@ @ ; AX 5 &rigonal

ipiramida

@ = ' AX 4E &etrahedral &erdistorsi

(jungkat-jungkit"

@ * % AX 3E29embentuk

!uru) &

@ % * AX 2E3 ?inear

3 3 ; AX 6 $ktahedral

3 @ ' AX 5E &etragonal

Piramida


7/14

3 = % AX 4E2Segi mpat

Datar

P A Pasangan elektron bebas ("

P A Pasangan elektron ikatan (7" A tom pusat

)E+R3 &3(R3D3S#S3

SE5#R#& PE$E'*#$ &3(R3D3S#S3

&eori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan ?inus Pauling dalammenjelaskan struktur molekul seperti metana (+!=". Secara historis,konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana,namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang

ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang e)ekti) untuk merasionalkanstruktur senyawa organik.

http://sembilandewi.blogspot.com/2013/10/teori-hibridisasi.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Linus_Paulinghttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organikhttp://sembilandewi.blogspot.com/2013/10/teori-hibridisasi.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Linus_Paulinghttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organik


8/14

&eori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam halperhitungan kuantitati). 9asalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelaspada ikatan yang melibatkan orbital d, seperti yang terdapat pada kimiakoordinasi dan kimia organologam. Balaupun skema hibridisasi padalogam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.

PE$GER)3#$ &3(R3D3S#S3

!ibridisasi adalah sebuah konsep bersatunya orbital-orbital atom membentuk orbital hibrid yang baru yang sesuai dengan penjelasankualitati) si)at ikatan atom. Konsep orbital-orbital yang terhibridisasisangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuahmolekul. Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan dari teori ikatanvalensi. Balaupun kadang-kadang diajarkan bersamaan dengan teori0SP1, teori ikatan valensi dan hibridisasisebenarnya tidak ada hubungannya sama sekali dengan teori 0SP1.

9olekul 9etana (+!=", Pada tingkat dasar, atom karbon sebagai atompusat dengan nomor atom 3 mempunyai konCgurasi elektron 's% %s%

%p%

Diagram orbital atom +

Dari diagram orbital, hanya ada dua elektron yang tidak berpasangan(elektron yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen" jadi seharusnyaatom + hanya dapat berikatan dengan dua atom ! membentuk +!%. &etapi kenyataannya senyawa +!% tidak ada, yang ada adalah +!=.

Pembentukan molekul +!= dapat dijelaskan dengan teori hibridisasi. &ahapan pembentukan ikatan dalam molekul +!= sebagai berikutA

/ambar %.E. Diagram pembentukan orbital hibrida sp* dan geometri molekul +!=

&eori ini menjelaskan adanya promosi satu elektron dari orbital %s keorbital %pF membentuk empat orbital baru yang setingkat. $rbital tersebutdinamakan orbital hibrida sp*. Kemudian terjadi empat ikatan +-! akibat

adanya pertindihan orbital 's dari hidrogen dengan orbital sp*

dari karbonmembentuk geometri tetrahedral.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_orbital_molekul&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_koordinasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_koordinasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organologamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Orbital_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Orbital_molekul&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_VSEPR&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_VSEPR&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_orbital_molekul&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_koordinasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_koordinasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organologamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Orbital_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Orbital_molekul&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_VSEPR&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teori_VSEPR&action=edit&redlink=1


9/14

Dari penjelasan tersebut, penentuan geometri molekul menurutteori hibridisasi atau teori ikatan valensi didasarkan bagaimana atom-atom membagi elektron saat terjadinya ikatan. ila dua atom berikatansecara kovalen, orbital salah satu atom akan mengalami tumpang tindih

(overlap" dengan orbital atom lainnya. Pasangan elektron akan dibagidiantara kedua orbital yang tumpang tindih sehingga kepadatan elektronakan terkumpul diantara inti atom-atom yang berikatan, seperti padagambar %.E.

/ambar %.2. tumpang tindih antara orbital 's.

&eori hibridisasi dapat dikatakan sebagai suatu teori peleburan

orbital-orbital dari tingkat energi yang berbeda menjadi orbital-orbitalyang setingkat. Secara umum berbagai tipe hibridisasi dan geometrimolekulnya dapat dilihat pada tabel %.%.

$rbitalhibrida

Gumlahpasanganikatan

/eometrimolekul

Sudut ikatan +ontoh molekul

sp % ?inier 'E;; e+l%sp% * Segitiga datar '%;; +l*sp* = &etrahedral ';2,@; +!=, ++l=

dsp%

= Segiempatdatar

2;;

#i(+#"=%-

dsp*, sp*d @ Segitigabipiramida

'%;;

(eHuilateral"dan 2;; (aksial"

P+l@

d%sp*, sp* d% 3 $ktahedral 2;; 8e(+#"3*-, S83

&abel %.%. beberapa bentuk geometri molekul menurut teori hibridisasi

+ontohI

9enurut teori 0SP1, 9olekul P+l@ diketahui berbentuk bipiramida

segitiga. agaimanakah bentuk molekul P+l@ berdasarkan teori hibridisasiJ


10/14

$rbital sp*d berikatan dengan @ orbital *p dari +l membentuk geometribipiramida segitiga

. entuk /eometri 9olekul

entuk molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalammolekul. 9olekul-molekul sederhana dapat diramalkan bentuknyaberdasarkan pemahaman tentang struktur elektron dalam molekul. +arameramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya, yang disebut teori domainelektron.

'. &eori Domain lektron

&eori domain elektron adalah suatu cara meramalkan bentuk molekulbentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-elektron pada kulitluar atom pusat. &eori ini merupakan penyempurnaan dari teori 0SP1(valence shell electron pair repulsion". Domain elektron berarti kedudukanelektron atau daerah keberadaan elektron. Gumlah domain elektronditentukan sebagai berikut A

• Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau

rangkap tiga" berarti ' domain.


11/14

• Setiap pasangan elektron bebas berarti ' domain.

Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut A

• ntar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak

menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri (mengambil)ormasi" sedemikian rupa sehingga tolak menolak di antaranyamenjadi minimum.

• rutan kekuatan tolak menolak di antara domain elektron adalahsebagai berikutA &olakan antardomain elektron bebas tolakanantardomain elektron bebas dengan domain elektron ikatan tolakan antardomain elektron ikatan. Perbedaan daya tolak initerjadi karena pasangan elektron bebas hanya terikat pada satuatom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang

lebih besar daripada pasangan elektron ikatan. kibat dariperbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut ikatankarena desakan dari pasangan elektron bebas.

• entuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.

&abel A Susunan ruang domain elektron yang menghasilkan tolakanminimum

5umlahdomainelektron

Susunanruang

1geometri4

(esar sudut

ikatan

% ?inear 'E;<

* Segitigasama sisi

'%;<

= &etrahedron ';2,@<

@ ipiramidatrigonal

kuatorial'%;<ksial2;<

3 $ktahedron 2;


12/14

%. 9erumuskan &ipe 9olekul

Gumlah domain (pasangan elektron" dalam suatu molekul, dapatdinyatakan sebagai berikut A

'. tom pusat dinyatakan dengan lambing ,

%. Domain elektron ikatan dinyatakan dengan 7, dan

*. Domain elektron bebas dinyatakan dengan

&abel A erbagai kemungkinan bentuk molekul yang atom pusatnyamempunyai =, @, atau 3 pasangan elektron

5umlahPE3 5umlahPE( Rumus (entukmolekul 9ontoh

= ; 7= &etrahedron +!=

* ' 7* Piramidatrigonal

#!*

% % 7%% Planar bentuk0

!%$

@ ; 7@ ipiramidatrigonal

P+l@

= ' 7= idang empat S8=

* % 7*% Planar bentuk &

8*

% * 7%* ?inear 7e8%

3 ; 73 $ktahedron S83


13/14

@ ' 7@ Piramidasisiempat

8@

= % 7=% Segiempatplanar

7e8=

&ipe molekul dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikutA

'. &entukan jumlah elektron valensi atom pusat (0"

%. &entukan jumlah domain elektron ikatan (7"

*. &entukan jumlah domain elektron bebas ("

+ara penetapan tipe molekul tersebut hanya berlaku untuk senyawabiner berikatan tunggal. ntuk senyawa biner yang berikatan rangkapatau ikatan kovalen koordinat (misalnya dengan oksigen", maka jumlahelektron yang digunakan untuk membentuk pasangan terikat menjadi %kali jumlah ikatan.

Selanjutnya, langkah-langkah untuk meramalkan geometri adalah sebagaiberikut A

• 9enentukan tipe molekul

• 9enggambar susunan ruang domain-domain elektron di sekitaratom pusat yang memberi tolakan minimum.

• 9enetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambing atomyang bersangkutan.

• 9enentukan geometri molekul setelah mempertimbangkanpasangan elektron bebas.

*. 9olekul polar dan nonpolar

Suatu molekul akan bersi)at polar jika memenuhi % syarat nerikut A

• katan dalam molekul bersi)at polar. Secara umum, ikatan antaratomyang berbeda dapat dianggap polar.


14/14

• entuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positi) tidakberimpit dengan pusat muatan negati).

Tugas Kimia DEKPID

Documents

Transcript of Tugas Kimia DEKPID