CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL
10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis
Untuk menggambarkan ion dan molekul dengan menggunakan struktur lewis, dapat
dilakukan dengan memberikan tanda titik (.) disekeliling atom yang bertujuan untuk memberi
tanda atom masing-masing dan atom-atom yang ada disekelilingnya, dimana ikatan pasangan
elektron, dan sepasang atom yang akan menjadi elektron valensinya.
Jumlah tanda titik yang ada disekeliling atom melambangkan jumlah elektron yang ada di
kulit paling luar atau elektron valensi atom itu. Elektron yang berperan aktif dalam ikatan ini
adalah elektron valensi.
Menggunakan hukum oktet untuk menulis struktur lewis
Dimana elektron yang tidak mempunyai elektron oktet berupaya untuk mempunyai elektron
oktet, dengan cara berikatan dengan atom lain, yang juga mempunyai sifat tidak mempunyai
elektron oktet, sehingga mereka berikatan dan menjadikan elektron masing-masing mereka
menjadi oktet.
Struktur lewis untuk molekul yang berikatan tunggal
1. Menentukan tempat atom relatif (Ar) untuk masingnya.
Letakkan atom mulai dari nomor atom yang lebih kecil sebagai sentral, karena
memerlukan banyak elektron untuk bisa mencapai kestabilan yaitu dengan elektron
oktet, biasanya atom yang memiliki kelektronegatifitas yang lebih rendah. Contohnya
pada NH3, N dari golongan 5A (elektronegatifitasnya 3) memiliki elektron 5 (5e+)
sehingga memerlukan 3 elektron untuk bisa menjadi elektron oktet, sedangkan F dari
golongan 7A ( elektronegatifitasnya 1) memiliki elektron 7 (7e+) atau (1e
-) sehingga
memerlukan 1 elektron untuk bisa menjadi elektron oktet. Sehingga untuk menjadikan
N dan F menjadi elektron oktet maka berikatanlah N dengan H dengan perbandingan
1N dengan 3F sehingga akan terbentuk elektron yang oktet.
Jika terdapat atom yang memiliki golongan yang sama, maka tempatkanlah atom yang
memiliki periode lebih tinggi menjadi atom pusat, seperti SO3 dimana S bertindak
sebagai atom pusat, dan ClF3 dimana Cl bertindak sebagai atom pusat.
2. Menentukan jumlah elektron valensinya.
Pada NH3, N mempunyai elektron valensi 5, sedangkan F mempunyai elektron
valensi 7
[1xN(5e-)] + [3xF(7e
-)] = 5e
- + 21e
- = 26e
-
Untuk ion poliatomik, penambahan satu elektron untuk pengurangan satu ion, dan
pengurangan satu elektron untuk penambahan satu ion.
3. Gambarkanlah ikatan tunggal disekeliling atom pusat, dan kurangkan lah 2 elektron
valensi untuk tiap ikatan
Untuk ikatan tunggal pengurangan 2 elektron yaitu daai total elektron valensi yang
ada.
3N - F x 2e- = 6e
- jadi 26e
- - 6e
- = 20e
-
4. Letakan elektron yang bersisa pada ikatan yang terakhir yang belum memenuhi
hukum oktet, sehingga apabila meletakan elektron tersebut maka akan memenuhi
hukum oktet ( Duplet untuk H ). Dengan cara pertama-tama, letekan elektron
disekeliling atom yang keelektronegatifitasnyalebi tinggi, jika masih ada berlebih,
maka letakan di atom pusat.
=>
Menggunakan cara yang ke-4 ini, kamu bisa mengunakan ikatan tunggal dengan atom
pusat C,N,O karena memiliki kelektronegatifitasnya lebih tinggi dibandingkan yang
lain.
Yang perlu diingat
Atom H memiliki 1 ikatan
Atom C memiliki 4 ikatan
Atom N memiliki 3 ikatan
Atom O memiliki 2 ikatan
Golongan Halogen selalu memiliki 1 ikatan setiap mengelilingi atom pusat.
Struktur lewis untuk molekul yang berikatan kompleks.
Cara ini ditemukan setelah melakukan cara 1-4, dimana atom pusat tidak memenuhi
hukum oktet, yang menunjukan adanya ikatan rangkap, cara yang perlu ditambahkan
adalah
5. Buatlah ikatan rangkap dengan cara mengubah ikatan bebas dari salah satu atom agar
dapat berikatan dengan atom pusat.
Resonansi : memberikan kebebasan elektron untuk berikatan berpasangan
Struktur lewis bisa dituliskan lebih dari satu, dengan tiap atomnya memiliki posisi
yang hampir sama. Sering terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal
sehingga membentuk 2 struktur lewis yang identik. Contohnya pada ikatan O3 dimana
struktur I dan struktur II adalah identik.
Dengan gambar seperti dibawah ini
Fakta dari kedua struktur ini belum jelas keberadaanya, karena panjang ikatan dan
elergi ikat, identik dengan ikatan 2/rangkap. Ikatan O memiliki ikatan panjang antara O – O
dan O = O. Molekul ini kelihatan lebih serasi dengan memiliki struktur lewis 2, maka dari itu
disebut resonansi. Struktur resonansi akan terjai apabila atom yang memiliki posisi hampir
sama tetapi terdapat perbedaan tempat antara ikatan tunggal dengan ikatan rangkap.
Resonansi struktur bukan gambaran sebenarnya. Di molekul O3, O3 tidak bisa berputar
secara cepat dari struktur I ke Struktur II, akan tetapi ditempuh secara lambat.
Resonansi hibrid contoh lainnya adalah molekul benzena (C6H6). Memiliki dua
resonansi yang terpenting, dimana ikatan tunggal dengan ikatan rangkap memiliki posisi yang
beda. Benzena memiliki 6 ikatan C – C dan terdapat delokalisasi pada 3 pasang elektron C.
Gambarnya dengan memberi lingkaran putus-putus untuk menandakan adanya resonansi
disetiap 3 ikatan secara bergantian.
Setengah ikatan akan menimbulkan perhitungan fraksi ikatan yang terjadi pada molekul O3.
Untuk O3 = 3 pasangan elektron
2 pasang elektro ikat
Muatan Formal
Perpindahan atom formal dapat dihitung dari jumlah semua elektron valensi
dikurangkan dengan bagian yang tidak dabagi dan dikurangkan dengan bagian yang dibagi
setengahnya. Maka dari itu dapat ditarik kesimpulan
Contoh pada O3. muatan formal = 6e- - (4e
- - ½.4e
-) = 6e
- - 4e
- - 2e
- = 0
Jadi muatan formalnya adalah 0.
Kriteria muatan formal adalah :
1. Muatan formal kecil ( positif / negatif ) lebih disukai dibandingkan muatan formal
yang besar.
2. Muatan yang sama apabila bersebelahan akan memberikan gaya tolak menolak.
3. Muatan formal dengan yang lebih negatif, diletakan pada atom yang elektronegatif.
Contoh pada NCO-
Akan berubah menjadi
Setelah terjadinya oksidasi
Struktur lewis untuk pengecualian hukum oktet
1. Molekul kekurangan elektron (elektron deficient) senyawa dengan Be atau B sebagai
aton pusat, cendrung memiliki elektron valensi kurang dari 8 contohnya, BF3 dan
BeCl2
Muatan formal dengan tidak adanya ikatan rangkap akan lebih sukai
Karena BF3 memiliki 8 elektron valensi ikatannya akan berlanjut dengan berikatan
dengan NH3, dan terakhir akan berubah menjadi
2. Molekul dengan elektron ganjil ( odd elektron ). Kebanyakan dari elektron memiliki
jumlah elektron valensi ganjil sehingga tidak memungkinkan untuk menjadikan ia
elektron menjadi 8. Ada elektron yang tidak memiliki pasangan maka dari itu disebut
radikal bebas, misalnya pada NO2.
3. Kulit valensi yang terekspansi ( expanded valence shell). Sebahagian molekul/ion
terdapat lebih 8 elektron disekitarnya, molekul ini dengan memanfaatkan kulit “d”
yang kosong akan meningkatkan kapasitas kulit valensinya.
Kulit valensi yang terekspansi hanya terdapat pada atom pusat non logam mulai dari
periode ke-3 keatas dengan kulit “d” yang masih kosong.Contohnya senyawa SF6
Senyawa PCl5
Dan terakhir senyawa H2SO4
10.2 Teori VSEPR (Valence Shell Elektron Pair Repulson) dan bentuk molekul
Berlandaskan teori struktur lewis dari suatu molekul, para ahli kimia mengembangkan
teorinya menjadi Valence Shell Elektron Pair Repulson (VSEPR). Prinsip dasar teori ini
adalah gaya tolak menolak antara pasangan elektron, dimana antara pasangan elektron itu
berusaha menjauh dari posisi elektron lainnya untuk meminimalisir gaya tolak menolak
diantara pasangn elektron tersebut. Kelompok elektron tersebut memungkinkan mengandung
ikatan tunggal/ ikatan rangkap dua/ ikatan rangkap tiga/ ikatan elektron bebas/ elektron
tunggal.
Domain elektron dan bentuk molekul
Pasangan elektron valensi merupakan penentu domain elektron. Sedangkan bentuk
molekul ditentukan oleh letak pasangan elektron terhadap atom pusat. Bedasarkan gambar
bentuk molekul ditujukan ketika pasangan elektron ikat mengelilingi pusat atom, tapi jika ada
pasangan elektron bebas, secara otomatis bentuk molekulnya juga akan berubah.
Islilah yang lazim digunakan untuk bentuk molekul adalah AXmEn.
Keterangan : A = Atom pusat
X = Pasangan elektron ikat
m = Jumlah pasangan elektron ikat
E = Pasangan elektron bebas
n = Jumlah pasangan elektron bebas
beberapa gambar bentuk molekul bedasarkan analoginya
Keterangan dari kiri ke kanan :
Linear, Trigonal Planar, Tetrahedral, Trigonal bypiramidal, oktahedral.
Sedangkan gambar bentuk molekul berdasarkan sudut yang dibentuknya adalah
Teori domain elektron menjelaskan bahwa “pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron
bebas akan tolak-menolak sehingga tiap-tiap pasangan elektron cenderung berjauhan satu
sama lain untuk meminimalkan gaya tolakan tersebut”
Bentuk molekul yang dengan 2 pasangan elektron
Ketika ada 2 pasang elektron yang berikatan dengan atom pusat, maka PEI akan bergerak
secara berlawanan dimana satu sama lainnya saling menjauhi. Maka dari itu akan terbentuk
molekul linear, dengan sudut yang dibentuk 1800. (AX2) adalah notasi yang dituliskan
terhadap notasi VSEPR. BeCl2 dan CO2 adalah contoh molekul berbentuk linear.
Bentuk molekul tidak dipengaruhi oleh ikatan tunggal dan ikatan rangkapnya suatu ikatan.
Akan tetapi yang mempengaruhi bentuk molekul adalah jumlah PEB dan PEI dari suatu
ikatan.
Bentuk molekul yang dengan 3 pasangan elektron
Ketika ada 3 pasangan elektron yang beikatan dengan atom pusat, maka akan terbentuk sudut
seperti segitiga sama sisi, karena memiliki gaya tolak menolak, satu sama lainnya.tolak
menolak itu akan membentuk sudut sebesar 120o dengan bentuk molekul seperti tigonal
planar. Karena memiliki 3 pasangan elektron maka akan terjadi 2 kemungkinan bentuk
molekul, pertama ketiga-tiganya PEI, atau kedua 2 PEI dan 1 PEB. Dimana apabila ketiga-
tiganya PEI bentuk molekulnya adalah trigonal planar (AX3) contohnya BF3, SO3, NO3-, dan
CO32-
Dan apabila 2 PEI dan 1 PEB maka bentuk molekulnya adalah seperti lengkungan / seperti V
(AX2E), contohnya SO2, O3, PbCl2
Efek ikatan rangkap
Efeknya adalah menjadikan sudut ikatan sebenarnya menyimpang dari sudut sebenarnya, dan
gaya tolak menolak antara ikatan tunggal dengan ikatan rangkap, menjadikan ikatan tunggal
lebih kuat dibandingkan dengan ikatan rangkap dua.
Efek PEB ( Pasangan Elektron Bebas )
Ketika dari ikatan rangkap, minimal ikatan rangkap 3, ada 1 PEB, maka secara otomatis
bentuk molekulnya berubah, dari trigonal planar menjadi bentuk V, karena adanya PEB.
Gaya tolak menolak antara PEB dan PEI lebih besar dibandingkan gaya tolak menolak antara
sesama PEI. Ikatan berkurang antara PEB disebabkan oleh gaya tolak menolak yang lebih
kuat.
Bentuk molekul yang dengan 4 pasangan elektron
Memiliki 4 pasangan elektron, dan tetrahedral adalah bentuk molekulnya, dengan sudut
109,50, jika semuanya adalah PEI maka akan terbentuk rumus (AX4) dengan bentuk molekul
Tetrahedral, contohnya CH4, SiCl4, SO42-
, dan ClO4-.
Jika 1 PEB dan 3 PEI maka akan terbentuk rumus (AX3E) dengan bentuk molekul trigonal
piramida, dan sudut yang dibentuk adalah 107,30. Contohnya NH3, PF3, ClO3
-, dan H3O
+
Jika 2 PEB dan 2 PEI maka akan terbentuk rumus (AX2E2) dengan bentuk molekul V planar,
dan sudut yang dibentuk adalah 104,50. Contohnya H20, OF2, dan SCl2
Bentuk molekul yang dengan 5 pasangan elektron
Semua molekulnya memiliki 5 atau 6 pasang elektron yang berikatan dengan atom pusat,
dimulai dari periode 3 ataupun lebih, karena atom yang dimulai dari periode 3 tersebut
memiliki orbital “d”.
Apabila semua elektron memiliki elektron ikat / PEI semua maka dapat dirumuskan (AX5)
dimana bentuk molekul dari AX5 itu adalah trigonal bipiramidal, dengan sudut yang dibentuk
1200, contohnya PF5, AsF5, dan SOF4
Jika 1 PEB dan 4 PEI maka akan terbentuk rumus (AX4E) dengan bentuk molekul papan
jungkat, Contohnya SF4, XeO3F2, IF4+, dan IO2F2
-
Jika 2 PEB dan 3 PEI maka akan terbentuk rumus (AX3E2) dengan bentuk molekul T,
Contohnya ClF3, dan BrF3
Jika 3 PEB dan 2 PEI maka akan terbentuk rumus (AX2E3) dengan bentuk molekul linear,
Contohnya XeF2, I3-, dan IF2
-
Bentuk molekul yang dengan 6 pasangan elektron (susunan okhtahedral)
Jika semuanya memiliki ikatan ikat maka akan terbentuk rumus (AX6) dengan bentuk
molekul okhtahedral, Contohnya SF6, dan IOF3,
Jika terdapat 1 PEB dan 5 PEI maka akan terbentuk rumus (AX5E) dengan bentuk molekul
piramida persegi , Contohnya BrF5, TeF5- dan XeOF4.
Jika terdapat 2 PEB dan 4 PEI maka akan terbentuk rumus (AX4E2) dengan bentuk molekul
planar persegi , Contohnya XeF4, dan ICl4-.
Jadi dapat disimpulkan dari bentuk molekul diatas
Menggunakan teori VSEPR untuk menentukan bentuk molekul
1. Menuliskan struktur lewis dari molekul
2. Memindahkan susunan elektron
3. Memperkirakan ikatan yang ideal
4. Gambarkan dan beri nama bentuk molekul tersebut.
Top Related