Download - CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

Transcript
Page 1: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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.

Page 2: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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.

Page 3: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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.

Page 4: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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

Page 5: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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

Page 6: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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

Page 7: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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-

Page 8: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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.

Page 9: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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

Page 10: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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

-

Page 11: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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-.

Page 12: CHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL - Universitas · PDF fileCHAPTER 10 : BENTUK MOLEKUL 10.1 Menggambarkan Ion dan Molekul dengan Menggunakan Struktur Lewis Untuk menggambarkan ion dan molekul

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.