You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
BAB 10. <strong>Bentuk</strong>-<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong><br />
10. 1. Menggambarkan ion <strong>dan</strong> molekul menggunakan struktur Lewis<br />
Struktur Lewis ialah struktur dua dimensi yang isinya berupa titik-titik (dots) yang<br />
menggambarkan electron-electron. Metode ini menggunakan aturan octet.<br />
I. Langkah-langkah struktur lewis untuk molekul dengan ikatan tunggal<br />
Untuk mempermudah, kita misalkan NF3 sebagai contoh.<br />
Langkah 1: Tempatkan atom-atomnya secara berdekatan, <strong>dan</strong> yang menjadi atom pusat ialah<br />
atom dengan keelektronegatifan terkecil, atau yang membutuhkan electron lebih banyak untuk<br />
stabil.<br />
Langkah 2: Tentukan total electron valensi yang tersedia, contohnya NF3, N punya 5 elektron <strong>dan</strong><br />
F punya 7. Sehingga:<br />
1 x 5(N) + 3 x 7(F) = 26 elektron valensi<br />
Langkah 3: Gambar ikatan tunggal dari tiap atom yang mengelilingi atom pusat, <strong>dan</strong> pada tiap<br />
ikatan, kurangkan dua electron valensi. Contohnya pada NF3, punya 26 EV, ada 3 ikatan tunggal,<br />
kurangkan dua tiap ikatannya, sehingga EV tersisa ialah 26 – (3 x 2) = 20 EV<br />
Langkah 4: Secara berpasangan, distribusikan electron tersisa sehingga tiap atom berisi 8<br />
elektron (octet) atau 2 elektron (duplet, khusus atom H)<br />
Struktur Lewis sendiri tidak bisa benar-benar menentukan bentuk molekul, sehingga dalam<br />
struktur ini NF3 berbentuk:
Dengan menggunakan empat langkah diatas, anda bisa menggambarkan struktur lewis untuk<br />
ikatan tunggal. Dengan catatan:<br />
- Atom Hidrogen membentuk satu ikatan<br />
- Atom Karbon membentuk 4 ikatan<br />
- Atom Nitrogen membentuk 3 ikatan<br />
- Atom Oksigen membentuk 2 ikatan<br />
- Golongan Halogen membentuk 1 ikatan ketika mereka bukan menjadi atom pusat,<br />
<strong>dan</strong> Fluorine selalu menjadi atom yang mengelilingi atom pusat<br />
II. Struktur Lewis untuk molekul dengan banyak ikatan<br />
Langkah 1-4 diatas terka<strong>dan</strong>g tidak cukup untuk sehingga diperlukan langkah-langkah<br />
tambahan:<br />
Langkah 5: Sertakan ikatan rangkap yang tersedia, hanya jika setelah langkah 4, atom<br />
pusat belum memenuhi aturan octet, pindahkan ikatan tunggal dari atom yang<br />
mengelilingi pusat ke atom pusat sehingga terbentuk lebih dari satu ikatan antar atom<br />
pusat.<br />
Resonansi: Melepaskan pasangan electron berikatan<br />
Di gambar 1, oksigen B punya ikatan rangkap 2 dengan oksigen A, di gambar 2 sebaliknya.<br />
Sebenarnya, di kedua gambar tsb tidak ada yang menggambarkan struktur ozone dengan akurat<br />
karena struktur Lewis memang tidak bisa menggambarkan bentuk molekul yang sebenarnya,<br />
tetapi besar energy ikatan dari kedua gambar itu adalah sama. Disebut juga struktur resonansi,<br />
maksudnya disini ialah kedua gambar punya penempatan atom yang sama tapi letak PEB <strong>dan</strong> PEI<br />
nya berbeda.<br />
Anda pun bisa membuat struktur resonansi dengan memindahkan yang berikatan ganda ke<br />
tunggal begitu juga sebaliknya, seperti ditunjukkan gambar ini:
Kedua gambar diatas menggambarkan bahwasanya molekul ozon adalah resonansi. Pelepasan<br />
ikatan elektron membuat jarak antar elektron menjadi lebih besar <strong>dan</strong> berakibat pada<br />
menurunnya gaya antar elektron <strong>dan</strong> membuat molekul lebih stabil, contohnya pada benzene<br />
Ikatan parsial seperti diatas terjadi pada resonansi hybrid <strong>dan</strong> seringkali menyebabkan fractional<br />
`bond orders, untuk O3, kita punya:<br />
Menyeleksi Struktur Resonansi Yang Lebih Utama<br />
Pada contoh sebelumnya, bentuk resonansi disamakan untuk membentuk resonansi hybrid<br />
karena molekul atau ion mempunyai kesamaan atom yang mengitari, <strong>dan</strong> salah satu cara untuk<br />
menyeleksi bentuk resonansi yang lebih utama ialah menentukan formal charge masing-masing<br />
atom<br />
Dan formal charges dari seluruh atom di dua buah bentuk resonansi ozon adalah:<br />
Baik bentuk 1 maupun 2 memiliki kesamaan formal charges tapi berbeda dalam atom O nya.<br />
Formal Charges harus berjumlah nol untuk molekul <strong>dan</strong> bernilai ionnya pada sebuah ion.
Dalam menentukan struktur resonansi yang lebih utama kita punya 3 buah kriteria:<br />
� Formal Charges yang lebih kecil diutamakan ketimbang yang lebih besar<br />
� Formal Charges pada ikatan atom yang cenderung dekat tidak dipilih<br />
� Formal Charges yang lebih negative harus terletak pada atom yang keelektronegatifannya lebih<br />
tinggi<br />
Pengecualian Aturan Oktet pada Struktur Lewis<br />
Beberapa atom pusat mempunyai 8 buah elektron.<br />
Contoh molekul yang kekurangan elektron.<br />
Biasanya ialah molekul gas yang mengandung Berillium atau Boron sebagai atom pusat, contohnya<br />
pada BeCl2 <strong>dan</strong> BF3<br />
Terlihat hanya ada 4 elektron di sekitar Be <strong>dan</strong> 6 di sekitar B. Dan cara agar atom yang kekurangan<br />
elektron mencapai aturan octet ialah membentuk ikatan tambahan saat bereaksi. Contohnya saat<br />
BF3 bereaksi dengan NH3<br />
<strong>Molekul</strong> Elektron Yang Tidak Wajar<br />
Beberapa atom pusat mempunyai jumlah EV yang tidak wajar, artinya semua elektron yang mereka<br />
miliki tidak semuanya berpasangan. Disebut juga radikal bebas, mengandung satu elektron tak<br />
berpasangan yang membuatnya bersifat paramagnetic <strong>dan</strong> sangat reaktif. Contohnya ialah NO2<br />
yang merupakan polutan utama di perkotaan. NO2 punya beberapa bentuk resonansi:<br />
<strong>Bentuk</strong> dengan satu elektron di atom Nitrogen (gambar kiri) lebih utama karena reaksi NO2, radikal<br />
bebas bereaksi dengan yang lain untuk memasangkan elektron yang tidak berpasangan.. Ketika dua<br />
buah NO2 bertumbukan, elektron yang tak berikatan akan berikatan untuk membentuk ikatan N-N<br />
dalam senyawa N2O4 <strong>dan</strong> tiap N memenuhi aturan octet:
Mengembangkan Kerangka Valensi<br />
Banyak molekul <strong>dan</strong> ion yang punya lebih dari 8 buah elektron valensi yang mengelilingi atom pusat.<br />
Salah satu contohnya ialah SF6 yang dikelilingi 6 buah ikatan tunggal, 1 buah tiap Fluoirine atau<br />
totalnya 12 buah elektron<br />
Gaya Tolak Menolak Antar Elektron Valensi (VSEPR) <strong>Teori</strong> <strong>dan</strong><br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong><br />
Di bagian ini kita akan mendiskusikan tentang bagaimana mengerti <strong>dan</strong> memprediksi bentuk<br />
molekil. Struktur Lewis kita ibaratkan sebagai blueprint sebuah bangunan yang untuk<br />
membangunnya para kimiawan membuat teori VSEPR. Itu adalah prinsip dasar yang isinya tiap<br />
pasangan elektron valensi yang mengelilingi atom pusat bertempat sejauh mungkin dari yang<br />
lainnya supaya meminimalisasi gaya tolak-menolak<br />
Susunan Pasangan Elektron <strong>dan</strong> <strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong><br />
Susunan pasangan elektron didasarkan pada pasangan elektron valensi yang berikatan ataupun<br />
tidak, yang mengelilingi atom pusat. Se<strong>dan</strong>gkan <strong>Bentuk</strong> molekul didasari oleh posisi relative dari inti<br />
atom (nucleus). Gambar 10.2 dibawah menunjukkan bentuk molekul yang terjadi bila semua<br />
elektron membentuk ikatan, <strong>dan</strong> bila ada satu saja yang tidak berikatan maka bentuk akan berubah.
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Linear<br />
Jika dua buah pasangan elektron terikat pada atom pusat <strong>dan</strong> diletakkan sejauh mungkin, mereka<br />
akan berada pada dua buah titik berlawanan. <strong>Bentuk</strong> Linear sendiri membentuk sudut 180°,<br />
contohnya Karbondioksida<br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Trigonal Planar<br />
Jika ada 3 pasang elektron mengelilingi atom pusat, mereka akan saling menolak satu sama lain ke<br />
sudut terjauh dari segitiga samasisi, dengan sudut 120°. Ketika 3 pasang elektron membuat ikatan,<br />
bentuk molekulnya ialah trigonal planar (AX3), Boron Trifluorida(BF3) sdalah salah satu contohnya.<br />
Efek dari Ikatan Ganda<br />
Ikatan yang asli menyimpang dari kata ideal karena dua ikatan, dengan densitas yang lebih besar<br />
akan menolak dua buah ikatan tunggal yang lebih kuat daripada menolak sesamanya, contohnya<br />
Formaldehid (CH2O)
Efek a<strong>dan</strong>ya PEB<br />
Ketika satu dari 3 pasangan kelompok elektron adalah PEB (AX2E), bentuknya akan membengkok<br />
atau membentuk V, bukanlagi trigonal planar. Keberadaan PEB berefek pada besarnya sudut ikatan,<br />
karena PEB hanya dipegang 1 nukleus, sehingga gaya tolaknya kuat.<br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Tetrahedral<br />
<strong>Bentuk</strong> ini terjadi ketika empat pasang elektron saling berikatan, bentuk molekulnya dilambangkan<br />
dengan (AX4), bentuk yang sangat umum dalam molekul organic. Ketika salah satu dari pasangan<br />
elektron ada yang PEB, bentuk molekulnya yaitu Piramida Trigonal (AX3E) sehingga menyebabkan<br />
perubahan sudut yang idealnya 109.5° menjadi 107.3°
<strong>Bentuk</strong> Trigonal Byprimida<br />
Ketika 5 pasang elektron berpisah dengan maksimal, mereka membuat Trigonal Bypiramed<br />
Arrangement. Ada 3 tipe posisi yang mengelilingi pasangan elektron <strong>dan</strong> dua bsudut aslinya. 3<br />
pasang berada dio equatoriual groups <strong>dan</strong> 2 buah axial groups di atas <strong>dan</strong> bawahnya.<br />
PEB lagi-lagi berpengaruh besar, keberadaan PEB membuat molekul membentuk papan jungkit<br />
(AX4E) contoh SF4
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Oktahedral<br />
Enam pasang elektron mengelilingi atom pusatc <strong>dan</strong> bersudut ideal 90°, dibentuk ini tak ada PEB<br />
sama sekali seperti pada SF6:
Menggunakan <strong>Teori</strong> VSEPR untuk menentukan bentuk molekul<br />
1. Gambarkan Struktur Lewis dari molekulnya<br />
2. Tentukan semua pasangan elektron dengan menyusun semua mengelilingi atom pusat baik yang<br />
berikatan maupun tidak<br />
3. Prediksikan sudut ideal ikatannya<br />
4. Gambar lalu namai bentuk molekulnya<br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan Atom Pusat Lebih Dari Satu<br />
Banyak sekali molekul terutama dalam kehidupan ini yang mempunyai lebih dari satu atom pusat,<br />
bentuk dari molekul tsb adalah kombinasi dari bentuk molekul dari tiap atom pusat.<br />
Etanol punya 3 atom pusat<br />
Dalam Perkembangannya, beberapa tahun terakhir ini, kimiawan telah mensintesis beberapa molekul<br />
organic dengan bentuk yang cantik, kegunaannya mungkin masih spekulatif tapi tidak ada yang<br />
mempertanyakan bentuknya yang elegan.