Struktur Lewis dan Bentuk Molekul - Jurusan Teknik Kimia
Struktur Lewis dan Bentuk Molekul - Jurusan Teknik Kimia
Struktur Lewis dan Bentuk Molekul - Jurusan Teknik Kimia
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<br />
“<strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> <strong>dan</strong> <strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> “<br />
Disusun Oleh :<br />
DHANY MIRNASARI (21030112120012)<br />
Dosen Pengampu :<br />
DR. ISTADI<br />
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK<br />
UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG<br />
2012-2013<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
10.1 MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS<br />
Yang pertama dilakukan untuk menggambarkan bentuk molekul adalah dengan mengubah<br />
rumus molekul ke bentuk struktur lewis. <strong>Struktur</strong> lewis tergambar secara dua dimensi dengan setiap<br />
titik sebagai simbol satu elektron terluar suatu atom.<br />
Menggunakan Aturan Oktet Dalam Membuat <strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong><br />
Sebelum membuat struktur lewis, kita memutuskan terlebih dahulu penempatan atom<br />
pusat agar saling berikatan <strong>dan</strong> juga<br />
<strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> untuk <strong>Molekul</strong> dengan ikatan tunggal<br />
Untuk menulis struktur <strong>Lewis</strong> dari rumus molekul, kita harus memutuskan penempatan atom<br />
yang tepat dalam molekul (atau ion poliatomik) yaitu dengan menentukan mana atom yang<br />
berdekatan <strong>dan</strong> menjadi terikat satu sama lain <strong>dan</strong> mendistribusikan jumlah total elektron valensi<br />
pasangan berikatan <strong>dan</strong> pasangan elektron bebas.<br />
Langkah 1 : Menempatkan atom dengan nomor golongan yang lebih rendah sebagai atom pusat<br />
karena membutuhkan lebih banyak elektron untuk mencapai oktet.<br />
Namun apabila atom memiliki nomor golongan yang sama, jumlah periode yang lebih tinggi sebagai<br />
atom pusat.<br />
Langkah 2 : Menjumlahkan elektron valensi semua atom dalam molekul.<br />
Langkah 3 : Menggambarkan ikatan tunggal dari setiap atom sekitarnya dengan atom pusat <strong>dan</strong><br />
mengurangi dua elektron valensi untuk setiap ikatan.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Langkah 4 Menambahkan sisa pasangan elektron sehingga setiap atom memiliki 8 elektron.<br />
Dengan mengikuti empat langkah tersebut, kita dapat menulis struktur <strong>Lewis</strong> untuk setiap molekul<br />
ikatan tunggal.<br />
Contoh Soal <strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> untuk <strong>Molekul</strong> dengan ikatan tunggal<br />
Tuliskan struktur <strong>Lewis</strong> untuk CCI₂F₂.<br />
Solusi :<br />
Langkah 1 Menentukan atom pusat yang memiliki golongan terendah.<br />
Karbon memiliki golongan terendah, sehingga karbon sebagai atom<br />
pusat.<br />
Langkah 2 Menjumlahkan semua elektron valensi dalam senyawa. C<br />
golongan 4A ; F golongan 7A <strong>dan</strong> Cl golongan 7A. Sehingga<br />
[1 XC (4e-)] + [2 XF (7e-)] + [2 X Cl (7e-)] = 32 valensi e-<br />
Langkah 3 Gambarkan ikatan tunggal dengan atom pusat <strong>dan</strong><br />
mengurangi 2e-untuk setiap ikatan tunggal.<br />
Langkah 4 Menambahkan sisa pasangan elektron sehingga setiap atom<br />
memiliki 8 elektron.<br />
<strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan Beberapa Ikatan<br />
Terka<strong>dan</strong>g setelah menggunakan 4 langkah tersebut masih ada kekurangan elektron pada atom pusat<br />
untuk mencapai oktet. ini berarti ada beberapa ikatan. <strong>dan</strong> membutuhkan langkah tambahan ini :<br />
Langkah 5 Membuat beberapa ikatan dengan mengubah pasangan bebas dari salah satu atom<br />
sekitarnya menjadi sepasang ikatan dengan atom pusat.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Contoh Soal <strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan Beberapa Ikatan<br />
Tulislah struktur <strong>Lewis</strong> dari Etilen (C₂H₄)<br />
Solution : lakukan 4 langkah sebelumnya, setelah itu<br />
Langkah 5 Membuat beberapa ikatan dengan mengubah pasangan bebas dari salah satu atom<br />
sekitarnya menjadi sepasang ikatan dengan atom pusat.<br />
C di sebelah kanan memiliki 8 elektron, tetapi C di sebelah kiri hanya 6e - , jadi kami ubah pasangan<br />
elektron bebas untuk sepasang ikatan antara dua atom C<br />
RESONANSI : PENEMPATAN ULANG ELEKTRON BERPASANGAN<br />
Apabila menulis lebih dari satu struktur <strong>Lewis</strong>. masing-masing dengan penempatan atom<br />
relatif yg sama sebuah molekul atau ion dengan ikatan rangkap ke ikatan tunggal. contohnya ozon<br />
(O₃).<br />
Dalam struktur I, oksigen B berikatan ganda dengan oksigen A <strong>dan</strong> ikatan tunggal untuk<br />
oxygen C. Dalam struktur II, ikatan tunggal <strong>dan</strong> ikatan rangkap kebalikan dari struktur I. Ini bukan<br />
dua yang berbeda bentuk molekul O₃, hanya berbeda <strong>Lewis</strong> struktur untuk molekul yang sama.<br />
Bahkan, struktur <strong>Lewis</strong> tidak menggambarkan O₃ dengan akurat,ukuran dari panjang ikatan <strong>dan</strong><br />
pengukuran energi menunjukkan bahwa dua ikatan ini dalam O₃ adalah sama.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
<strong>Struktur</strong> resonansi memiliki penempatan atom yang relatif sama tetapi memiliki lokasi yang<br />
berbeda dari ikatan <strong>dan</strong> pasangan elektron bebas. Anda dapat mengganti satu bentuk resonansi<br />
kebentuk yg lain dengan memindahkan pasangan elektron bebas ke ikatan posisi, sebagai berikut<br />
Muatan Formal : Memilih <strong>Struktur</strong> Resonansi yang Lebih Penting<br />
Satu cara untuk memilih bentuk struktur resonansi yang lebih penting untuk menentukan masing<br />
masing muatan formal dari atom, muatan itu akan terjadi apabila ikatan elektron terbagi rata.<br />
� Tiga cara untuk menentukan struktur resonansi yang lebih penting<br />
1. Muatan yang lebih kecil (positif atau negatif) lebih utama dari pada yang bermuatan besar.<br />
2. Seperti muatan formal pada atom yang berdekatan tidak diperlukan.<br />
3. Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yang<br />
elektronegatif<br />
PENGECUALIAN STRUKTUR LEWIS TERHADAP PERATURAN OKTET<br />
Aturan oktet paling sering digunakan untuk molekul periode 2 sebagai atom pusat,<br />
tapi tidak selalu. Ada juga molekul atom pusat dari periode tertinggi. Pengecualian paling<br />
signifikan aturan oktet adalah untuk molekul yang mengandung atom yang kekurangan elektron,<br />
atom elektron yang ganjil, <strong>dan</strong> terutama atom kulit valensi ekspansi.<br />
1. Atom Yang Kekurangan Elektron<br />
Gas molekul yang mengandung baik berilium atau boron sebagai atom pusat sering<br />
kekurangan elektron, yaitu, elektron yang mengitari Be <strong>dan</strong> B kurang dari 8 elektron. <strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong><br />
gas berilium klorida <strong>dan</strong> boron trifluorida yaitu<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Hanya ada 4 elektron disekitar berilium <strong>dan</strong> enam elektron di sekitar boron. Kenapa tidak<br />
pasangan elektron bebas yang menjadi atom pusat, sehingga memenuhi aturan oktet? halogen<br />
jauh lebih elektronegativ dari berilium <strong>dan</strong> boron.<br />
2. Senyawa Dengan Jumlah Elektron Valensi Ganjil<br />
Beberapa senyawa mengandung atom pusat dengan jumlah elektron valensi ganjil, sehingga<br />
tidak mungkin semuanya memiliki elektron yang berpasang. Pada hakikatnya struktur lewis<br />
didasarkan pada model elektron pasangan. Kebanyakan molekul elektron ganjil memiliki atom pusat<br />
dengan nomer golongan yang ganjil. Contohnya NO₂<br />
3. Kulit Valensi Ekspansi<br />
Banyak senyawa <strong>dan</strong> ion yang memiliki lebih dari delapan elektron yang mengelilingi<br />
atom pusat. Sebuah atom pusat dapat menampung tambahan pasangan dengan memanfaatkan orbital d<br />
yang kosong untuk berikatan. kulit valensi terekspansi hanya terjadi pada atom pusat non logam<br />
dari perioda 3 keatas dengan kulit d yang bisa dipakai. Salah satu contohnya SF6<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Contoh Soal Menulis <strong>Struktur</strong> <strong>Lewis</strong> Untuk Pengecualian Aturan Oktet<br />
Gambarkan struktur lewis dari H3PO4<br />
Solusi : Atom pusatnya adalah P yang berperiode 3. sehingga dapat menggunakan orbital d yang<br />
kosong untuk berikatan <strong>dan</strong> memiliki lebih dari satu oktet. oleh karena itu kita dapat membuat<br />
lebih dari satu struktur lewis .<br />
10.2 Teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) Dan <strong>Bentuk</strong><br />
<strong>Molekul</strong><br />
Prinsip dasar teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) yaitu masing-masing<br />
grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lain untuk meminimalkan gaya<br />
tolakan.<br />
Susunan Grup Elektron Dan <strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong><br />
Susunan elektron kelompok didefinisikan oleh valensi elektron kelompok, baik berikatan <strong>dan</strong><br />
tidak berikatan disekitar atom pusat. Di sisi lain, bentuk molekul ditentukan oleh posisi relatif dari<br />
inti atom. Untuk mengklasifikasikan bentuk elektron, kita menetapkan notasi AXm En . m <strong>dan</strong> n<br />
adalah bilangan bulat. A adalah atom pusat, X adalah atom sekitar yang berikatan, <strong>dan</strong> E adalah<br />
pasangan elektron bebas (lone pair).<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
5 BENTUK DASAR MOLEKUL<br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan 2 pasang Elektron (Linier)<br />
Ketika dua pasang elektron melekat pada atom pusat yang<br />
berorientasi terpisah sejauh mungkin, mereka menunjuk ke arah<br />
yang berlawanan. Susunan linear grup elektron menghasilkan<br />
molekul dengan bentuk linier (AX2) <strong>dan</strong> bersudut 180 °.<br />
Gambar 10.3 atas menunjukkan bentuk umum, se<strong>dan</strong>gkan<br />
yang di tengah bentuk dengan teori VSEPR . contoh dari bentuk<br />
linier adalah gas berilium klorida (BeCl2). Gas berilium klorida<br />
termasuk senyawa kekurangan elektron dengan hanya dua pasang<br />
elektron disekitar pusat.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan 3 pasang Elektron ( Segitiga Planar)<br />
Tiga pasang elektron di sekitar atom pusat saling tolak menolak menjadi sebuah segitiga<br />
sama sisi, yang membentuk planar trigonal <strong>dan</strong> bersudut 120°. Susunan ini mempunyai dua<br />
kemungkinan bentuk molekul yaitu tiga pasang atom mengitari atom pusat <strong>dan</strong> yang satunya dua<br />
pasang atom mengitari atom pusat dengan satu pasangan elektron bebas.<br />
Ketika tiga atom berikatan, bentuk molekulnya yaitu planar trigonal (AX3). Contoh dari<br />
bentuk molekul ini adalah Boron Triflorida (BF3)<br />
Pengaruh Pasangan Elektron Bebas<br />
Ketika dua pasang atom berikatan <strong>dan</strong> satu pasangan elektron bebas (AX2E) bentuk<br />
molekulnya yaitu berbentuk V atau bengkok. Pasangan elektron bebas memiliki efek besar<br />
pada sudut ikatan karena hanya memiliki satu inti. Dengan demikian pasangan elektron bebas<br />
menolak pasangan elektron ikatan lebih kuat dibanding pasangan elektron ikatan menolak yang lain.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan 4 Pasang Elektron (Tetrahedral)<br />
Empat pasang elektron sangat susah untuk digambarkan<br />
secara 2 dimensi tetapi harus menggunakan 3 dimensi agar<br />
penggambaran pemisahan yang jelas. Semua molekul atau ion<br />
dengan 4 grup elektron berikatan yang mengelilingi atom pusat<br />
akan memakai bentuk tetrahedral. Ketika semua 4 elektron<br />
berikatan bentuk molekulnya adalah tetrahedral (AX4).<br />
Ketika tiga pasang elektron berikatan <strong>dan</strong> satu pasangan<br />
bebas, bentuk molekulnya adalah piramida trigonal (AX3E)<br />
Ketika dua pasang elektron berikatan mengelilingi atom<br />
pusat <strong>dan</strong> dua pasang elektron lainnya tidak berikatan, bentuk<br />
molekulnya berbentuk V atau bengkok (AX2E2)<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan 5 Pasang Elektron<br />
(Bipiramida Trigonal)<br />
Semua molekul dengan lima atau enam pasang<br />
elektron memiliki atom pusat dariperiode 3 atau lebih tinggi<br />
karena hanya atom atom ini memiliki orbital d yang tersedia<br />
untuk memperluas kulit valensi lebih dari 8 elektron.<br />
Jika semua 5 pasang elektron berikatan bentuk<br />
molekulnya adalah bipiramida trigonal (AX5). Contoh nya<br />
fosfor pentaklorida (PCl5)<br />
Karena pasangan elektron bebas menolak kuat<br />
daripada pasangan ikatan bebas, pasangan ikatan bebas<br />
memaksa untuk menempati posisi khatlistiwa dengan 4<br />
pasang elektron berikatan <strong>dan</strong> satu pasang elektron bebas<br />
(AX4E) akan membentuk seperti “jungkat jungkit” atau<br />
bipiramida trigonal. Contohnya adalah SF4<br />
Kecenderungan pasangan elektron bebas untuk<br />
menempati posisi khatulistiwa menyebabkan molekul<br />
dengan tiga pasang ikatan elektron <strong>dan</strong> dua pasang elektron<br />
bebas membentuk huruf T (AX3E2). Contohnya triflotida<br />
brom (BrF3)<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Se<strong>dan</strong>gkan apabila tiga pasang elektron bebas<br />
dalam posisi khatulistiwa<strong>dan</strong> dua pasang ikatan<br />
elektron dalam posisi aksial, maka akan membentuk<br />
bentuk linier (AX2E3). Contohnya adalah IO3 -<br />
<strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong> Dengan 6 Pasang Elektron (Octahedral)<br />
Dengan enam pasang elektron berikatan akan<br />
membentuk molekul oktahedral (AX6). Contohnya SF6<br />
Se<strong>dan</strong>gkan lima pasang elektron berikatan <strong>dan</strong> satu<br />
pasangan elektron bebas akan membentuk piramida persegi<br />
(AX5E)contohnya adalah pentaflorida yodium (IF5)<br />
Ketika dua pasang elektron bebas <strong>dan</strong> empat<br />
pasang elektron berikatan akan membentuk planar persegi<br />
(AX4E2). Contohnya tetraflorida xenon (XeF4).<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Menggunakan Teori VSEPR untuk Menentukan <strong>Bentuk</strong> <strong>Molekul</strong>er<br />
Langkah 1 : Menuliskan struktur lewis dengan rumus molekul untuk menentukan<br />
penempatan yang tepat <strong>dan</strong> jumlah pasangan elektron.<br />
Langkah 2 : Menetapkan pasangan elektron dengan menghitung semua pasangan elektron<br />
disekitar pusat atom, yang berikatan maupun yang tidak.<br />
Langkah 3 : Memprediksi sudut ikatan dari pasangan elektron <strong>dan</strong> arah setiap penyimpangan<br />
yang disebabkan oleh pasangan elektron bebas atau ikatan ganda.<br />
Langkah 4 : menggambarkan <strong>dan</strong> memberi nama bentuk molekul dengan menghitung<br />
pasangan berikatan <strong>dan</strong> pasangan tidak berikatan secara terpisah.<br />
This page was created using BCL ALLPDF Converter trial software.<br />
To purchase, go to http://store.bcltechnologies.com/productcart/pc/instPrd.asp?idproduct=1
Change language