catatan!! - Jurusan Teknik Kimia

BENTUK MOLEKUL
“Struktur Lewis dan Teori VSEPR”
disusun oleh :
CITRAWATI NUGRAHENI MINASTI
21030112130045
TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS DIPONEGORO
2012/2013

STRUKTUR LEWIS dan BENTUK MOLEKUL
10.1 Menggambarkan Molekul dan Ion dengan Struktur Lewis
Struktur Lewis bertujuan untuk mempermudah kita mempelajari ikatan kimia dalam bentuk dua dimensi
dengan menuliskannya dalam simbol dot yang menggambarkan elektron valensi suatu atom.
Cara penulisan simbol Lewis secara umum :
PENGGUNAAN ATURAN OKTET UNTUK MENULISKAN STRUKTUR LEWIS
1. STRUKTUR LEWIS UNTUK IKATAN TUNGGAL MOLEKUL
PENJELASAN
1. Susun atom bersebelahan satu dengan lainnya dengan syarat atom yang elektronegafitasnya paling rendah
diletakkan di tengah
2. Hitung jumlah elektron valensi yang tersedia
3. Gambarkan ikatan tunggal antar atom dan kurangkan 2 elektron valensi untuk tiap ikatan
4. Untuk elektron yang tidak berikatan dengan atom pusat, digambar mengelilingi atom secara berpasangan
Contoh : NF3
1.
2.
Tuliskan simbol atomya
CATATAN!!
Tempatkan titik mengelilingi simbol atomnya
maksimum 4 titik. Titik selanjutnya
ditempatkan berpasangan dengan 4 titik
sebelumnya hingga mencapai kofigurasi oktet
� C, N, O biasanya menjadi atom pusat
� H membentuk 1 ikatan
� C membentuk 4 ikatan
� N membentuk 3 ikatan
� O membentuk 2 ikatan
� Halogen membentuk 1 ikatan ketika mereka mengelilingi atom ; F selalu
mengelilingi atom

3.
4.
SOAL 10.1
a) H2S b) OF2 c) SOCl2
.. .. .. .. .. .. ..
H S H : F O F : : Cl S = O :
.. .. .. .. .. : Cl :
..
PENULISAN STRUKTUR LEWIS UNTUK MOLEKUL DENGAN ATOM PUSAT > 1
Contoh : Penulisan struktur Lewis untuk CH4O
1. Susun atom bersebelahan satu dengan lainnya
� Ingat bahwa H hanya membentuk 1 ikatan, C dan O harus bersebelahan karena C membentuk 4
ikatan sedangkan O membentuk 2 ikatan
2. Hitung jumlah elektron valensi
3. Gambarkan ikatan tunggal antar atom dan kurangkan 2 elektron valensi untuk tiap ikatan
4. Untuk elektron yang tidak berikatan dengan atom pusat, digambar mengelilingi atom secara berpasangan
SOAL 10.2
a) NH3O b) C2H6O
H .. H H
H N = O : H C O C H
H H H
STRUKTUR LEWIS UNTUK IKATAN RANGKAP
Ikatan rangkap muncul jika setelah langkah 1-4 dijalankan, atom pusat belum membentuk oktet. Oleh karena itu,
diperlukan langkah ke-5 yaitu dengan menjadikan elektron bebas dari atom yang mengelilingi atom pusat berikatan
dengan atom pusat.

Contoh : Penulisan struktur Lewis untuk C2H4
>> Setelah langkah 1-4 dijalankan, skema :
>> Lakukan langkah 5, skema :
SOAL 10.3
a) CO b) CO2 c) HCN
: C = O : :O = C = O: H C = N
.. .. ..
Resonansi : Perpindahan Elektron – Ikatan Rangkap Dua
Penulisan lebih dari 1 struktur lewis dengan penempatan atom yang relatif sama, untuk molekul atau ion dengan ikatan
ganda disamping ikatan tunggal.
Contoh : O3
Struktur resonansi memiliki penempatan atom yang sama namun memiliki lokasi ikatan dan pasangan elektron bebas
yang berbeda.
Contoh :
1. O3
2. C6H6
Gambar I dan II sama, hanya berbeda pada struktur Lewisnya.
Panjang ikatan dan energi ikatan menyatakan bahwa 2 ikatan O3
sama, dengan perbandingan ikatan antara O-O dan O=O “1 dan ½”
ikatan. Kedua struktur yang identik ini dapat disebut struktur
resonansi (bentuk resonansi)
Penggambaran resonansi hybrid dengan garis
melengkung putus-putus untuk menunjukkan
perpindahan pasangan elektron
Struktur Lewis ion polyatom dituliskan dengan tanda kurung.
Harga muatan molekul dituliskan diluar tanda kurung sebagai
pangkat.

Langkah Penulisan Struktur Resonansi pada NO3
MEMILIH STRUKTUR RESONANSI YANG LEBIH PENTING
Salah satu cara memilih bentuk resonansi yang lebih penting adalah menentukan harga muatan formal tiap atom, harga
tersebut akan muncul jika elektron yang berikatan saling bergabung.
Contoh:
Harga muatan formal (digunakan pada struktur resonansi) tidak sama dengan bilangan oksidasi (digunakan pada reaksi
redoks):
� Untuk harga muatan formal,ikatan elektron dinyatakan sama dengan atom-atomnya (jenis ikatan : kovalen
nonpolar)
� Untuk bilangan oksidasi, ikatan elektron dinyatakan sepenuhnya dengan atom yang memiliki elektronegatifitas
lebih besar (jenis ikatan : ion)
Contoh :
3 Kriteria yang membantu kita memilih struktur resonansi yang lebih penting:
� Harga muatan formal yang lebih kecil (+/-) lebih dipilih daripada harga muatan formal besar
� Harga muatan formal pada atom yang berdekatan tidak dipilih
� Harga muatan formal yang lebih negatif diletakkan bersebelahan dengan atom yang
elektronegatifitasnya lebih besar
PENGECUALIAN STRUKTUR LEWIS UNTUK ATURAN OKTET
o Aturan oktet berlaku untuk molekul periode 2, atau molekul yang atom pusatnya dari periode tinggi
o Pengecualian aturan oktet sangat penting untuk molekul yang terdiri dari atom yang kekurangan elektron, atom
dengan jumlah elektron ganjil, dan atom tertentu dengan kulit valensi terluar

MOLEKUL YANG KEKURANGAN ELEKTRON
Contoh :
1. Molekul gas yang terdiri dari Be / B sebagai atom pusat disebut “electron deficient” karena Be dan B memiliki
elektron kurang dari 8.
2. Ketika BF3 bereaksi dengan NH3, atom yang kekurangan elektron mencapai oktet dengan pembentukan ikatan
rangkap.
MOLEKUL DENGAN JUMLAH ELEKTRON GANJIL
Elektron dengan jumlah ganjil tidak bisa berpasangan seluruhnya, ada 1 elektron bebas yang disebut ‘free racicals’. Free
radicals dapat menimbulkan sifat paramagnetik dan sangat reaktif.
Contoh :
1. NO2 2. NO2 + NO2 N2O4
KULIT VALENSI yang BERKEMBANG
Banyak molekul dan ion mempunyai elektron valensi lebih dari 8 yang mengelilingi atom pusat. Atom mengembangkan
kulit valensinya untuk membentuk ikatan rangkap. Proses ini melepaskan energi. Atom pusat dapat menampung
pasangan elektron berlebih dengan menggunakan orbital d. Oleh karena itu, kulit valensi yang berkembang hanya terjadi
pada atom pusat non-metal dari periode 3 atau periode yang lebih tinggi dimana tersedia orbital d.
Contoh :
1. SF6 3. PCl5
2. H2SO4 4. SO4 2-
Pada SO4 2- terjadi resonansi hybrid dengan 4 ikatan S-O dan 2 pemindahan sepasang ikatan pada struktur.

TEORI VSEPR (VALENCE-SHELL ELECTRON-PAIR REPULSION) DAN BENTUK MOLEKUL
� Teori ini didasarkan pada prinsip “Setiap grup dari elektron valensi yang mengelilingi atom pusat sebisa
mungkin jaraknya berjauhan dengan grup elektron valensi lain untuk mencegah terjadinya repulsion.”
� Pengertian grup adalah sekumpulan elektron yang mengitari atom. Jadi, grup elektron bisa terdiri dari
ikatan tunggal, rangkap 2, rangkap 3 maupun elektron bebas.
� Masing-masing dari grup elekron valensi ini saling tolak menolak dengan grup lainnya untuk
memaksimalkan sudut diantara keduanya.
� Teori ini menimbulkan bentuk molekul dalam bentuk 3 dimensi.
SUSUNAN GRUP ELEKTRON dan BENTUK MOLEKUL
Elektron yang terdapat dalam suatu atom, kecuali hidrogen dan helium, dapat dikelompokkan menjadi 2 :
1. Elektron pada kulit dalam
2. Elektron pada kulit luar -> ditempati oleh PEB (Pasangan Elektron Bebas) dan PEI (Pasangan Elektron
Ikatan).
Bentuk molekul grup elektron yang tidak berikatan akan berbeda ketika grup elektron tersebut berikatan. Jadi,
pada jumlah elektron valensi yang sama, suatu molekul mempunyai beberapa bentuk molekul.
Rumus :
AXmEn
A : atom pusat
m dan n : bilangan bulat
E : PEB
X : PEI

I. Bentuk Molekul dengan 2 elektron (LINIER)
II. Bentuk molekul dengan 3 elektron (TRIGONAL PLANAR)
>> Rumus struktur : AX2
>>Contoh molekul yang mempunyai bentuk linier : BeCl2 dan CO2
>>Rumus struktur : AX3 dan AX2E
>>Contoh molekul dengan rumus AX3 : BF3 dan NO3
>>Efek ikatan rangkap pada CH2O :
>>Sudut nyata ikatan menyimpang dari ideal karena ikatan rangkap
dengan berat jenis elektron lebih besar, sehingga menolak ikatan tunggal
dengan kuat dibanding ikatan rangkap tersebut saling tolak menolak.
Efek ikatan tunggal :
Ikatan tunggal dapat mempunyai efek utama
terhadap perubahan sudut karena pasangan
tunggal dipengaruhi oleh 1 nukleus. Jadi,
ikatan tunggal menolak pasangan rangkap
lebih kuat daripada gaya tolak menolak yang
terjadi antara pasangan rangkap tersebut.
Gaya tolak ini menyebabkan pengurangan
sudut antara pasangan rangkap.

III. Bentuk molekul dengan 4 elektron (TETRAHEDRAL)
>>Rumus struktur : AX4 , AX3E, dan AX2E2
>>Perbandingan antara struktur lewis, 3 dimensi dan penggambaran
perspektif :
>>Ketika 1 dari 4 grup elektron dalam susunan tetrahedral berikatan
tunggal, bentuk molekularnya Trigonal Pyramid (AX3E) yaitu tetrahedron
yang kehilangan 1 titik puncak. Contoh pada NH3 :
>>Ketika 4 elektron mengelilingi atom pusat yang terdiri dari 2 elektron
bebas dan 2 elektron yang berikatan, bentuk molekularnya adalah
bengkok atau Vshaped.
>>Pada susunan trigonal planar dengan 2 pasangan elektron dan 1
elektron bebas (AX2E) juga disebut bengkok, tapi sudut idealnya 120 o ,
bukan 109,5 o .
>> Jadi, pada molekul yang sama tapi dalam penyusunan grup
elektronnya berbeda, gaya tolak pasangan elektron menyebabkan
penyimpangan dari sudut idealnya.

IV. Bentuk molekul dengan 5 elektron (TRIGONAL BIPYRAMIDAL)
>>Rumus struktur : AX5, AX4E, AX3E2, dan AX2E3
>>Setiap molekul dalam bentuk Trigonal Bipyramidal, ada 2 tipe posisi untuk
mengitari grup elektron dan 2 ideal bentuk sudut. 3 grup equatorial berada
pada bidang trigonal yang melibatkan atom pusat, sedangkan 2 grup axial
berada diatas dan dibawah bidang. Oleh karena itu, sudut yang dibentuk oleh
grup equatorial 120 o dan sudut yang dibentuk oleh grup axial 90 o .
>>Secara umum, semakin besar sudut, semakin lemah gaya tolaknya (gaya
tolak grup equatorial 120 o < gaya tolak grup axial 90 o ).
>> Contoh molekul dengan rumus AX5 : PCl5
>> Contoh molekul dengan rumus AX4E : SF4
>> Contoh molekul dengan rumus AX3E2 : BrF3
>> Contoh molekul dengan rumus AX2E3 : I3

V. Bentuk molekul dengan 6 elektron (OCTAHEDRAL)
>>Rumus struktur : AX6, AX5E dan AX4E2
>>Octahedron adalah polyhedron dengan 8 bagian terdiri dari segitiga
sama sisi identik dan 6 titik puncak identik.
>>Contoh molekul dengan rumus AX6 : SF6
>>Contoh molekul dengan rumus AX5E: IF5
>>Contoh molekul dengan rumus AX4E2 : XeF4

Penggunaan Teori VSEPR untuk menentukan Bentuk Molekul

BENTUK MOLEKUL DENGAN ATOM PUSAT LEBIH DARI 1
Contoh :
C2H6O , senyawa yang memiliki 3 atom pusat :
- CH3 - membentuk tetahedral
- CH2 memiliki 4 ikatan yang mengelilingi atom C, jadi bentuknya juga tetahedral
- Atom O memiliki 4 elektron yang berpasangan dan 2 elektron bebas, membentuk “Vshape”
Gambar :