I KATAN KIMIA

Bentuk molekul adalah suatu gambaran geometris yang dihasilkan jika inti atom-atom

terikat dihubungkan oleh garis lurus.

Teori Tolakan Pasangan Elektron Valensi (Valence-Shell Electron Pair

Repulsion/VSEPR ). Teori pembentukan ikatan kimia ini menyatakan bahwa baik pasangan

elektron dalam ikatan kimia ataupun pasangan elektron yang tidak dipakai bersama (yaitu

pasangan elektron mandiri) saling tolak menolak. Pasangan elektron cenderung untuk

berjauhan satu sama lain (Petrucci, 2002:285).

A. TEORI DOMAIN ELEKTRON

Adalah suatu cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-

elektron pada kulit luar (elektron valensi) atom pusat.

Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut:

Setiap elektron ikatan (ikatan tunggal, rangkap atau rangkap tiga) berarti 1 domain

Setiap pasangan elektron bebas berarti 1 domain

Prinsip-prinsip dasar teori domain electron:

1) Antardomain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak-menolak sehingga domain

electron akan mengatur diri (mengambil formasi) sedemikian rupa sehingga tolak-

menolak diantaranya menjadi minimum.

2) Urutan kekuatan tolak-menolak diantara domain elektron adalah

Pasangan Elektron Bebas-Pasangan Elektron Bebas > Pasangan Elektron Bebas-

Pasangan Elektron Ikatan > Pasangan Elektron Ikatan –Pasangan Elektorn Ikatan

3) Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.

BENTUK MOLEKUL

Berdasarkan Teori Domain Elektron terdapat lima macam bentuk dasar molekul:

a. LINEAR

Bentuk molekul ini disusun oleh tiga atom yang berkaitan dalam satu garis lurus dan

sebuah atom menjadi atom pusatnya. Jadi terdapat 2 pasang elektron (2 domain) dengan

sudut ikat 1800.

Contoh : BeCl2

Gambar 1. Bentuk Molekul Linear

b. SEGITIGA PLANAR

Bentuk molekul segitiga planar adalah segitiga sama sisi yang disusun oleh empat buah

atom. Sebuah atom sebagai pusat yang berikatan dengan 3 atom lainnya dengan sudut

ikat sebesar 1200. Jadi, terdapat 3 pasang elektron ikatan (3 domain ).

Contoh : BCl3

Gambar 2. Bentuk Molekul Segitiga Planar

c. TETRAHEDRAL

Bentuk molekul ini terdapat empat pasang electron ikatan (4 domain) dengan sudut ikat

sebesar 109,50.

Contoh : CH4

Gambar 3. Bentuk Molekul Tetrahedral

d. TRIGONAL BIPIRAMIDA

Bentuk ini terdiri atas dua bentuk piramida yang tergabung dalam salah satu bidang di

mana atom pusat dikelilingi oleh lima otom lain. Jadi, terdapat lima pasang elektron

ikatan (5 domain).

Contoh : PCl5

Gambar 4. Bentuk Molekul Trigonal Bipiramida

e. OKTAHEDRAL

Bentuk ini terdiri atas delapan bidang yang merupakan segitiga sama sisi. Dalam bentuk

mo0lekul oktahedral terdapat 6 domain yang semuanya membentuk sudut 900 terhadap

atom pusat.

Contoh : SF6

Gambar 5. Bentuk Molekul Oktahedral

Kelima bentuk dasar molekul di atas hanya menggambarkan bentuk geometri domain

elektron yang mengandung PEI. Untuk senyawa poliatomik yang memiliki PEI dan PEB,

maka dalam menentukan bentuk molekul terlebih dahulu ditentukan tipe molekulnya.

B. MERUMUSKAN TIPE MOLEKUL

Jumlah domain (pasangan elektron) dalam suatu molekul, baik domain elektron bebas

maupun domain elektron ikatan, dapat dinyatakan sebagai berikut:

A = atom pusat,

X = domain elektron ikatan,

E = domain elektron bebas

dengan m adalah jumlah domain/Pasangan Elektron Ikatan (PEI)

n adalah jumlah domain/Pasangan Elektron Bebas (PEB)

Untuk merumuskan tipe molekul, lakukan langkah-langkah berikut ini:

a. Gambarkan struktur Lewis yang paling mungkin untuk molekul yang akan kita

tentukan bentuknya.

b. Tentukan jumlah domain elektron yang ada di sekitar atom pusat.

c. Hitung jumlah PEI dan PEB molekul tersebut.

d. Tentukan tipe molekulnya.

Tipe molekul juga dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

a. Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV)

b. Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X)

c. Tentukan jumlah domain elektron bebas (E)

Notasi = AXmEn

E=(EV – X )2

Selanjutnya untuk menentukan bentuk molekul, dengan langkah-langkah sebagai berikut:

a. Menentukan tipe molekul

b. Menggambarkan susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang

member tolakan minimum.

c. Menuliskan pasangan atom terikat dengan menuliskan lambang atom yang bersangkutan.

d. Menentukan bentuk geometri molekul setelah memperteambangkan pengaruh pasangan

elektron bebas.

Tabel 2. Berbagai Kemungkinan Bentuk Molekul Berdasarkan Tipe Molekulnya.Jumlah Pasangan

Elektron Ikatan

(X)

Jumlah Pasangan

Elektron Bebas

(E)

Tipe molekul

(AXnEm)Bentuk Molekul Contoh

2 0 AX2 Linear CO2

3 0 AX3 Trigonal planar BCl3

2 1 AX2E Bengkok SO2

4 0 AX4 Tetrahedron CH4

3 1 AX3E Piramida trigonal NH3

2 2 AX2E2 Planar bentuk V H2O

5 0 AX5 Bipiramida trigonal PCl5

4 1 AX4E Bipiramida trigonal SF4

3 2 AX3E2 Planar bentuk T IF3

2 3 AX2E3 Linear XeF2

6 0 AX6 Oktahedron SF6

5 1 AX5E Piramida sisiempat IF5

4 2 AX4E2 Sisiempat datar XeF4

Gambar 6. Bentuk Molekul Berdasarkan Tipe Molekulnya.

C. HIBRIDISASI

Hibridisasi adalah penyetaraan tingkat energi melalui penggabungan antarorbital.

Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur

molekul seperti metana (CH4).

Pada tingkat dasar, atom karbon (nomor atom 6) mempunyai konfigurasi elektron

sebagai berikut:

6C : 1s2 2s2 2p2

↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿

Dengan konfigurasi elektron seperti di atas, atom karbon hanya dapat membentuk 2

ikatan kovalen (ingat, hanya electron tunggal yang dapat dipasangkan untuk membentuk

ikatan kovalen).oleh Karena untuk membentuk CH4 yaitu membentuk 4 ikatan kovalen, maka

1 elektron dari orbital 2s dipromosikan ke orbital 2p sehingga atom C mempunyai 4 elektron

tunggal sebagai berikut;

6C : 1s2 2s2 2p3

↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿

Menjadi :

6C : 1s2 2s1 2p3

↿⇂ ↿ ↿ ↿ ↿

Namun demikian, keempat elektron tersebut tidaklah ekivalen, satu pada orbital 2s

dan tiga pada orbital 2p, sehingga tidak dapat menjelaskan mengapa karbon CH4 dapat

membentuk 4 ikatan kovalen yang ekivalen. Maka dikatakan bahwa ketika atom C

membentuk ikatan kovalen dengan hydrogen membentuk CH4, orbital 2s dan tiga orbital 2p

mengalami pembastaran (hibridisasi) membentuk 4 orbital yang setingkat. Orbital

hibridanya ditandai dengan sp3 untuk menyatakan asalnya, yaitu 1 orbital s dan 3 orbital p

6C : 1s2 2s1 2p3 mengalami pembastaran (hibridisasi) menjadi

6C : 1s2 (2sp3)4

Tabel 3. Berbagai Bentuk Moleku Berdasarkan Tipe HibridisasiOrbital Asal Orbital

HibridaBentuk orbital Hibrida

Gambar

s,p Sp Linear

s,p,p sp2 Segitiga sama sisi

s,p,p,p sp3 Tetrahedron

s,p,p,p,d sp3d Bipirimida trigonal

s,p,p,p,d,d sp3d2 oktahedron

D. GAYA ANTAR MOLEKUL

1. Gaya Tarik-Menarik Antarmolekul

Senyawa merupakan kumpulan molekul. Atom-atom dalam molekul saling tarik-

menarik. Begitu juga kumpulan molekul dalam senyawa pun juga tarik-menarik, interaksi

inilah yang disebut gaya antarmolekul.

Ada beberapa jenis gaya tarik-menarik antar molekul di antaranya :

a. Gaya van der Waals

-Ikatan antara atom yang sejenis-Bentuk molekul simetris-Momen dipol = 0

Molekul polar

-Ikatan antara atom yang berbeda-Bentuk molekul tidak simetris-Perbedaan keelektronegatifan antara

atom yang berikatan cukup besar (momen dipole ≠ 0)

Molekul nonpolar

Molekul

Ada beberapa macam gaya van der Waals yaitu:

1. Gaya London

Antarmolekul polar maupun nonpolar terjadi tarik-menarik yang lemah. Gaya tarik-

menarik dipol sesaat-dipol terimbas disebut juga gaya London/gaya dispersi. Antarmolekul

nonpolar terjadi tari-menarik akibat terbentuknya dipol sesaat. Perpindahan elektron dari

suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan suatu molekul yang secara normal bersifat

nonpolar menjadi polar sehingga terbentuk suatu dipol sesaat. Dipol sesaat pada suatu

molekul dapat mengimbas molekul disekitarnya sehingga membentuk suatu dipol terimbas.

Hasilnya adalah suatu gaya tarik-menarik antarmolekul yang lemah yang disebut gaya

London.

2. Gaya Tarik Dipol

Antarmolekul polar terjadi gaya tarik dipol-dipol. Dalam zat polar, molekul-

molekulnya cenderung menyusun diri dengan ujung (pol) positif berdekatan dengan ujung

(pol) negative dari molekul didekatnya. Gayatarik dipol terjadi karena kutup positif dari

molekul satu akan tertarik oleh kutup negatif molekul yang berdekatan. Semakin besar gaya

momen dipol yang dimiliki senyawa tersebut maka semakin besar gaya yang dihasilkan.

b. Ikatan Hidrogen

Ikatan Hidrogen adalah ikatan antarmolekul yang sangat polar dan mengandung atom

hidrogen. Molekul yang sangat polar tersebut terjadi antara atom yang memilki

kelektronegatifan tinggi (F, O dan N) dengan atom H.

2. Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Sifat Fisis Senyawa

a. Titik Didih

Titik didih berhubungan dengan kecenderungan suatu cairan berubah menjadi keadaan

uapnya. Molekul-molekul yang terhubung melalui tarik dipol yang terhubung melalui gaya

tarik dipol memiliki titik didih yang lebih tinggi dari molekul-molekul yang terhubung hanya

melalui gaya London. Hal ini disebabkan gaya tarik dipol lebih kuat dari gaya London.

b. Titik Leleh

Temperatur pada titik leleh adalah suatu keadaan di mana zat padat berubah menjadi zat

cair. Zat padat yang gaya antar molekulnya lebih kuat akan memiliki titik leleh yang lebih

tinggi karena untuk memutuskan gaya antar molekul padatan tersebut dibutuhkan energi yang

berlebih.