chemistry - ikatan kimia ii

Ikatan Kimia II:Geometri Molekular dan Hibridasasi Orbital Atom

Bab 10

10.1

Model Tolakan pasangan-elektron kulit-valensi (TPEKV) :

Meramalkan bentuk geometris molekul dari pasangan elektron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan elektron.

AB2 2 0

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

10.1

linier linier

B B

Cl ClBe

2 ikatan atom pd pusat atom

0 ps bebas pd pusat atom

10.1

AB2 2 0 linier linier

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3 3 0Segitiga

datarSegitiga

datar

10.1

10.1

AB2 2 0 linier linier

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3 3 0segitiga

datarsegitiga

datar

10.1

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

10.1

AB2 2 0 linier linier

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3 3 0segitiga

datarsegitiga

datar

10.1

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

AB5 5 0segitiga

bipiramidaSegitiga

bipiramida

10.1

AB2 2 0 linier linier

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3 3 0segitiga

datarsegitiga

datar

10.1

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

AB5 5 0segitiga

bipiramidaSegitiga

bipiramida

AB6 6 0 oktahedraloktahedral

10.1

10.1

ps elektron ikatan vs.ps. elektron ikatan

ps elektron bebas vs.ps. elektron bebas

ps elektron bebas vs.ps. elektron ikatan> >

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3 3 0trigonal planar

trigonal planar

AB2E 2 1trigonal planar

menekuk

10.1

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB3E 3 1

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

tetrahedralsegitiga

bipiramida

10.1

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

10.1

AB3E 3 1 tetrahedralsegitiga

bipiramida

AB2E2 2 2 tetrahedral menekuk

H

O

H

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

10.1

AB5 5 0Segitiga

bipiramidaSegitiga

bipiramida

AB4E 4 1Segitiga

bipiramidaTetrahedron

terdistorsi

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

10.1

AB5 5 0Segitiga

bipiramidaSegitiga

bipiramida

AB4E 4 1Segitiga

bipiramidaTetrahedron

terdistorsi

AB3E2 3 2Segitiga

bipiramidaBentuk T

ClF

F

F

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

10.1

AB5 5 0Segitiga bipiramida

Segitiga bipiramida

AB4E 4 1Segitiga bipiramida

Tetrahedron terdistorsi

AB3E2 3 2Segitiga bipiramida

Bentuk T

AB2E3 2 3Segitiga bipiramida

linier

I

I

I

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

10.1

AB6 6 0 oktahedraloktahedral

AB5E 5 1 oktahedral Segiempat piramida

Br

F F

FF

F

Rumus

Jumlah pasangan elektron

Jumlah ps. bebas pd

atom pusatSusunan

pasangan elektronGeometriMolekul

TPEKV

10.1

AB6 6 0 oktahedraloktahedral

AB5E 5 1 oktahedral Segiempat piramida

AB4E2 4 2 oktahedral Segiempat datar

Xe

F F

FF

10.1

Panduan untuk menerapkan model TPEKV

1. Tulis struktur Lewis molekul tersebut.

2. Hitung jumlah pasangan elektron disekitar atom pusat.

3. Gunakan TPEKV untuk meramalkan geometri molekulnya.

Apakah geometri molekul dari SO2 dan SF4?

SO O

AB2E

menekuk

S

F

F

F F

AB4E

tetrahedronterdistorsi

10.1

Momen Dipol

10.2

H F

Daerahkaya elektron

Daerahmiskin elektron

= Q x rQ adalah muatan

r jarak antar muatan

1 D = 3,36 x 10-30 C m

10.2

10.2

10.2

Yang manakah dari molekul berikut yang memilikimomen dipol? H2O, CO2, SO2, and CH4

O HH

Momen dipolMolekul polar

SO

O

CO O

Tdk ada momen dipolMolekul nonpolar

Momen dipolMolekul polar

C

H

H

HH

Tdk ada momen dipolMolekul nonpolar

Apakah CH2Cl2 memiliki momen dipol?

10.2

10.2

10.2

Kimia dalam Kehidupan: Microwave Ovens

Energi Ikatan yg terdisosiasi Panjang Ikatan

H2

F2

436,4 kJ/mol

150,6 kJ/mol

74 pm

142 pm

Teori ikatan valensi – mengasumsikan bahwa elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-orbital atom yang mengambil peranan dalam pembentukan ikatan.

Tumpang-tindih

2 1s

2 2p

Bagaimana teori Lewis menerangkan ikatan pd H2 dan F2?

Pembagian dua elektron antar dua atom.

10.3

10.4

Perubahan pada kerapatan elektron ketika dua atom hidrogen saling mendekat.

10.3

Teori ikatan valensi dan NH3

N – 1s22s22p3

3 H – 1s1

Jika ikatan terbtk akibat kelebihan 3 orbital 2p pd nitrogendengan orbital 1s pada tiap atom hidrogen, akanberbentuk apakah geometri molekul dari NH3?

Jika digunakan3 orbital 2p

perkiraan adalah 900

Sudut ikatan aktualH-N-H adalah

107,30

10.4

Hibridisasi– istilah yang digunakan untuk pencampuran orbital2 atom dalam satu atom.

1. Tidak diterapkan pd atom yg terisolasi.

2. Merupakan pencampuran dari sedikitnya dua orbital atom yang tidak setara.

3. Jumlah orbital hibrida yg dihasilkan sama dengan jumlah orbital atom asli yang terlibat dalam proses hibridisasi

4. Hibridisasi membutuhkan energi; tetapi sistem memperoleh kembali energi ini, bahkan lebih selama pembentukan ikatan.

5. Ikatan kovalen terbentuk akibat tumpang-tindihnya orbital hibrida dengan orbital yang tidak terhibridisasi.

10.4

10.4

10.4

10.4

Meramalkan sudutikatan yang tepat

Pembentukan Orbital Hibrida sp

10.4

Pembentukan Orbital Hibrida sp2

10.4

# ps.bebas+

# ikatan atom Hibridisasi Contoh

2

3

4

5

6

sp

sp2

sp3

sp3d

sp3d2

BeCl2

BF3

CH4, NH3, H2O

PCl5

SF6

Bagaimana meramalkan hibridisasi pusat atom?

Hitung jumlah pasangan bebas DAN jumlah dariatoms yang terikat pada pusat atom

10.4

10.4

10.5

10.5

Sigma bond () – kerapatan elektron antar 2 atom

Ikatan Pi () – kerapatan elektron diatas dan dibawah inti dari ikatan atom

10.5

10.5

10.5

10.5

Ikatan Sigma () dan Pi ()

Ikatan tunggal 1 ikatan sigma

Ikatan ganda 1 ikatan sigma dan ikatan 1 pi

Ikatan rangkap tiga 1 ikatan sigma dan 2 ikatan pi

Berapa jumlah ikatan dan terdapat pada molekulasam asetat (cuka) CH3COOH?

C

H

H

CH

O

O Hikatan = 6 + 1 = 7

ikatan = 1

10.5

Teori Orbital Molekul – menggambarkan ikatan kovalen melalui istilah orbital molekul yg dihasilkan dr interaksi orbital2 atom dr atom2 yang berikatan dan yg terkait dg molekul secara keseluruhan.

O

O

Tidak ada e- yangtdk berpasangan

Maka disebut diamagnetik

Percobaan menunjukkan O2

adalah paramagnetik

10.6

Tingkat energi orbital molekul ikatan dan orbital molekul antiikatan pada hidrogen (H2).

Orbital molekul ikatan memiliki energi yg lbh rdh dan kestabilan yg lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya.

Orbital molekul antiikatan memiliki energi yg lebih tinggi dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya. 10.6

10.6

10.6

10.6

10.6

1. Jumlah orbital molekul yg terbentuk selalu sama dg jumlah orbital atom yg bergabung.

2. Semakin stabil orbital molekul ikatan, semakin kurang stabil orbital molekul antiikatan yang berkaitan.

3. Pengisian orbital molekul dimulai dr energi rendah ke energi tinggi.

4. Setiap orbital molekul dpt menampung hingga dua elektron.

5. Gunakan aturan Hund ketika elektron ditambahkan ke orbital molekul dengan energi yang sama.

6. Jumlah elektron dalam orbital molekul sama dg jumlah semua elektron pada atom-atom yg berikatan.

10.7

Konfigurasi Orbital Molekul (OM)

Orde ikatan = 12

Jumlah elektron pada OM ikatan

Jumlah elektron pada OM antiikatan

( - )

10.7

Orde Ikatan

½ 1 0½

10.7

Delokalisasi Orbital Molekul tidak hanya terbatas antar dua ikatan atom yang berdekatan, tetapi sesungguhnya terjadi antar tiga atau lebih atom.

10.8

Kerapatan elektron diatas dan dibawah permukaan molekul benzena.

10.8

10.8

Kimia dalam Kehidupan: Buckyball Anyone?

10.8