bab 10 bentuk bentuk molekul -...

12
Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul 10.1 Menjelaskan Bentuk-Bentuk Molekul dan Ion Menurut Struktur Lewis Hal pertama yang dilakukan untuk mengetahui bentuk dari suatu molekul ialah dengan mengubah rumus suatu molekul tersebut menjadi struktur lewis (atau rumus lewis). Struktur dua dimensi ini terdiri atas titik elektron sebagai penghubung antara atom yang satu dengan atom yang lain, garis ikatan yang menghubungkan antara atom satu dengan atom lainnya dan pasangan elektron bebasyang memenuhi setiap kulit terluar suatu atom (elektron valensi). Menggunakan Aturan Oktet untuk Menuliskan Struktur Lewis Untuk menuliskan struktur Lewis dari suatu rumus molekul, hal yang pertama kali dilakukan adalah meletakkan atom-atom tersebut, yang mana atom tersebut akan berikatan dengan atom lain dan membagi elektron valensi sebgai ikatan dan pasangan elektron bebas. Struktur Lewis untuk Molekul Berikatan Tunggal Langkah 1. Tempatkan setiap atom. Untuk senyawa dengan rumus molekul Abn, tempatkan atom dengan nomor golongan terendah atau atom yang memiliki keelektronegatifan terendah ditengah karena atom tersebut membutuhkan elektron lebih banyak untuk memenuhi aturan oktet. Langkah 2. Tentukan jumlah elektron valensi dari molekul yang akan dibuat struktur Lewisnya. Hitung semua elektron valensi dari semua atom. Untuk ion poliatomik, tambahkan 1e- untuk setiap muatan negatif atau mengurangi 1e- untuk setiap muatan positif.

Upload: hoangxuyen

Post on 15-Feb-2018

280 views

Category:

Documents


18 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul

10.1 Menjelaskan Bentuk-Bentuk Molekul dan Ion Menurut Struktur Lewis

Hal pertama yang dilakukan untuk mengetahui bentuk dari suatu molekul ialah dengan mengubah

rumus suatu molekul tersebut menjadi struktur lewis (atau rumus lewis). Struktur dua dimensi ini terdiri

atas titik elektron sebagai penghubung antara atom yang satu dengan atom yang lain, garis ikatan yang

menghubungkan antara atom satu dengan atom lainnya dan pasangan elektron bebasyang memenuhi

setiap kulit terluar suatu atom (elektron valensi).

Menggunakan Aturan Oktet untuk Menuliskan Struktur Lewis

Untuk menuliskan struktur Lewis dari suatu rumus molekul, hal yang pertama kali dilakukan

adalah meletakkan atom-atom tersebut, yang mana atom tersebut akan berikatan dengan atom lain dan

membagi elektron valensi sebgai ikatan dan pasangan elektron bebas.

Struktur Lewis untuk Molekul Berikatan Tunggal

Langkah 1. Tempatkan setiap atom. Untuk senyawa dengan rumus molekul Abn, tempatkan atom dengan

nomor golongan terendah atau atom yang memiliki keelektronegatifan terendah ditengah karena atom

tersebut membutuhkan elektron lebih banyak untuk memenuhi aturan oktet.

Langkah 2. Tentukan jumlah elektron valensi dari molekul yang akan dibuat struktur Lewisnya. Hitung

semua elektron valensi dari semua atom. Untuk ion poliatomik, tambahkan 1e- untuk setiap muatan

negatif atau mengurangi 1e- untuk setiap muatan positif.

Page 2: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Langkah 3. Gambarkan ikatan tunggal dari atom pusat ke atom disekelilingnya dan kurangi 2e- di setiap

ikatan.

Langkah 4. Bagikan elektron yang tersisa sehingga setiap atom memiliki 8e- (2e- untuk H). Pertama,

tempatkan pasangan elektron bebas di sekitar atom. Jika masih ada elektron yang tersisa, tempatkan

elektron-elektron tersebut di atom pusat. Kemudian pastikan bahwa setiap atom memiliki 8 elektron.

Dengan menggunakan empat langkah tersebut, kita dapat menentukan struktur Lewis untuk

ikatan tunggal dengan atom pusat C, N atau O.

Atom Hidrogen membentuk satu ikatan

Atom Karbon membentuk empat ikatan

Atom Nitrogen membentuk tiga ikatan

Atom Oksigen membentuk dua ikatan

Atom Halogen membentuk satu ikatan

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap

Terkadang setelah menuliskan langkah 1 hingga 4, masih ditemukan electron yang tersisa karena

electron tersebut tidak cukup untuk dibagikan ke atom pusat untuk memenuhi aturan Oktet. Hal ini

menandakan bahwa dalam molekul tersebut terdapat ikatan rangkap. Maka, terdapat langkah tambahan :

Langkah 5. Melibatkan ikatan rangkap. Jika setelah langkah ke 4 atom pusat masih belum bias memenuhi

aturan Oktet, maka pasangan electron bebas diganti dengan ikaan rangkap. Contoh C2H4 :

Langkah 1-4 Langkah 5

Page 3: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Resonansi : Ikatan Elektron yang Terdelokalisasi

Menurut struktur Lewis, kita dapat meletakkan ikatan rangkap disebelah ikatan tunggal

contohnya O3 :

Pada struktur I, Oksigen B berikatan rangkap dengan Oksigen A dan berikatan tunggal dengan

Oksigen C. pada struktur II, ikatan tunggal dan ikatan rangkapnya berkebalikan dengan struktur I. struktur

I dan II menunjukkan perbedaan sruktur Lewis tetapi memiliki molekul yang sama. Molekul tersebut

menunjukkan dua struktu Lewis yang disebut Struktur Resonansi (atau bentuk resonansi). Struktur

resonansi memiliki atom yang ditempatkan di tempat yang sama, tetapi memiliki perbedaan dalam

penempatan ikatan dan pasangan electron bebas.

Struktur resonansi tidak menunjukkan ikatan yang sebenarnya : O3 tidak berubah dengan cepat dari

struktur I ke struktur II. Molekul yang sebenarnya adalah resonansi campuran, dimana adalah rata-rata

dari bentuk resonansi. Bentuk resonansi campuran O3 :

Muatan Stabil : Memilih Struktur Resonansi yang Lebih Penting

Karena resnansi campuran merupakan rata-rata dari suatu bentuk resonansi, maka dapat

dipastikan bahwa “berat” nya adalah rata-rata dari struktur resonansi tersebut. Cara yang lebih tepat untuk

meentukan bentuk resonansi adalah dengan menentukan muatan stabil setiap atom, muatan yang stabil

dapat diketahui jika ikatan tersebut memiliki jumlah electron yang sama untuk dibagikan dengan yang

diterimanya.

Muatan stabil setiap tom adalah jumlah electron valensi dikurangi dengan electron valensi yang

dimiliki dalam suatu molekul.

Muatan stabil suatu elektron =

No. electron valensi – (no. electron valensi yang tak dibagikan +

no. electron valensi yang dibagi)

Page 4: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Contoh O3 :

Bentuk I dan IIsama-sama memiliki muatan yang stabil tetapi perbedaan pada atom O, contoh

diatas adalah resonansi campuran. Muatan stabil harus memiliki jumlah yang pasti : nilai 0 untuk molekul

dan ion untuk muatan ion.

3 kriteria yang yang dapat membantu dalam menentukan struktur resonansi yang lebih penting :

Terdiri dari muatan positif atau negatif

Seperti muatan stabil

Atom yang memiliki keelektronegatifan yang lebih tinggi

Muatan stabil (digunakan untuk menentukan struktur resonansi) tidak sama dengan bilangan

oksidasi (digunakan untuk reaksi redoks) :

Untuk muatan stabil, elektron yang berikatan sama dengan atom-atomnya ( seperti ikatan

kovalen nonpolar)

Untuk ilangan oksidasi, elektron yang berikatan adalah atom yang memiliki

kelektronegatifan lebih tinggi (ikatan ionik) :

Setiap bilangan oksidasi tidak merubah suatu bentuk resonansi (karena keelektronegatifannya tidak

berubah). Tetapi, muatannya berubah (karena jumlah ikatan dan pasangan elektron bebasnya berubah).

Struktur Lewis untuk Pengecualian terhadap Aturan Oktet

Pengecualian yang paling signifikan terhadap aturan Oket adalah untuk molekul-molekul yang

kekurangan elektron, atom yang memiliki jumlah elektron yang ganjil, dan atom yang mengeluarkan

elektron terluarnya.

Molekul yang kekurangan elektron

Seperti Berilium dan Boron yang memiliki elektron kurang dari 8, jika bereaksi maka atom pusat

akan sering kekurangan elektron.

Page 5: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Molekul yang memiliki elektron ganjil

Beberapa molekul berisi atom pusat yang memiliki elektron berjumlah ganjil, sehingga tidak

semua elektronnya dapat berikatan atau dapat disebut radikal bebas,yang berisi elektron bebas, yang

bersifat paramaknetik dan sangat reaktif. Contohnya :

Molekul yang memperluas kulit terluar

Sebuah atom memperluas kulit terluarnya untuk membentuk ikatan lagi, dengan proses pelepasan

energi. Maka, sebuah atom memperluas kulit terluarnya hanya terjadi bila atom tersebut merupakan atom

nonlogam dari periode ketiga dan setereusnya, yang menduduki orbital d. contohnya Sulfur heksaflorida

SF6 :

Contoh lain adalah Fosforus pentaklorida PCl5 :

Pada SF6 dan PCl5 atom pusat mengikat lebih dari 4 atom.

10.2 Teori VSEPR dan Bentuk Molekul

Struktur Lewis adalah sebagai petunjuk untuk menggambar bentuk molekul. Untuk

menggambarkan bentuk molekul dari struktur Lewis, para kimiawan menggunakan teori VSEPR. Prinsip

umum dari teori VSEPR ini adalah setiap elektron valensi terletak sangat jauh dari atom pusat untuk

mencegah terjadinya tolakan.

Page 6: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Susunan Elektron dan Bentuk Molekul

Bentuk molekul ditentukan oleh posisi suatu atom pusat. Sudut suatu ikatan ditentukan oleh

nuclei yang terdapat di sekitar nucleus atom pusat.

Model VSEPR digunakan untuk menghitung bentuk molekul yang menurut dengan instrument

laboratorium. VSEPR digunakan hamper di setiap observasi.

Bentuk Molekul dengan Dua Grup Elektron (Susunan Linear)

Susunan linearadalah bentuk molekul dengan bentuk linear dengan sudut ikatan 1800. Contoh

Berilium klorida (BeCl2) dan Karbon dioksida (CO2) :

Page 7: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Bentuk Molekul dengan Tiga Grup Elektron (Susunan Trigonal Planar)

Susunan trigonal planar adalah bentuk molekul dengan bentuk trigonal planar dengan sudut

ikatan 1200. Contoh Boron triflorida BF3 dan ion nitrat NO3

- :

Page 8: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Bentuk Molekul dengan Empat Grup Elektron (Susunan Tetrahedral)

Susunan tetrahedral adalah bentuk molekul dengan bentuk tetrahedral dengan sudut ikatan 900.

Contoh NH4 :

Bentuk Molekul dengan Lima Grup Elektron (Susunan Trigonal Bipiramidal)

Susunan trigonal bipiramidal adalah bentuk molekul dengan bentuk trigonal bipiramidal dengan

sudut ikatan yang memiliki keelektronegatifan rendah 900 dan 120

0 untuk ikatan yang memiliki

keelektronegatifan tinggi. Contoh PCl5 :

Page 9: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Bentuk Molekul dengan Enam Grup Elektron (Susunan Oktahedral)

Susunan oktahedral adalah bentuk molekul dengan bentuk oktahedral dengan sudut ikatan 900.

Contoh SF6, IF5, dan XeF4 :

Page 10: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan
Page 11: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Menggunakan Teori VSEPR untuk Menentukan Bentuk Molekul

Langkah – langkah dalam metode VSEPR untuk menentukan bentuk molekul :

Langkah 1 : Menuliskan struktur Lewis

Langkah 2 : Susunlah electron dengan menghitung semua electron yang terdapat disekitar atom pusat.

Langkah 3 : Prediksikan sudut ikatan yang ideal untuk molekul tersebut.

Langkah 4 : Gambar dan beri nama bentuk molekul tersebut.

Page 12: Bab 10 Bentuk Bentuk Molekul - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/Yulita-Nurul-Islami...Bab 10 Bentuk – Bentuk Molekul ... Molekul tersebut menunjukkan

Bentuk Molekul dengan Atom Pusat Lebih dari Satu

Untuk molekul ini, kita dapat menentukan bentuk molekul disekitar satu atom pusat. Disaat suatu

molekul mempunyai atom pusat lebih dari satu,bentuknya hampir menyerupai satu sama lain,dan akan

membentuk V (AX2E2). Contoh CH3CH2OH :