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 Tempatkan titik mengelilingi simbol atomnya

maksimum 4 titik. Titik selanjutnya

ditempatkan berpasangan dengan 4 titik

sebelumnya hingga mencapai kofigurasi oktet

CATATAN!!

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 :

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

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

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. SO42-

Pada SO42- 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 :

A : atom pusat

m dan n : bilangan bulat

E : PEB

X : PEI

AXmEn

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 120o,

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 120o dan sudut yang dibentuk oleh grup axial 90o.

>>Secara umum, semakin besar sudut, semakin lemah gaya tolaknya (gaya

tolak grup equatorial 120o < gaya tolak grup axial 90o).

>> 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 :