Transcript
Page 1: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan Kimia dan Struktur Molekul

Page 2: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Konfigurasi Gas MuliaGas mulia memiliki kestabilan kimia dan ditemukan sebagai molekul monoatomik.Kecuali helium, konfigurasi elektron gas mulia sama, yaitu terdapat 8 elektron pada kulit terluar (elektron valensi dan sangat stabil.

Valensi

Page 3: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Aturan OktetAtom bersifat paling stabil apabila pada kulit terluarnya terisi atau kosong oleh elektron.Kecuali untuk H dan He, kulit terluar yang terisi oleh 8 elektron disebut memunuhi kaidah Oktet.Atom-atom akan mengalami:

Menerima atau melepaskan (senyawa ion)Pemakaian bersama (senyawa kovalen)

elektron agar memenuhi kaidah oktet, yaitu kulit terluarnya terisi penuh atau kosong untuk mencapai kestabilan.

Page 4: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan IonIkatan ion terbentuk akibat adanya gaya tarik elektrostatik antara ion-ion bermuatan positif dengan yang bermuatan negatif.Ikatan ion biasanya terbentuk antara logam reaktif dengan unsur non logam.

Page 5: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Senyawa IonTidak berada sebagai molekul tersendiriCenderung membentuk kristalIon-ion bersentuhan dengan ion lainnya dalam struktur kristalnya.Rumus molekulnya merupakan jumlah rata-rata ion-ion penyusunnya dalam struktur kristalnya.

Contoh: NaCl (natrium klorida, garam dapur)

Page 6: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Logam-logam Bermuatan Banyak

Semua unsur memiliki bilangan oksidasi +1

Semua unsur memiliki bilangan oksidasi +2

Semua unsur memiliki bilangan oksidasi +3. Tl juga memiliki bilangan oksidasi +1.

Page 7: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Logam-logam Bermuatan Banyak

Semua Logam dan semilogam memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4

Semua Logam dan semilogam memiliki bilangan oksidasi +3 dan +5

Semua Logam dan semilogam memiliki bilangan oksidasi +4 dan +6, kecuali Po hanya memiliki bilangan oksidasi +2.

Page 8: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Mengapa Hal ini Terjadi?

Adanya perbedaan energi antara subtingkat energi p dan s, dimana energi suborbital p lebih besar.Logam memiliki kemampuan untuk melepaskan elektron pada suborbital p atau semua elektron pada kulit terluarnya.Kesimpulan: adanya perbedaan subtingkat energi dan kemampuan melepaskan elektron menyebabkan terbentuknya dua kemungkinan bilangan oksidasi pada banyak unsur.

Page 9: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Logam Transisi

Ingat, unsur-unsur logam transisi memiliki elektron yang mengisi kulit bagian dalam sehingga hampir semua memiliki konfigurasi elektron ns2.

Muatan ion logam transisi yang perlu diingat:Semua Group IIIB: 3+

Ni, Zn, Cd: 2+

Ag: 1+

Lantanida dan Aktinida: 3+

Unsur lainnya mampu membentuk dua atau lebih kation.

Page 10: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Mengapa Sebagian Besar Logam Transisi membentuk dua atau lebih kation?

Ketika logam memiliki elektron pada suborbital d, maka elektron-elektron ini potensial untuk dilepaskan dalam membentuk kation logam.

Contoh:Fe melepaskan dua elektron 4s membentuk Fe2+ dan dapat

melepaskan dua elektron 4s dan satu elektron 3d membentuk Fe3+.

Cu melepaskan satu elektron 4s membentuk Cu+ dan melepaskan satu elektron 4s dan satu elektron 3d membentuk Cu2+

Page 11: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Energi Pembentukan Ikatan Ion

Lingkar Born-HaberMerupakan aplikasi Hukum Hess yang menunjukkan semua

tahap yang terlibat dalam pembentukan suatu senyawaLingkar Born-Haber digunakan untuk menghitung energi kisi

yang sulit diukur secara percobaan.

Energi KisiAdalah energi yang dibutuhkan untuk memisahkan ion-ion dari

suatu padatan ion sampai pada jarak yang tak terhingga.

Page 12: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Energi Pembentukan Ikatan Ion

Contoh: Pembentukan Natrium Klorida

Tahap-tahap:Penguapan Natrium

Dekomposisi molekul klor

Ionisasi NatriumPenambahan elektron pada klor

Pembentukan padatan NaCl

Page 13: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Energi Pembentukan Ikatan Ion

Page 14: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Energi Kisi

Semakin tinggi energi kisi, semakin kuat gaya tarik antara ion-ion.

Energi KisiSenyawa

Page 15: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Struktur LewisDitemukan oleh G.N. Lewis, untuk membantu menyusun elektron-elektron di sekitar atom, ion dan molekul.Struktur Lewis terutama digunakan untuk menggambarkan senyawa dari unsur-unsur blok-s dan blok-p.Aturan Umum:

Gambarkan lambang atomSetiap kotak pada gambar di samping dapat terisi maksimal dua elektronHitung jumlah elektron valensi atomIsilah kotak-kotak di sekeliling lambang atom – jangan membuat pasangan-pasangan elektron dulu kecuali diperlukan.

Page 16: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Struktur Lewis

Contoh: Struktur Lewis untuk Oksigen:

Struktur Lewis untuk unsur-unsur periode kedua:

Page 17: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Struktur Lewis dan Pembentukan NaCl

Elektron dari Na bergerak menuju Cl, sehingga keduanya memenuhi aturan oktet:

Na menjadi Na+ - suatu kation

Cl menjadi Cl− - suatu anion

Muatan + dan – saling tarik menarik membentuk ikatan ion

Page 18: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan Kovalen dan Tipe ElektronPasangan elektron Ikatan:Dua elektron yang dipakai bersama oleh dua atom membentuk

Ikatan Kovalen.

Pasangan elektron bebas:Pasangan elektron yang tidak dipakai bersama oleh dua atom

disebut elektron non ikatan.

Pasangan elektron bebas

Pasangan elektron ikatan

Page 19: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan Kovalen Nonpolar dan polar

Ketika dua atom saling memakai pasangan elektron ikatan sama banyak

Ikatan kovalen terbentuk ketika pasangan elektron yand dibagi tidak sama banyak

Page 20: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Polar

Elektron dalam suatu ikatan kovalen jarang yang sama banyak.

Pemakaian bersama elektron yang tidak sama menghasilkan ikatan polar

• Sedikit bermuatan positif

• Keelektronegatifan lebih kecil

• Sedikit bermuatan negatif

• Keelektronegatifan lebih besar

Page 21: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Keelektronegatifan

Kemampuan suatu atom untuk terikat pada atom lain atau untuk menarik elektron pada dirinya.

• Berhubungan dengan energi ionisasi dan afinitas elektron

•Tidak dapat diukur secara langsung

•Nilainya tidak memiliki satuan karena bersifat relatif terhadap satu sama lain

•Nilainya bervariasi untuk tiap senyawa tapi tetap berguna untuk dipakai meramalkan sifat secara kualitatif

Page 22: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan merupakan sifat periodik

Page 23: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Keelektronegatifan

Kemampuan relatif suatu unsur untuk menarik elektron dari atom lain.Semakin besar perbedaan keelektronegatifan antara dua atom yang berkatan, semakin polar ikatannya.Jika perbedaan keelektronegatifan cukup besar, elektron ditransfer dari atom yang kurang elektronegatif kepada atom yang lebih elektronegatif – Ikatan IonJika perbedaan keelektronegatifan tidak besar, maka ikatannya menjadi nonpolar.

Page 24: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

KeelektronegatifanTentukan perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom terikat dalam senyawa berikut.

Jawab:

Page 25: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Contoh menggambar Struktur Lewis

Contoh: CO2

Tahap 1: gambarkan setiap struktur yang mungkin. Gambar garis mewakili sepasang elektron ikatan.

Tahap 2: Tentukan jumlah total elektron valensi

CO2 1 karbon x 4 elektron = 4

2 oksigen x 6 elektron = 12

Total elektron = 16

Tahap 3: cobalah untuk memenuhi aturan oktet untuk tiap atom, buatlah ikatan rangkap bila perlu.

Page 26: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Contoh menggambar Struktur Lewis

Susunan ini membutuhkan terlalu banyak elektron

Bagaimana dengan membuat ikatan rangkap?

Ternyata bisa!

Adalah ikatan rangkap yang sama dengan 4 elektron

Page 27: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan Rangkap

Bagaimana cara mengetahui bahwa ikatan rangkap benar-benar ada? Caranya dengan melihat perbedaan energi ikatan dan panjang ikatannya!

Tipe ikatan

Orde ikatan

Panjang

pm

Energi ikatan

Kj/mol

Page 28: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Muatan FormalTujuan: untuk menunjukkan distribusi kerapatan elektron rata-rata dalam suatu molekul atau ion poliatom.

Tandai tiap atom setengah jumlah elektron yang digunakan untuk berikatan.Tandai pula tiap atom semua elektron bebas yang dimilikya.Kurangi jumlah elektron pada tiap atom dengan jumlah elektron valensi setiap atom tunggal dalam unsurnya.

Contoh: CO2

Untuk tiap atom oksigen:4 elektron dari pasangan elektron bebas2 elektron dari ikatanTotal: 6 elektronMuatan formal: 6 - 6 = 0

Untuk atom karbon:4 elektron dari ikatanTotal: 4 elektronMuatan formal: 4 – 4 = 0

Page 29: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Muatan Formal

Contoh lain: COUntuk Oksigen:

2 elektron dari pasangan elektron bebas

3 elektron dari pasangan elektron ikatan

Total: 5 elektron

Muatan formal: 6 – 5 = +1

Untuk Karbon:2 elektron dari pasangan elektron bebas

3 elektron dari pasangan elektron ikatan

Total = 5 elektron

Muatan formal = 4 – 5 = -1

Page 30: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Struktur ResonansiSeringkali ditemukan dua atau lebih struktur Lewis untuk suatu molekul:

Masing-masing memenuhi aturan oktetMemiliki jumlah ikatan yang samaMemiliki tipe ikatan yang sama.

Contoh: molekul SO2, mana yang benar?

Keduanya benar dan merupakan struktur resonansi dari SO2 yang masing-masing memiliki ikatan rata-rata 1,5 antara atom S dan O.

Page 31: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Struktur Resonansi

Contoh molekul yang juga memiliki struktur resonansi: Benzen, C6H6.

Semua ikatan pada benzen sama panjang.

Page 32: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Penyimpangan Aturan Oktet

Tidak semua senyawa sesuai aturan oktetTerdapat tiga pengecualian yang menyimpang:

Spesi yang memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar satu atom, yaitu untuk unsur-unsur pada periode ketiga atau lebih, karena orbital d ikut terlibat dalam membentuk ikatan. Contoh:

5 pasang elektron di sekitar P dalam PF5, 5 pasang elektron di sekitar S dalam SF4, 6 pasang elektron di sekitar S dalam SF6.

Spesi yang memiliki elektron lebih sedikit daripada 8 elektron di sekitar satu atom. Berilium dan Boron akan membentuk senyawa yang memiliki jumlah elektron kurang dari 8 di sekitar mereka.

Spesi dengan jumlah elektron total ganjil.

Page 33: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Spesi yang memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar satu atom

Contoh: SO42-

1. Tuliskan susunan atom-atom yang mungkin

2. Hitung jumlah total elektron: 6 atom dari S, 4 x 6 dari O dan 2 dari muatan. Total = 32

3. Susun elektron di sekitar atom-atom pada SO4

2-.

Page 34: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Spesi yang memiliki kurang dari 8 elektron di sekitar satu atom

Spesi Miskin Elektron: spesi selain hidrogen dan helium yang memiliki kurang dari elektron valinsi 8. Biasanya spesi seperti ini merupakan spesi yang sangat reaktif.

Page 35: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Spesi dengan jumlah elektron total ganjil

Terdapat sedikit spesi yang memiliki total jumlah elektron valensinya ganjil, artinya terdapat satu elektron tak berpasangan yang sangat reaktif.

Radikal adalah spesi yang memiliki satu atau lebih elektron yang tak berpasangan. Spesi ini berperan penting dalam proses penuaan dan penyebaran kanker.

Contoh: Nitrogen monoksida, NO. Senyawa ini dikenal juga sebagai asam nitrit, memiliki total elektron valensi 11: 6 dari oksigen, 5 dari nitrogen. Struktur Lewis NO:

Page 36: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Bentuk Molekul dan Ion Poliatom

Molekul dan ion poliatom tidak semuanya merupakan struktur yang datar.Terdapat banyak molekul dan ion poliatom memiliki struktur 3 dimensi yang mempengaruhi sifat-sifat fisika dan kimianya.Beberapa model digunakan untuk membantu meramalkan dan menggambarkan bentuk geometri molekul.Salah satu model moelkul adalah VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau teori tolakan pasangan elektron valensi.

Page 37: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Model VSEPR

Menurut model VSEPR, untuk unsur-unsur golongan utama, pasangan elektron harus pada posisi sejauh mungkin dari pasangan elektron lain. Hal ini terjadi dalam ruang 3 dimensi.

Elektron ikatan dan pasangan elektron bebas akan menempati ruang dengan pasangan elektron memakan ruang lebih banyak.

Geometri molekul berdasarkan jumlah total pasangan elektron atau total bilangan koordinasi.

Page 38: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Bentuk Molekul VSEPR

Page 39: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Geometri Molekul

Molekul memiliki bentuk spesifik:Ditentukan oleh jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat

Semua pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas dihitung

Ikatan rangkap diperlakukan sama dengan ikatan tunggal untuk bentuk geometri.

Geometri molekul mempengaruhi kepolaran dan kelarutan dalam pelarut tertentu.

Page 40: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Beberapa Bentuk Geometri

BentukPasangan e- di sekitar

atom pusat Contoh

Page 41: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Tetrahedral, CH4

Trigonal planar, BCl3

Linier, CO2 Bengkok, H2O

Piramid, NH3

Page 42: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Geometri Molekul Berbasis Tetrahedral

Bengkok dan pyramidal adalah tetrahedral juga, tapi beberapa pasangan elektron tidak terikat

Bengkok

Page 43: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Geometri Molekul

Bentuk geometri lainnya:Lima ikatan atau pasangan elektron bebas:

Trigonal bipiramida

Seesaw

Bentuk-T

Linier

Enam ikatan atau pasangan elektron bebas:Oktahedral

Segiempat piramida

Segiempat planar

Page 44: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Bentuk VSEPR

Page 45: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Oktahedral Segiempat planar

Trigonal bipiramida

Page 46: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Geometri Molekul

Jika molekul makin besar, aturan geometri molekul masih tetap berlaku

Etana

Page 47: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Geometri Molekul Polar

Untuk molekul bersifat polar, syaratnya:Ikatannya polar

Geometri molekul sesuai dan mendukung kepolarannya

Page 48: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Polar dan Nonpolar

Kepolaran merupakan sifat penting suatu molekulMempengaruhi sifat fisik seperti titik leleh, titik didih dan kelarutan

Sifat kimia bergantung pada kepolaran

Momen Dipol, µ, merupakan ukuran kuantitas kepolaran molekul

Sifat ini dapat diukur dengan menempatkan molekul dalam suatu medan listrik. Molekul polar akan tersusun sesuaiarus listrik, ketika medan dinyalakan, molekul nonpolar tidak.

Page 49: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Polar dan Nonpolar

Kebanyakan ikatan yang terbentuk antara atom-atom dari unsur berbeda dalam molekul adalah polar, tapi tidak berarti molekul itu menjadi bersifat polar

Perbedaan keelektronegatifan menunjukkan bahwa ikatan C-O menjadi polar dengan elektron-elektronnya lebih tertarik ke arah oksigen. Namun karena geometrinya, gaya tarik ini sama besar ke arah yang berlawanan, sehingga molekul CO2 bersifat nonpolar.

Keelektronegatifan:

Oksigen = 3,5

Karbon = 2,5

Perbedaan = 1,0

(ikatan polar)

Page 50: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Polar dan Nonpolar

Agar molekul menjadi polar, pengaruh kepolaran ikatan tidak boleh saling meniadakan.

Salah satu caranya adalah mendapatkan geometri yang tidak simetri, contohnya molekul air.

Dalam molekul air, pengaruh ikatan polar tidak saling meiadakan, sehingga molekulnya bersifat polar.

Perbedaan Keelektronegatifan = 1,3

Page 51: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Polar dan Nonpolar

Molekul disebut nonpolar jika atom pusatnya tersubstitusi secara simetris oleh atom-atom sejenis. Contoh: CO2, CH4, CCl4.

Molekul dikatakan polar apabila geometrinya tidak simetris. Contoh: H2O, NH3, CH2Cl2.

Derajat kepolaran adalah fungsi dari jumlah dan tipe ikatan polar dan geometri.

Page 52: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Teori Ikatan

Dua metode yang digunakan untuk mengambarkan ikatan antar atom-atom:

Metode Ikatan ValensiIkatan diasumsikan dibentuk dari saling tumpangsuh antara

orbital-orbital atom.

Metode Orbital MolekulKetika atom-atom membentuk senyawa, orbital-orbitalnya saling

bergabung membentuk orbital baru yaitu orbital molekul.

Page 53: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Metode IkatanValensiBerdasarkan model ini, ikatan H-H terbentuk sebagai hasil overlap antara orbital 1s dari tiap atom.

Orbital hibrid diperlukan untuk geometri molekul. Contoh: Karbon, konfigurasi elektron terluar: 2s2 2px

1 2py1.

Karbon membentuk empat ikatan yang sama.Dari konfigurasi terlihat hanya ada 2 ikatan yang mungkin terbentuk dan tidak akan membentuk tetrahedral, namun ternyata bisa.Hal ini terjadi karena kedua orbital semula mengalami penggabungan pada tingkat energi yang sama - Hibridisasi

Molekul H2

Hibridisasi orbital 2s dan 2p pada Karbon

Page 54: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Hibridisasi

Pada karbon yang memiliki 4 ikatan tunggal, semua orbitalnya memiliki hibrid:

25% karakter s dan 75% karakter p

Page 55: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Etana, CH3CH3

Ikatan α – terbentuk dari overlap pada ujung.

Molekul dapat berotasi pasa ikatan tunggalnya

Page 56: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Etana, CH3CH3Rotasi pada ikatan tunggal

Rotasi pada ikatan tunggal

Page 57: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Hibrid sp2

Untuk ikatan ganda, tipe orbitalnya memiliki orbital hibrid sp2 yang dihasilkan dari penggabungan satu orbital s dan 2 orbital p. Satu orbital p tidak bergabung.

Tak terhibridisasi Terhibridisasi

Page 58: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Hibrid sp2

Orbital p yang tak terhibridisasi dapat melakukan overlap, menghasilkan pembentukan ikatan yang kedua – ikatan π.

ikatan π adalah overlap tepi yang terjadi pada bagian permukaan atas dan bawah suatu molekul. Ikatan ini tak memungkinkan molekul untuk berotasi pada ikatan

Page 59: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Etena Ikatan dalam Etena

Page 60: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan dalam Etena

Page 61: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Hibrid sp

Ikatan rangkap tiga orbitalnya memiliki orbital hibrid sp yang dihasilkan dari penggabungan satu orbital s dan 1 orbital p. dua orbital p tidak bergabung.

Tak terhibridisasi Terhibridisasi

Page 62: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Hibrid sp

Sekarang terdapat dua orbital p yang mampu membentuk ikatan π

Page 63: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Etuna Ikatan dalam Etuna

Page 64: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Ikatan dalam Etuna

Page 65: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Hibrid Lainnya

Orbital d dapat ikut terlibat dalam pembentukan orbital hibrid

Hibrid Bentuk

LinierTrigonal Planar

TetrahedralTrigonal bipiramida

Oktahedral

Page 66: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Metode Orbital Molekul

Ketika orbital-orbital atom bergabung membentuk orbital molekul, jumlah orbital molekul yang terbentuk harus sama dengan jumlah orbital atom yang bergabung.

Contoh: H2 . Dua orbital 1s akan bergabung membentuk dua orbital molekul. Energi total dari orbital baru sama dengan energi kedua orbital 1s semula, namun dapat terpisah pada tingkat energi berbeda. Berikut bentuk orbital molekul H2.

Bentuk Orbital

Page 67: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Molekul

Ketika dua orbital atom bergabung, terdapat 5 tipe orbital molekul yang dihasilkan:

Orbital Ikatan - σ atau π: Energinya lebih rendah daripada orbital atom dan kerapatan elektron saling overlap.

Orbital Antiikatan - σ* atau π*: Eberginya lebih tinggi daripada orbital atom dan kerapatan elektron tidak terjadi overlap

Orbital nonikatan – n: Pasangan elektron tak terlibat dalam ikatan.

Page 68: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Diatom Homonuklir

Molekul-molekul ini adalam molekul diatom sederhan yang terdiri atas atom-atom unsur yang sama.

Diagram energi untuk tipe molekul ini sama dengan molekul H2

Contoh: molekul He2. Pada gambar berikut, diagram energi He2 terlihat orbital ikatan dan antiikatan akan terisi. Hasilnya molekul ini lebih tidak stabil daripada atom He, sehingga ikatan tak akan terbentuk.

Page 69: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Orbital Ikatan MolekulAgar suatu molekul stabil, harus terdapat lebih banyak elektron pada orbital ikatan daripada orbital antiikatan. Ikatan yang terbentuk akan memiliki energi lebih rendah sehingga lebih stabil. Orbital ikatan dan antiikatan untuk ikatan σ dan π harus dipertimbangkan.

Perhatikan diagram orbital molekul untuk O2. Setiap atom O memiliki 8 elektron, sehingga total elektron dalam O2 adalah 16. Jumlah elektron dalam orbital ikatan lebih banyak daripada orbital antiikatan, sehingga terbentuk ikatan stabil.

Page 70: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Molekul Diatom Heteronuklir

Diagram orbital molekul menjadi lebih kompleks untuk ikatan antara dua tom tak sama. Tingkat energi atom tidak sama dan terdapat perbedaan jumlah elektron. Contoh: molekul NO.

Page 71: Ikatan kimia dan struktur molekul

By LB & DW_Kimia ITB

Delokalisasi Elektron

Diagram MO untuk spesi poliatom sering disederhanakan dengan asumsi bahwa semua orbital σ dan π terlokalisasi, saling berbagi diantara dua atom tertentu.

Struktur resonansi membutuhkan elektron dalam beberapa orbital π mengalami delokalisasi.

Delokalisasi: pergerakan bebas di sekitar tiga atau lebih atom.

Contoh: Benzen, C6H6, semua panjang ikatan dalam benzen sama dengan orde ikatan 1,5.


Top Related