MAKALAH KELOMPOK 14HIBRIDISASI SP3, SP2, SP, ETANA, ETENA, ETUNA, NITROGEN, DAN OKSIGEN

Disusun oleh:

1. Utami Nofita Sari43114130112. Anis Widayani43114130203. Apriza Marfina4201413029Rombel 001Kimia 2013

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANGSEMARANG2015KATA PENGANTARAssalamualaikum Wr. Wb.Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Makalah ini. Pada akhirnya, dalam menyelesaikan Makalah ini, penulis telah banyak menerima bantuan dari berbagai pihak sehingga dalam waktu yang relatif singkat Makalah yang sederhana ini dapat terwujud. Oleh karena itu, Penulis berkenan untuk menyampaikan penghargaan dan ucapan terimakasih kepada:1) Kedua orang tua tercinta dan segenap keluarga yang telah banyak memberi dorongan baik moril maupun materil.2) Ibu Dr. Nanik Wijayati M.Si yang telah membimbing Penulis dalam pembuatan Makalah ini sehingga dapat terselesaikan secara keseluruhan.Penulis menyadari bahwa Makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Dengan iringan doa semoga Makalah ini bisa bermanfaat dalam pengembangan pendidikan dan wacana berpikir kita bersama. Amin

Semarang, 30 Maret 2015Penulis

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL..iKATA PENGANTARiiDAFTAR ISIiiiBAB 1 PENDAHULUAN.1A. Latar Belakang1B. Rumusan Masalah2C. Tujuan2D. Manfaat2BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA.3A. Orbital Atom3B. Hibridisasi Orbital4C. Sejarah Perkembangan4D. Hibridisasi Sp27E. Hibridisasi Sp8F. Teori Hibridisasi Vs Teori Orbital Molekul8G. Hibridisasi Etana8H. Hibridisasi Etena9I. Hibridisasi Etuna10J. Hibridisasi Nitrogen10K. Hibridisasi Oksigen11

BAB 3 PEMBAHASAN.12BAB 4 PENUTUP.20Kesimpulan.20Evaluasi.20DAFTAR PUSTAKA21

i

BAB 1 PENDAHULUANa. Latar belakangBentuk geometri molekul merupakan materi kimia yang diajarkan di SMA kelas XI IPA. Kompetensi dasar yang harus dicapai siswa dalam materi ini ialah mampu menjelaskan teori jumlah pasangan elektron di sekitar inti atom dan teori hibridisasi untuk meramalkan bentuk molekul. Karakteristik materi bentuk geometri molekul ialah bersifat abstrak serta gabungan antara pemahaman konsep dan aplikasi. Karakteristik abstrak terdapat pada kajian yang membahas tentang elektron, padahal elektron tidak tampak dilihat secara nyata, sehingga ketika elektron membentuk ikatan juga tidak akan tampak secara nyata. Begitu juga ketika mempelajari bentuk geometri molekul seperti tetrahedral, trigonal bipiramida, oktahedral, dll yang digambarkan dalam bidang dua dimensi, maka bentuknya masih abstrak dan sulit untuk dibayangkan. Pemahaman konsep digunakan pada penjelasan teori domain elektron dan teori hibridisasi. Pada teori domain elektron terdapat konsep yang harus dipahami seperti konsep domain ikatan dan domain bukan ikatan, serta konsep tipe molekul. Sebagai contoh, jika rumus tipe molekul adalah AB2 maka bentuk molekulnya adalah linear, jika notasinya AB3 maka bentuk geometrinya adalah segitiga datar. Pada teori hibridisasi juga terdapat konsep-konsep yang harus dipahami seperti: aturan Hund, prinsip Aufbau, dan asas larangan Pauli, serta hibrid yang terbentuk dari basil hibridisasi. Sebagai contoh, jika hibridisasnya adalah sp maka bentuk geometrinya adalah linear, jika hibridisasinya sp3 maka bentuk molekulnya adalah tetrahedral. Konsep-konsep ini kemudian harus diaplikasikan untuk merarnalkan bentuk geometri molekul. Sebagai contoh untuk penentuan bentuk geometri CH4 maka konsep yang harus diaplikasikan antara lain konsep konfigurasi elektron, pengisian elektron pada orbital s dan p, eksitasi elektron, dan pengisian atom H pada orbital hibridisasi sehingga terbentuk hibridisasi sp3 (tetrahedral). Dengan karakteristik materi yang seperti itu, banyak siswa yang mengalami kesulitan dalam mengikuti pembelajaran. Dari basil wawancara dengan beberapa orang siswa yang telah mengikuti pelajaran materi bentuk geometri molekul menunjukkan bahwa kesulitan yang mereka alami ialah sulit membayangkan bentuk elektron dan posisi atom dalam molekul karena bentuknya yang tidak nyata; siswa juga sulit membayangkan bentuk geometri molekul seperti tetrahedral, trigonal bipiramida, dan oktahedral yang memiliki sudut-sudut tertentu karena bentuk-bentuk tersebut digambarkan pada papan tulis dan buku (dua dimensi) padahal sebenarnya menempati ruang tiga dimensi; dan siswa belum begitu memahami konsep hibridisasi dengan benar.

b. Rumusan masalaha) Apakah yang dimaksud dengan Orbital molekul?b) Apakah yang dimaksud dengan Hibridisasi?c) Bagaimana Hibridisasi Sp3, Sp2, dan Sp dapat terbentuk?d) Bagaimana Hibridisasi Etana, Etena, dan Etuna dapat terbentuk?e) Bagaimana Hibridisasi O2, dan N2 dapat terjadi?c. Tujuan penulisana) Mengetahui kajian teori Orbital molekulb) Mengetahui kajian teori Hibridisasi molekulc) Mengetahui pembentukan Hibridisasi Sp3, Sp2, dan Spd) Mengetahui pembentukan Hibridisasi Etana, Etena, dan Etunae) Mengetahui pembentukan Hibridisasi O2, dan N2d. Manfaat penulisana) Mahasiswa diharapkan dapat membuat orbital dari berbagai senyawab) Mahasiswa diharapkan dapat membuat Hibridisasi dari berbagai senyawac) Mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan dan membuat Hibridisasi Sp3, Sp2, dan Sp dari berbagai senyawad) Mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan dan membuat Hibridisasi Etana, Etena, dan Etuna dari berbagai senyawae) Mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan pembentukan Hibridisasi O2, dan N2BAB 2TINJAUAN PUSTAKAA. Orbital AtomOrbital atomadalah sebuahfungsi matematikayang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom (Milton, 2005).Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektrondalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron (Daintith, J. 2004)Secara spesifik, orbital atom menyatakankeadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam sekumpulan elektron di sekeliling atom.Walaupun beranalogi dengan planet mengelilingi Matahari, elektron tidak dapat digambarkan sebagai partikel padat, sehingga orbital atom pula tidak akan menyerupai lintasan revolusi planet. Analogi yang lebih akurat adalah membandingkan orbital atom dengan atmosfer (elektron) yang berada di sekeliling planet kecil (inti atom). Orbital atom dengan persis menggambarkan bentuk geometri atmosfer ini hanya ketika terdapat satu elektron yang ada dalam atom. Ketika elektron yang lebih banyak ditambahkan pada atom tersebut, elektron tambahan tersebut cenderung akan mengisi volume ruang di sekeliling inti atom secara merata sehingga kumpulan elektron (kadang-kadang disebut "awan elektron") (Feynman, 2006) tersebut umumnya cenderung membentuk daerah probabilitas penemuan elektron yang berbentuk bola.Gagasan bahwa elektron dapat berevolusi di sekeliling ini atom dengan momentum sudut yang pasti diargumenkan dengan penuh keyakinan olehNiels Bohrpada tahun 1913, (Niels, 1913)dan fisikawan JepangHantaro Nagaokapun telah mempublikasi hipotesis perilaku orbit elektron seawal tahun 1904 (Nagaoka, 1904).Namun adalah penyelesaianpersamaan Schrdingerpada tahun 1926 untuk gelombang elektron pada atom yang memberikan fungsi matematis orbital atom modern (Bill, 2003).Oleh karena berbeda dengan "orbit" mekanika klasik, istilah "orbit" elektron pada atom digantikan dengan istilahorbital, yang diciptakan oleh kimiawanRobert Mullikenpada tahun 1932 (Mulliken, 1932).Orbital atom umumnya dideskripsikan sebagaifungsi gelombang"bak hidrogen" denganbilangan kuantumn,l,m yang berkorespondensi dengan energi, momentum sudut, dan arah momentum sudut pasangan elektron secara berurutan. Tiap-tiap orbital (ditentukan oleh sehimpunan bilangan kuantum yang berbeda) yang secara maksimal hanya dapat menampung dua elektron ini memiliki nama klasiks,p,d, danf. Nama-nama ini berasal dari karakteristik yang terpantau pada garis spektroskopi masing-masing, yaknisharp,principal,diffuse, dan fundamental. Nama orbital setelah orbitalfdinamakan secara alfabetis mulai darig (Griffiths, 1995), (Levine, 2000). B. Hibridisasi OrbitalHibridisasiadalah sebuah konsep bersatunyaorbital-orbital atommembentuk orbital hybrid yang baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Konsep orbital-orbital yang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentukorbital molekul dari sebuahmolekul. Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan dariteori ikatan valensi. Walaupun kadang-kadang diajarkan bersamaan denganteori VSEPR, teori ikatan valensi dan hibridisasi sebenarnya tidak ada hubungannya sama sekali dengan teori VSEPR (Gillespie, 2004).

C. Sejarah PerkembanganTeori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawanLinus Pauling (Pauling, 1931) dalam menjelaskan struktur molekul sepertimetana(CH4). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik.Teori hibridisasi tidaklah sepraktisteori orbital molekuldalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbitald, seperti yang terdapat padakimia koordinasidankimia organologam. Walaupun skema hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasus hibridisasi yang sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital-orbital atom hidrogen. Orbital-orbital yang terhibridisasikan diasumsikan sebagai gabungan dari orbital-orbital atom yang bertumpang tindih satu sama lainnya dengan proporsi yang bervariasi. Orbital-orbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena ia adalah salah satu dari sedikit orbital yangpersamaan Schrdingernyamemiliki penyelesaian analitis yang diketahui. Orbital-orbital ini kemudian diasumsikan terdistorsi sedikit untuk atom-atom yang lebih berat sepertikarbon,nitrogen, danoksigen. Dengan asumsi-asumsi ini, teori hibridisasi barulah dapat diaplikasikan. Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul, namun untuk molekul-molekul yang terdiri darikarbon,nitrogen, danoksigen, teori hibridisasi menjadikan penjelasan strukturnya lebih mudah.Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalamm etana. Hibridisasi menjelaskan atom-atom yang berikatan dari sudut pandang sebuah atom. Untuk sebuah karbon yang berkoordinasi secara tetrahedal (seperti metana, CH4), maka karbon haruslah memiliki orbital-orbital yang memiliki simetri yang tepat dengan 4 atom hidrogen. Konfigurasikeadaan dasarkarbon adalah 1s22s22px12py1atau lebih mudah dilihat:

(Perhatikan bahwa orbital 1smemiliki energi lebih rendah dari orbital 2s, dan orbital 2sberenergi sedikit lebih rendah dari orbital-orbital 2p).Teori ikatan valensimemprediksikan, berdasarkan pada keberadaan dua orbitalpyang terisi setengah, bahwa C akan membentuk duaikatan kovalen, yaitu CH2. Namun,metilenaadalah molekul yang sangat reaktif (lihat pula:karbena), sehingga teori ikatan valensi saja tidak cukup untuk menjelaskan keberadaan CH4.Lebih lanjut lagi, orbital-orbital keadaan dasar tidak bisa digunakan untuk berikatan dalam CH4. Walaupun eksitasi elektron 2ske orbital 2psecara teori mengijinkan empat ikatan dan sesuai dengan teori ikatan valensi (adalah benar untuk O2), hal ini berarti akan ada beberapa ikatan CH4yang memiliki energi ikat yang berbeda oleh karena perbedaan aras tumpang tindih orbital. Gagasan ini telah dibuktikan salah secara eksperimen, setiap hidrogen pada CH4dapat dilepaskan dari karbon dengan energi yang sama.Untuk menjelaskan keberadaan molekul CH4ini, maka teori hibridisasi digunakan. Langkah awal hibridisasi adalah eksitasi dari satu (atau lebih) elektron:

Proton yang membentuk inti atom hidrogen akan menarik salah satu elektron valensi karbon. Hal ini menyebabkan eksitasi, memindahkan elektron 2s ke orbital 2p. Hal ini meningkatkan pengaruh inti atom terhadap elektron-elektron valensi dengan meningkatkan potensial inti efektif.Kombinasi gaya-gaya ini membentuk fungsi-fungsi matematika yang baru yang dikenal sebagai orbital hibrid. Dalam kasus atom karbon yang berikatan dengan empat hidrogen, orbital 2s(orbital inti hampir tidak pernah terlibat dalam ikatan) "bergabung" dengan tiga orbital 2pmembentukhibrid sp3(dibacas-p-tiga) menjadi

Pada CH4, empat orbital hibridsp3bertumpang tindih dengan orbital 1shidrogen, menghasilkan empatikatan sigma. Empat ikatan ini memiliki panjang dan kuat ikat yang sama.D. HibridisasiSp2Senyawa karbon ataupun molekul lainnya dapat dijelaskan seperti yang dijelaskan pada metana. Misalnyaetilena(C2H4) yang memiliki ikatan rangkap dua di antara karbon-karbonnya. Struktur Kekule metilena akan tampak seperti:

Karbon akan melakukan hibridisasisp2karena orbtial-orbital hibrid hanya akan membentuk ikatan sigma dan satuikatan pi seperti yang disyaratkan untukikatan rangkap duadi antara karbon-karbon. Ikatan hidrogen-karbon memiliki panjang dan kuat ikat yang sama. Membentuk 3 orbitalsp2dengan satu orbital p tersisa. Dalam etilena, dua atom karbon membentuk sebuah ikatan sigma dengan bertumpang tindih dengan dua orbitalsp2karbon lainnya dan setiap karbon membentuk dua ikatan kovalen dengan hidrogen dengan tumpang tindihs-sp2yang bersudut 120. Ikatan pi antara atom karbon tegak lurus dengan bidang molekul dan dibentuk oleh tumpang tindih 2p-2p(namun, ikatan pi boleh terjadi maupun tidak).Jumlah hurufptidaklah seperlunya terbatas pada bilangan bulat, yakni hibridisasi sepertisp2.5juga dapat terjadi. Dalam kasus ini, geometri orbital terdistorsi dari yang seharusnya. Sebagai contoh, seperti yang dinyatakan dalamkaidah Bent, sebuah ikatan cenderung untuk memiliki huruf-pyang lebih banyak ketika ditujukan ke substituen yang lebihelektronegatif. (Patrick, 2005)

E. HibridisasiSpIkatan kimia dalam senyawa sepertialkunadengan ikatan rangkap tiga dijelaskan denganhibridisasisp.

Dalam model ini, orbital 2shanya bergabung dengan satu orbital-p, menghasilkan dua orbitalspdan menyisakan dua orbitalp. Ikatan kimia dalamasetilena(etuna) terdiri dari tumpang tindihsp-spantara dua atom karbon membentuk ikatan sigma, dan duaikatan pitambahan yang dibentuk oleh tumpang tindihp-p. Setiap karbon juga berikatan dengan hidrogen dengan tumpang tindihs-spbersudut 180. (Patrick, 2005)F. Teori Hibridisasi Vs. Teori Orbital MolekulTeori hibridisasi adalah bagian yang tak terpisahkan darikimia organikdan secara umum didiskusikan bersama dengan teori orbital molekuldalam buku pelajaran kimia organik tingkat lanjut. Walaupun teori ini masih digunakan secara luas dalamkimia organik, teori hibridisasi secara luas telah ditinggalkan pada kebanyakan cabang kimia lainnya. Masalah dengan teori hibridisasi ini adalah kegagalan teori ini dalam memprediksikan spektra fotoelektron dari kebanyakan molekul, meliputi senyawa yang paling dasar seperti air dan metana. Dari sudut pandang pedagogi, pendekatan hibridisasi ini cenderung terlalu menekankan lokalisasi elektron-elektron ikatan dan tidak secara efektif mencakupsimetri molekulseperti yang ada pada teori orbital molekul. (Patrick, 2005)G. Hibridisasi Etana (C2H6) Bentuk molekul etana dapat dijelaskan dengan orbital hibrida sp3pada kedua atom karbon. Ikatan CC dibentuk melalui tumpang tindih antara orbital sp3dan orbital sp3dari masing-masing atom karbon. Enam ikatan CH dibentuk melalui tumpang tindih orbital sp3sisa dan orbital 1s dari atom H.Ikatan yang terbentuk antara karbon-karbon maupun karbon-hidrogen adalah ikatan sigma yang terlokalisasi. Sehingga, akibat dari ikatan sigma yang terlokalisasi tersebut akan membentuk struktur tetrahedral murni.Sebuah ikatan karbon - karbon adalah ikatan kovalen antara dua atom karbon,bentuk yang paling umum adalah ikatan tunggal: Obligasi terdiri dari dua elektron , satu dari masing-masing dua atom .Ikatan karbon - karbon tunggal adalah ikatan sigma dan dikatakan terbentuk antara satu hibridisasi orbital dari masing-masing atom karbon .Dalam etana , orbital sp3 adalah hibridisasi orbital , tetapi ikatan tunggal terbentuk antara atom karbon dengan hibridisasi lain memang terjadi ( misalnya sp2ke sp2). Bahkan, atom karbon dalam ikatan tunggal tidak perlu dari hibridisasi yang sama.Etana, C2H6, merupakan contoh paling sederhana dari molekul yang mengandung ikatan karbon-karbon.Konsep ikatan sigma diperluas untuk menjelaskan interaksi ikatan yang melibatkan ketumpangtindihan cuping tunggal sebuah orbital dengan cuping tunggal lainnya. Sebagai contoh, propana dideskripsikan mengandung 10 ikatan sigma, masing-masing untuk dua ikatan C-C dan delapan ikatan C-H.Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lainyang lain (tetangganya). (Patrick, 2005)H. Hibridisasi Etena (C2H4)Salah satu molekul paling sederhana yang mengandung ikatan rangkap dua karbon-karbon adalah etena (C2H4). Atom-atom pada etena terletak pada satu bidang datar dan masing-masing atom karbon berikatan dengan dua atom lain membentuk strukturtrigonal planar.Oleh karena masing-masing atom karbon membentuk trigonal planar, hal ini menandakan terbentuknya orbital hibrida sp2pada setiap atom karbon. Oleh karena itu, ikatan dalam etena dapat dijelaskan dengan orbital hibrida sp2. Setiap atom karbon masing-masing mengikat dua atom hidrogen melalui tumpang tindih orbital hibrida sp2dan orbital 1s. Ikatan yang dibentuk semuanya berikatan sigma.Ikatan antara karbon-karbon ada dua macam. Pertama orbital sp2dari masing-masing atom karbon bertumpang tindih membentuk ikatan sigma CC.Pada masing-masing atom karbon masih tersisa satu orbital hibrida sp2yang belum digunakan berikatan dengan orientasi tegak lurus terhadap bidang HCH. Kedua orbital hibrida sp2ini, kemudian bertumpang tindih lagi membentuk ikatan kedua. Ikatan ini dinamakan ikatan pi (). Jadi, ikatan rangkap dalam etilen dibangun oleh ikatan sigma dan ikatan pi. (Patrick, 2005)

I. Hibridisasi Etuna (C2H2)Menurut teori domain elektron, bentuk molekul asetilen adalah linear. Oleh karena itu, orbital-orbital dalam atom karbon membentuk orbital hibrida sp.Untuk memahami ikatan dalam molekulasetilen dapat dijelaskan dalam dua tahap. Pertama terjadi tumpang tindih dua orbital sp dari masing-masing atom karbon untuk membentuk orbital ikatan sigma CC, kemudian orbital hibrida sp yang satunya lagi bertumpang tindih dengan orbital 1s dari atom hidrogen membentuk dua ikatan sigma CH. Dua orbital 2p sisa pada masing-masing atom karbon saling tegak lurus terhadap sumbu HC CH, seperti ditunjukkan gambar di atas. Kedua orbital ini dapat bertumpang tindih membentuk dua orbital ikatan pi. Jadi, dalam molekul asetilen ada lima ikatan, tiga ikatan sigma dan dua ikatan pi. (Patrick, 2005)J. Hibridisasi Nitrogen (N2)Atom N memiliki nomor atom 7 dan konfigurasi elektronnya1s2, 2s2, 2px1, 2py1, dan 2pz1. Nitrogen membentuk bentuk piramida dimana sudut ikatan yang sedikit kurang dari 109.5o(107o). Hibridisasi orbital 2s dansatu orbital 2p Nitrogen menghasilkan 2 orbital hibrid 2sp (atau sp saja) yang terpisah 1800(linier). Satu orbital 2sp sudah terisi 2e-dan satu orbital 2sp yang lain baru terisi 1e-bisa mengikat satu atom yang terhibridisasi sp juga membentuk ikatan . Dua orbital 2p yang tidak terhibridisasi dan masing-masing terisi 1e-terletak tegak lurus pada garis ikatan tersebut dan dapat saling mengadakan over lapping antara orbital py-pydan pz-pz menghasilkan 2 buah ikatan .Karena memiliki 3 atom tunggal pada orbital 2p, maka atom N dapat membentuk 3 ikatan kovalen dengan atom H secara ekuivalen, sehingga sudut N-H-N sebesar 107o. Mengingat sudut ikatan mendekati sudut tetrahedron (sp3), maka untuk menambahkan 1 orbital lagidipakai orbital2s2. Akhirnya, atom N menggunakan 4 orbital atom untuk berikatan, 1 orbital dengan electron berpasangan dan 3 orbital lain dengan electron tunggal. K. Hibridisasi OksigenAtom O memiliki nomor atom 8 dan konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1. Setelah hibridisasi, akan memiliki satu setengah penuh orbital sp3dan akan membentuk satu ikatan. Atom membentuk susunan tetrahedral dengan satu atau lebih orbital yang ditempati oleh pasangan elektron tunggal. Oksigen membentuk bentuk miring atau bengkok dimana dua pasang electron tunggal memampatkan sudut ikatan dari 109.5ountuk 104o. .Atom O memiliki nomor atom 8 dan konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1. Setelah hibridisasi, akan memiliki satu setengah penuh orbital sp3dan akan membentuk satu ikatan. Atom membentuk susunan tetrahedral dengan satu atau lebih orbital yang ditempati oleh pasangan elektron tunggal.

BAB 3PEMBAHASAN

A. Orbital sp3Seperti halnya orbital p, orbital sp3 berbentuk lobe. Orbital s akan memperbesar satu lobe dari orbital p, tapi akan memperkecil satu lobe lainnya (yang fasenya berlawanan), sehingga ukuran kedua lobe orbital sp3 menjadi tidak sama. Orbital sp3 lebih stabil daripada orbital p, tapi kurang stabil dibandingkan orbital s. Lobe orbital sp3 yang lebih besar digunakan dalam pembentukan ikatan kovalen.

Dalam mengikat 4 atom H menjadi CH4, maka 1 elektron (orbital 2s) dari atom C akan dipromosikan ke orbital 2pz, sehingga konfigurasi elektronnya menjadi: 1s1 2s1 2px1 2py1 2pz1. Perubahan yang terjadi meliputi 1 orbital 2s dan 3 orbital 2p, maka disebut hibridisasi sp3, Kekuatan ikatan untuk keempat orbital relatif setara sehingga membentuk molekul tetrahedron, seperti Gambar di bawah ini. Struktur molekul tetrahedral cukup stabil, sehingga banyak molekul yang memiliki struktur ini.

Orbital hibrida sp3terjadi karena adanya penggabungan 1 orbitals dan 3 orbital p, sehingga orbital hibrida yang dihasilkan berjumlah 4. Ujung dari keempat orbital hibrida sp3akan saling menjauh dan akan mengarah kesudut-sudut tetrahedron beraturan dengan sudut 109,5.B. Orbital dalam sp2Untuk meminimalkan gaya tolak elektron, ketiga orbital harus saling menjauh. Sumbu ketiga orbital terletak pada satu bidang datar, mengarah keujung-ujung segitiga sama sisi dengan atom C sebagai pusatnya. Hal ini berarti bahwa sudut ikatan mendekati 120.Sumbu dari tiga orbital hibrida sp2 terletak pada satu bidang datar dan mengarah kesudut-sudut segitiga sama kaki. Orbital 2p yang tak terhibridisasi terletak tegak lurus pada bidang datar tersebut. Karena atom C yang terhibridisasi terikat pada tiga atom yang membentuk bidang datar, maka atom C tersebut dinamakan trigonal planar karbon. Orbital p yang tak terhibridisasi tegak lurus terhadap bidang yang terbentuk oleh ketiga orbital.

C. Orbital dalam spDua lobe yang ukurannya tidak sama pada sudut 180. Orbital 2p yang tak terhibridisasi saling tegak lurus dan tegak lurus pada garis yang terbentuk oleh sumbu- sumbu dari dua orbital hibrida sp.

D. Etana Kedua atom karbon dalam etana adalah tetrahedral. Tiap karbon menggunakan 4 orbital sp3 untuk membentuk 4 ikatan kovalen: Satu orbital sp3 dari atom satu C overlap dengan orbital sp3 dari atom C yang lain membentuk ikatan C C (ikatan ). Ketiga orbital sp3 yang lain dari masing2 atom C overlap dengan orbital s dari atom H membentuk ikatan C H (ikatan ).Gambar orbital dari etana. Ikatan C C terbentuk karena overlap sp3 sp3, dan tiap ikatan C H terbentuk karena overlap sp3 s

Semua ikatan dalam metana dan etana adalah ikatan sigma () karena semuanya terbentuk akibat overlap orbital atomik ujung-dengan-ujung Semua ikatan tunggal dalam senyawa organik adalah ikatan sigma.

E. Etena Tiap atom karbon dalam etena membentuk 4 ikatan, tapi masing-masing hanya terikat dengan 3 atom. Agar terikat pada 3 atom, tiap atom karbon meng- hibridisasi 3 orbital atomiknya terbentuk orbital hibrida sp2. Setelah hibridisasi, masing-masing atom C memiliki 3 orbital hibrida sp2 dan satu orbital p.

Kedua orbital p yang overlap untuk membentuk ikatan harus saling sejajar agar terjadi overlap maksimum. Ini akan mendorong segitiga yang terbentuk oleh 1 C dan 2 H terletak pada bidang datar yang sama dengan segitiga lain yang terbentuk oleh 1 C dan 2 H. Keenam atom pada senyawa etena terletak pada satu bidang datar, dan elektron pada orbital p menempati ruangan di atas dan di bawah bidang datar tsb. Electrostatic potential map untuk etene menunjukkan bahwa etena merupakan senyawa nonpolar dengan akumulasi muatan negatif (daerah berwarna orange) berada di atas kedua atom C.

ball-and-stick modelspace-filling model electrostatic potential map Empat elektron mengikat 2 atom karbon dengan ikatan rangkap C-C, sedangkan dua elektron mengikat 2 atom karbon dengan ikatan tunggal C-C. Ikatan rangkap lebih kuat (152 kkal/mol) daripada ikatan tunggal (88 kkal/mol). Ikatan rangkap paling pendek (1,33 ) dari pada ikatan tunggal (1,54 ).

F. Etuna Tiap atom karbon dalam etuna (acetylene) hanya terikat dengan 2 atom: H dan C lainnya Karena tiap atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan 2 atom, maka hanya ada 2 orbital (satu s dan satu p) yang terhibridisasi menjadi 2 orbital hibrida. Jadi tiap atom karbon dalam senyawa etuna memiliki 2 orbital hibrida Sp dan 2 orbital p tak terhibridisasi Satu orbital sp dari satu atom karbon overlap dengan satu orbital sp dari atom karbon yang lain membentuk ikatan karbonkarbon. Orbital sp yang lain dari masing-masing atom karbon overlap dengan orbital s dari atom hidrogen membentuk ikatan . Untuk meminimumkan gaya tolak antara elektron, kedua orbital sp mengarah pada 2 arah yang berlawanan membentuk sudut 180. Kedua orbital p yang tak terhibridisasi saling tegak lurus, dan masing-masing juga tegak lurus dengan orbital sp. Masing-masing orbital p yang tak terhibridisasi overlap sisi-dengan-sisi dengan orbital p yang sejajar dari atom lainnya, sehingga dihasilkan 2 ikatan . Hasil secara keseluruhan adalah ikatan rangkap 3.

Ikatan rangkap 3 terdiri dari 1 ikatan dan 2 ikatan . Karena kedua orbital p yang tak terhibridisasi saling tegak lurus, maka ada daerah dengan densitas elek-tron yang besar di atas dan bawah, serta di depan dan belakang sumbu molekul (internuclear axis). Potential map untuk ethyne menunjukkan bahwa muatan negatif terakumulasi pada silinder yang membungkus molekul yang berbentuk telur..

G. Hibridisasi Oksigen Atom O memiliki nomor atom 8 dan konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1. Setelah hibridisasi, akan memiliki satu setengah penuh orbital sp3dan akan membentuk satu ikatan. Atom membentuk susunan tetrahedral dengan satu atau lebih orbital yang ditempati oleh pasangan electron tunggal. Oksigen membentuk bentuk miring atau bengkok dimana dua pasang elektron tunggal memampatkan sudut ikatan dari 109.5ountuk 104o.

Atom N memiliki nomor atom 7 dan konfigurasi elektronnya1s2, 2s2, 2px1, 2py1, dan 2pz1.Karena memiliki 3 atom tunggal pada orbital 2p, maka atom N dapat membentuk 3 ikatan kovalen dengan atom H secara ekuivalen, sehingga sudut N-H-N sebesar 107 C. Mengingat sudut ikatan mendekati sudut tetrahedron (sp3), maka untuk menambahkan 1 orbital lagi dipakai orbital2s2. Akhirnya, atom N menggunakan 4 orbital atom untuk berikatan, 1 orbital dengan elektron berpasangan dan 3 orbital lain dengan elektron tunggal.

BAB 4PENUTUPKesimpulan 1. Orbital atom umumnya dideskripsikan sebagaifungsi gelombang"bak hidrogen" denganbilangan kuantumn,l,m yang berkorespondensi dengan energi, momentum sudut, dan arah momentum sudut pasangan elektron secara berurutan2. Hibridisasiadalah sebuah konsep bersatunyaorbital-orbital atommembentuk orbital hybrid yang baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom.3. Hibridisasi Sp2 yaitu Karbon akan melakukan hibridisasisp2karena orbtial-orbital hibrid hanya akan membentuk ikatan sigma dan satuikatan pi seperti yang disyaratkan untukikatan rangkap duadi antara karbon-karbon.4. Ikatan kimia dalam senyawa sepertialkunadengan ikatan rangkap tiga dijelaskan denganhibridisasisp5. Etana (C2H6) yaitu bentuk molekul etana dapat dijelaskan dengan orbital hibrida sp3pada kedua atom karbon.6. Etena yaitu atom-atom pada etena terletak pada satu bidang datar dan masing-masing atom karbon berikatan dengan dua atom lain membentuk strukturtrigonal planar.7. Etuna yaitu orbital-orbital dalam atom karbon membentuk orbital hibrida sp.Untuk memahami ikatan dalam molekulasetilen dapat dijelaskan dalam dua tahap.8. Hibridisasi Nitrogen yaitu orbital 2s dansatu orbital 2p Nitrogen menghasilkan 2 orbital hibrid 2sp (atau sp saja) yang terpisah 1800(linier).9. Hibridisasi Oksigen Atom membentuk susunan tetrahedral dengan satu atau lebih orbital yang ditempati oleh pasangan elektron tunggalEvaluasi1. Bagaimana pembentukan ikatan dalam CH4?Jawab: Struktur elektron karbon:

11s2 2s2 2px1 2pyberarti hanya ada 2 elektron yang tidak berpasangan yang dapat di-share dengan hidrogen, bukan 4!Supaya jelas, digunakan notasi electrons-in-boxes.Hanya elektron level 2 yang digambar, karena elektron 1s2 letaknya terlalu dalam untuk bisa terlibat dalam pem- bentukan ikatan.Elektron yang tersedia untuk sharingadalah elektron 2p.

2. Apakah yang dimaksud dengan ikatan sigma?Jawab: Ikatan yang dihasilkan memiliki elektron yang terkonsentrasi di sepanjang garis penghubung kedua inti atom.3. Apakah yang dimaksud dengan ikatan pi?Jawab: Ikatan pi () terbentuk karena adanya overlap antara 2 orbital p dengan orientasi tegak lurus garis penghubung kedua nukleus.

DAFTAR PUSTAKABohr, Niels (1913). "On the Constitution of Atoms and Molecules".Philosophical Magazine26(1): 476.Bryson, Bill (2003).A Short History of Nearly Everything. Broadway Books. hlm.141143.ISBN0-7679-0818-X.Daintith, J. (2004).Oxford Dictionary of Chemistry. New York: Oxford University Press.ISBN0-19-860918-3.Griffiths, David (1995).Introduction to Quantum Mechanics. Prentice Hall. hlm.190191.ISBN0-13-124405-1.It is important to recognize that the VSEPR model provides an approach to bonding and geometry based on the Pauli principle that is completely independent of the valence bond (VB) theory or of any orbital description of bonding." Gillespie, R. J.J. Chem. Educ.2004, 81, 298-304. Levine, Ira (2000).Quantum Chemistry(ed. 5). Prentice Hall. hlm.144145.ISBN0-13-685512-1.L. Pauling,J. Am. Chem. Soc.53 (1931), 1367 photo electron spectrum of methane 1photo electron spectrum of methane 2Milton Orchin, Roger S. Macomber, Allan Pinhas, and R. Marshall Wilson (2005)"Atomic Orbital Theory"Mulliken, Robert S. (July 1932)."Electronic Structures of Polyatomic Molecules and Valence. II. General Considerations".Phys. Rev.41(1): 4971.Nagaoka, Hantaro (May 1904)."Kinetics of a System of Particles illustrating the Line and the Band Spectrum and the Phenomena of Radioactivity".Philosophical Magazine7: 445455.Patrick, G.L, (2005.) Instan Notes Organic Chemistry Second Edition,Department of Chemistry and Chemical Engineering, Paisley University, Paisley, Scotland , Bios Scientific Publisher Taylor and Francis Group London and New York,ISBN 0-203-44168-0The Feynman Lectures on Physics -The Definitive Edition, Vol 1 lect 6 pg 11. Feynman, Richard; Leighton; Sands. (2006)Addison WesleyISBN 0-8053-9046-4http://aungsumbono.blogspot.com/2012/03/kimia-organik-2-stkip muhammadiyah.html diaksestanggal 17 Maret 2015 19.01http://irhamuna.blogspot.com/2011/06/teori-molekul-orbital.htmldiaksestanggal 17 Maret 2015 19.00

22