ringkasan bab 10 -...

16
Ringkasan BAB 10 1. Struktur lewis untuk molekul ikatan tunggal Langkah-langkah penulisan struktur lewis untuk molekul dengan ikatan tunggal. Langkah 1, tempatkan atom dari golongan yang lebih kecil ditengah sebagai pusat. Karena atom tersebut membutuhkan lebih banyak elektron untuk mencapai oktet, biasanya atom yang memiliki keelektronegatifan yang lebih kecil. Contoh : NF 3 N golongan VA, memiliki 5 elektron valensi dan membutuhkan 3 elektron. F golongan VIIA, memiliki 7 elektron valensi dan membutuhkan 1 elektron valensi. Karena itu N menjadi atom pusat. Langkah 2, jumlahkan seluruh elektron valensi dari seluruh atomnya. Pada NF 3 , N memiliki 5 elektron valensi dengan jumlah atom 1, F memiliki 7 elektron valensi dengan jumlah atom 3. Langkah 3, pasangkan atom pusat dengan atom lain dengan ikatan tunggal. Setiap ikatan tunggal butuh 2 atom, jadi bisa dihitung elektron yang tersisa. Langkah 4, membagikan elektron remaining keseluruh atom hingga seluruh atom memiliki elektron valensi 8. Pertama isi atom dengan keelektronegatifan kecil dahulu, setelah itu baru kemudian isi elektron pada atom pusat hingga berjumlah 8. 2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti langkah-langkah dari nomor satu hingga nomor empat, tetapi kita tidak mendapatkan seluruh atom menjadi oktet. Biasanya itu berarti adanya ikatan rangkap dan langkah berikutnya yang diperlukan adalah : Langkah 5. Bila setelah langkah 4, atom pusat belum mencapai oktet, maka buat ikatan rangkap dengan mengubah pasangan elektron bebas dari atom lain menjadi berikatan dengan atom pusat.

Upload: dangnga

Post on 25-Mar-2019

249 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Ringkasan BAB 10

1. Struktur lewis untuk molekul ikatan tunggal

Langkah-langkah penulisan struktur lewis untuk molekul dengan ikatan tunggal.

Langkah 1, tempatkan atom dari golongan yang lebih kecil ditengah sebagai pusat. Karena atom tersebut membutuhkan lebih banyak elektron untuk mencapai oktet, biasanya atom yang memiliki keelektronegatifan yang lebih kecil.

Contoh : NF3

N golongan VA, memiliki 5 elektron valensi dan membutuhkan 3 elektron. F golongan VIIA, memiliki 7 elektron valensi dan membutuhkan 1 elektron valensi. Karena itu N menjadi atom pusat.

Langkah 2, jumlahkan seluruh elektron valensi dari seluruh atomnya. Pada NF3, N memiliki 5 elektron valensi dengan jumlah atom 1, F memiliki 7 elektron valensi dengan jumlah atom 3.

Langkah 3, pasangkan atom pusat dengan atom lain dengan ikatan tunggal. Setiap ikatan tunggal butuh 2 atom, jadi bisa dihitung elektron yang tersisa.

Langkah 4, membagikan elektron remaining keseluruh atom hingga seluruh atom memiliki elektron valensi 8. Pertama isi atom dengan keelektronegatifan kecil dahulu, setelah itu baru kemudian isi elektron pada atom pusat hingga berjumlah 8.

2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap

Terkadang setelah kita mengikuti langkah-langkah dari nomor satu hingga nomor empat, tetapi kita tidak mendapatkan seluruh atom menjadi oktet. Biasanya itu berarti adanya ikatan rangkap dan langkah berikutnya yang diperlukan adalah :

Langkah 5. Bila setelah langkah 4, atom pusat belum mencapai oktet, maka buat ikatan rangkap dengan mengubah pasangan elektron bebas dari atom lain menjadi berikatan dengan atom pusat.

Page 2: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

3. Resonansi : delokalisasi pasangan elektron ikatan

Kita terkadang bisa menulis struktur lewis lebih dari satu, dengan penempatan relatif sama, untuk molekul atau ion dengan ikatan rangkap dua yang berdampingan ikatan tunggal. Contohnya ozon (O3). Dua struktur lewis yang benar adalah

Pada struktur I,oksigen B memiliki ikatan rangkap dua dengan oksigen A dan ikatan tunggal untuk oksigen C. Pada struktur II, ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua bertukar. Ini bukan merupakan dua molekul O3 yang berbeda, hanya berbeda struktur lewis untuk molekul yang sama.

Kenyataannya, belum ada yang menggambarkan struktur lewis O3 akurat. Panjang ikatan dan ukuran energi ikatan menunjukan bahwa dua ikatan pada O3 identik, dengan properti yang ada antara ikatan O-O dan ikatan O=O, sesuatu seperti “satu dan setengah” ikatan. Molekul itu lebih tepat digambarkan dengan dua struktur lewis, yang disebut resonansi struktur (atau resonansi bentuk), dan anak panah dua arah ( ) diantara keduanya. Resonansi struktur memiliki penempatan atom relatif sama tetapi berbeda lokasi ikatan dan pasangan elektron bebas. Kita dapat merubah resonansi ke resonansi lainnya dengan memindahkan lokasi pasangan elektron bebas , dan sebaliknya :

Resonansi struktur bukan penjelasan ikatan secara nyata : O3 tidak berubah kembali dan seterusnya dari struktur I secara langsung ke struktur II. Molekul sebenarnya adalah resonansi hibrid, rata-rata bentuk resonansi. Kita menggambarkan resonansi hibrid dengan garis putus-putus melengkung, untuk menunjukan pasangan terdelokalisasi :

Delokalisasi elektron menyebar massa jenis elektron selama volume yang lebih besar, yang mana mengurang tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul. Resonansi adalah umum, dan banyak molekul (dan ion) lebih baik digambarkan sebagai resonansi hibrid. Benzena (C6H6), contohnya, memiliki dua bentuk resonansi penting yang mana ikatan tunggal dan ikatan rangkapnya memiliki posisi yang berbeda. Nyatanya molekul ini memiliki enam ikatan karbon-karbon identik karena ada enam ikatan C-C dan tiga pasangan elektron terdokalisasi seluruhnya enam atom C, kadang digambarkan sebagai lingkaran bergerak (atau hanya lingkaran) :

Page 3: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Ikatan sebagian, seperti yang terjadi pada resonansi hibrid, sering mengarah ke ikatan rangka pecahan. Untuk O3, kita memiliki :

Ikatan karbon ke karbon ikatan rangka pada benzena adalah 9 pasangan elektron/ 6 pasangan atom terikat, atau juga. Untuk ion karbonat, CO3

2-, tiga resonansi struktur dapat dibuat. Masing-masing memiliki 4 pasangan elektron dibagi diantara 3 pasangan elektron terikat, jadi ikatan rangkanya adalah 4/3 atau 1⅓. Satu diantaranya adalah :

Catatan struktur lewis pada poliatomic ion digambarkan dengan tanda kurung kotak dengan muatan ada dikanan atas diluar tanda kurung.

4. Muatan Formal : Menentukan Resonansi Struktur yang Lebih Penting

Pada contoh sebelumnya, bentuk resonansi campuran penjumlahan dari bentuk resonansi hibrid karena molekul (atau ion) memiliki atom yang disekeliling yang semuanya sama. Sering hal itu tidak terjadi, dan bentuk resonansi satu terlihat lebih seperti hybrid dibandingkan yang lain. Dengan kata lain, karena resonansi hibrid adalah rata-rata dari bentuk resonansi, satu bentuk mungkin memberikan lebih dan “berat” rata-rata itu mendukung. Satu cara untuk memilih satu resonansi yang lebih penting dengan menentukan setiap muatan formal atom., muatan itu akan memiliki jika total atom dibagi rata.

Muatan formal sebuah atom adalah jumlah dari elektron valensi dikurangi dengan elektron valensi milik atom itu pada molekul : itu semua elektron valensi miliknya yang tidak dibagi dan setengah dari elektron valensi yang dibagi. Hingga,

Muatan formal atom = nomor e- valensi – ( nomor e- valensi yang tidak dibagi + ½ nomor e- valensi yang dibagi)

Untuk contoh, pada O3, muatan formal oksigen A pada resonansi I adalah

Muatan for mal seluruh atom pada dua bentuk resonansi O3 adalah

Page 4: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Bentuk I dan II memiliki muatan formal yang sama tetapi berbeda pada atom O, jadi mereka berkontribusi yang sama untuk resonansi hibrid. Muatan formal harus dijumlahkan untuk muatan sebenarnya pada jenis : nol untuk molekul dan muatan ion untuk ion.

Tiga kriteria yang membantu kita untuk memilih resonansi struktur yang lebih penting :

- Muatan formal yang kecil (positif atau negatif) lebih baik daripada yang besar

- Seperti muatan formal pada atom yang berdekatan tidak diinginkan

- Muatan formal yang lebih negatif harus ada pada atom yang lebih elektronegatif.

5. Struktur lewis untuk pengecualian aturan oktet

Aturan oktet adalah pedoman yang berguna untuk molekul dari periode 2 atom pusat, tetapi tidak untuk semuanya. Juga, banyak molekul yang memiliki atom pusat dari periode tinggi. Seperti yang bisa kamu lihat, beberapa atom pusat memiliki kurang dari delapan elektron, dan yang lainnya mempunyai lebih. Pengecualian yang paling jelas untuk aturan oktet adalah untuk molekul yang mengandung elektron kurang, keganjilan elektron, dan terutama atom dengan kerangka luar yang lebih luas.

- Kekurangan elektron

Gas molekul yang baik mengandung berilium atau boron sebagai atom pusat sering menjadi kekurangan elektron. Yaitu, mereka memiliki elektron kurang dari delapan disekitar atom Be atau B. Struktur lewis dari gas berilium klorida dan boron trifluorida adalah :

Hanya ada empat elektron disekitar berilium, dan enam disekitar boron. Mengapa pasangan elektron bebas sekitar halogen membentuk ikatan rangkap ke atom pusat , sehingga memenuhi aturan oktet? Halogen lebih elektronegatif daripada berilium dan boron, dan muatan formal memperlihatkan bahwa berikut ini struktur yang mungkin :

Satu cara untuk membuat atom yang kekurangan elektron mencapai oktet dengan membentuk ikatan reaksi. Ketika BF3 bereaksi denga ammonia dengan langsung, akan terbentuk campuran yang mana boron mencapai oktet.

Page 5: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

- Molekul dengan elektron ganjil

Beberapa molekul mengandung atom pusat dengan jumlah elektron lebih banyak, jadi mereka tidak bisa mungkin memiliki semua ikatan dari elektronnya. Seperti jenis, yang disebut radikal bebas, mengandung pasangan elektron bebas, yang membuat mereka paramagnetik dan sangat reaktif. Sesungguhnya, struktur lewis didasarkan dari model pasangan elektron ikatan, jadi mereka tidak dapat diterapkan pada jenis dengan elektron tunggal, tetapi kita juga menggunakan muatan formal untuk menentukan dimana elektron tunggal berada. Kebanyakan molekul dengan jumlah elektron ganjil memiliki aton pusat dari golongan nomor ganjil, seperti N [golongan VA(15)] atau Cl [golongan VIIA(17)].

Perimbangan NO2 sebagai contoh. Ini adalah penyumbang terbesar kabut asap perkotaan terbentuk ketika NO dalam gas buang mobil teroksidasi, NO2 memiliki beberapa bentuk resonansi. Dua melibatkan atom O yang terikat rangkap, seperti ozon. Beberapa lainnya melibatkan lokasi elektron tunggal. Dua bentuk resonansi ditunjuakan dibawah ini. Bentuknya dengan elektron tunggal pada O yang berikatan memiliki muatan formal nol (kanan) :

Tetapi bentuk dengan elektron tunggal pada N lebih penting karena dengan NO2 bereaksi. Radikal bebas bereaksi dengan satu sama lain untuk mengikat elektron tunggal. Ketika dua molekul NO2 berbenturan, elektron tunggal berikatan menjadi bentuk ikatan N-N pada dinitrogen tetraoksida (N2O4) dan setiap N mencapai oktet:

- Kerangka luar lebih luas. Banyak molekul dan ion memiliki lebih dari delapan elektron valensi disekitar atom pusat. Sebuah atom memperluas kerangka luar untuk membentuk lebih banyak ikatan, sebuah proses untuk melepas energi. Atom pusat bisa menampung banyak dengan menggunakan orbital kosong terluar d di samping orbital s dan p. Oleh karena itu, perluasan kerangka luar hanya terjadi dengan pusat atom bukan logam dari periode 3 atau lebih tinggi,d mana tersedia orbital d.

Satu contoh adalah sulfur heksafluorida, SF6, gas sangat padat dan inert digunakan sebagai insulator pada peralatan listrik. Belerang sebagai pusat atom dikelilingi dengan enam ikatan tunggal, satu untuk masing-masing fluorine, untuk total elektron 12:

Contoh lainnya adalah posfor pentaklorida. PCl5 terbentuk ketika posfor triklorida bereaksi dengan gas klorin. P pada PCl3 sudah sampai oktet, tetapi memiliki pasangan elektron bebas yang digunakan untuk berikatan dengan dua klorin memperluas kerangka luar pada PCl5 dengan total 10 elektron.

Page 6: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

6. Teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) dan Bentuk Molekul

Untuk membangun bentuk molekul dari struktur lewis, kita menggunakan teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR). Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap kelompok elektron valensi disekitar atom pusat terletak sejauh mungkin dari inti atom untuk meminimalkan tolakan. Kita mendefinisikan “kelompok” elektron sebagai beberapa elektron yang bertempat di wilayah sekitar atom. Dengan demikian, sebuah kelompok elektron dapat terdiri dari ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, ikatan rangkap tiga, pasangan elektron bebas, atau bahkan elektron tunggal. Setiap kelompok elektron valensi menolak kelompok lainnya untuk sudut antara mereka. Ini adalah tiga dimensi penataan inti yang bergabung dengan kelompok elektron yang membuat bentuk molekul.

Penataan Kelompok Elektron dan Bentuk Molekul

Ketika dua, tiga, empat, lima, atau enam objek melekat pada titik pusat memaksimalkan ruang yang masing-masing bisa ditempati disekitar titik pusat, menghasilkan pola lima geometris. Gambar 10.2A menggambarkan pola-pola itu dengan balon-balon. Jika objek tersebut adalah kelompok elektron valensi dari atom pusat, tolakan mereka memaksimalkan ruangan masing-masing dan menimbulkan lima penataan kelompok elektron dari energi minimum terlihat disebagian besar molekul dan ion poliatomik.

Selain itu, bentuk molekul ditentukan dengan penempatan relatif inti atom. Gambar 10.2B menunjukan bentuk molekul yang terjadi ketika seluruh kelompok elektron adalah kelompok ikatan. Ketika beberapa kelompok bukan ikatan, bentuk molekul yang berbeda terjadi. Dengan demikian, susunan kelompok elektron yang sama akan memberikan bentuk molekul yang berbeda : beberapa dengan kelompok ikatan (seperti pada gambar 10.2B) dan yang lainnya dengan kelompok ikatan dan tanpa ikatan. Untuk mengklasifikasikan bentuk molekul, kita menetapkan petunjuk AXmEn, di mana m dan n adalah angka, A adalah atom pusat, X adalah atom disekitarnya, dan E adalah kelompok elektron valensi tanpa ikatan (pasangan elektron bebas).

Sudut ikatan adalah sudut yang terbentuk antara dua atom disekeliling atom pusat dengan inti dari atom pusat. Sudut ditunjukan pada bentuk digambar 10.2B adalah sudut ikatan ideal, yang diperkirakan dengan geometri sederhana.

Bentuk Molekul dengan Dua Kelompok Elektron (Susunan Linier)

Page 7: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Ketika dua kelompok elektron terikat pada atom pusat berorientasi sejauh mungkin sebisanya, mereka menunjuk ke arah yang berlawanan. Susunan kelompok elektron linier menghasilkan bentuk molekul linier dengan sudut ikatan 1800.

Gas berillium klorida (BeCl2) adalah molekul linier (AX2). Gas Be dengan dua pasangan elektron ikatan di sekitar atom pusat :

Pada karbon dioksida, atom pusat C membentuk ikatan rangkap dua dengan atom O:

Bentuk Molekul dengan Tiga Kelompok Elektron (Susunan Segitiga Planar)

Tiga kelompok elektron disekitar atom pusat menolak satu sama lain membentuk sudut segitiga , yang mana membuat susunan segitiga planar, dan sudut idealnya 1200.

Page 8: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Ketika tiga kelompok elektron berikatan, bentuk molekulnya adalah segitiga planar (AX3), Boron triflorida (BF3), contoh molekul yang belum mencapai oktet. Ini memiliki enam elektron disekitar atom pusat B dan tiga ikatan tunggal atom F.

Ion nitrat (NO3-) adalah satu contoh ion poliatomik dengan bentuk segitiga planar. Satu dari

tiga bentuk resonansi dari ion nitrat.

Efek ikatan rangkap. Formaldehid (CH2O) berbentuk trigonal planar memiliki dua jenis atom di sekeliling atom pusat (O dan H) dan dua jenis ikatan (tunggal dan rangkap dua).

Sudut ikatan yang sesungguhnya menyimpang dari sudut ideal karena ikatan rangkap dua, dengan , dengan kerapatan jenis lebih besar, menolak dua ikatan tunggal lebih kuat dari tolakan ikatan tunggal satu sama lain.

Efek dari pasangan elektron bebas. Bentuk molekul dibagi hanya menurut posisi dari inti, jadi ketika satu dari tiga kelompok elektron adalah pasangan elektron bebas (AX2E), bentuknya yaitu bengkok atau bentuk V bukan segitiga planar. Gas timah (II) klorida merupakan contohnya, pasangan elektron bebas memiliki efek yang kuat kepada sudut ikatan. Karena pasangan elektron bebas diikat hanya oleh satu inti, itu membuat kurang terbatasi dan mengeluarkan tolakan lebih kuat daripada pasangan ikatan. Dengan demikian, pasangan elektron bebas menolak lebih kuat daripada pasangan ikatan satu sama lain. Kekuatan tolakan ini menurunkan sudut antara pasangan elektron ikatan.

Bentuk Molekul dengan Empat Kelompok Elektron (Susunan Tetrahedral)

Page 9: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Struktur lewis dibawah menunjukan empat titik ikatan membentuk sudut persegi, yang menunjukan sudut 900. Namun dalam tiga dimensi, empat kelompok dapat bergerak sejauh 900 dan titik ke simpul tetrahedral, sebuah polyhedral dengan empat permukaan yang identik. Metana memiliki sudut ikatan 109,50.

Seluruh molekul atau ion dengan empat kelompok elektron disekitar atom pusatnya memakai bentuk susunan tetrahedral.. ketika seluruh empat kelompok elektron berikatan, maka seperti metana, bentuk molekul adalah tetrahedral (AX4).

Ketika satu dari empat kelompok elektron merupakan pasangan elektron bebas, bentuk molekul menjadi segitiga piramida (AX3E). Tetahedron kehilangan satu tolakan membuat sudut ikatan berubah. Contohnya pada NH3, pasangan elektron bebas memaksa ikatan N-H mendekat dan membuat sudut ikatan H-N-H adalah 107,30. Tetapi ketika ammonia bereaksi dengan proton dari asam menjadi NH4

+, maka bentuk kembali ke tetrahedral karena pasagan elektron bebas menjadi pasangan elektron ikatan dan sudutnya kembali menjadi 109,50.

Page 10: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Ketika dari empat kelompok elektron itu terdapat dua kelompok elektron ikatan dan dua kelompok elektron bebas, maka bentuk molekulnya yaitu bengkok atau bentuk V (AX2E2). Sudut ikatan pun berubah menjadi 104,50.

Dengan demikian, untuk molekul yang sama dengan pengaturan kelompok elektron yang berbeda, tolakan pasangan elektron membuat penyimpangan dari sudut ikatan ideal sebagai berikut:

Bentuk Molekul dengan Lima Kelompok Elektron (susunan bipiramida trigonal)

Page 11: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Seluruh molekul dengan lima atau enam kelompok elektron memiliki atom pusat dari periode 3 atau lebih tinggi. Karena hanya atom ini yang memiliki orbital d yang mungkin untuk memperluas melampaui delapan elektron.

Dengan seluruh lima kelompok elektron berikatan, molekul ini memiliki bentuk bipiramida trigonal (AX5), seperti pada posfor pentaklorida (PCl5).

Dengan satu pasangan elektron bebas pada posisi equator, bentuk molekulnya adalah papang jungkat-jungkit (AX4E), sulfur tetrafluorida contohnya.

Molekul dengan tiga kelompok elektron ikatan dan dua kelompok elektron bebas mempunyai bentuk T(AX3E2). Contohnya yaitu (BrF3) dan sudut idealnya 900.

Molekul dengan dua kelompok elektron ikatan di posisi axial dan tiga kelompok elektron bebas, maka bentuknya linear dengan sudut 1800 (AX2E3).

Bentuk Molekul dengan Enam Kelompok Elektron (Susunan Oktahedral)

Page 12: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Dengan enam kelompok elektron ikatan, bentuk molekulnya adalah (AX6) contohnya adalah SF6.

Karena enam kelompok elektron ikatan itu memiliki sudut ikatan ideal yang sama, maka akan membuayt perbedaan jika satu berubah menjadi pasangan elektron bebas. Lima kelompok elektron ikatan dan satu kelompok elektron bebas berbentuk piramida segiempat (AX5E) seperti (IF5):

Ketika molekul mempunyai dua pasangan elektron bebas, dengan demikian mereka ditempatkan berlawanan untuk menjauh dengan kuat 900 pasangan elektron bebas-tolakan

Page 13: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

pasangan elektron bebas. Posisi ini membuat bentuknya menjadi segiempat planar (AX4E2), seperti (XeF4):

Contoh soal :

1. Menulis struktur lewis untuk molekul dengan satu atom pusat

Masalah : Menulis struktur lewis untuk CCl2F2, satu dari

Penyelesaian : Langkah 1. Tempatkan atom relatif dari masing-masing atom. Di CCl2F2, karbon memiliki golongan terkecil dan juga elektronegatifan yang kecil, jadi karbon dijadikan atom pusat. Atom halogen ditempatkan disekeliling atom pusat, tapi posisi pasti mereka tidak penting.

Langkah 2. Tentukan jumlah elektron valensi. C dari golongan IVA, F dan Cl dari golongan VIIA. Jadi kita dapat menghitung :

Langkah 3. Gambarkan ikatan tunggal untuk atom pusat, masing-masing ikatan dibutuhkan 2 e-. Empat ikatan tunggal digunakan 8e-, jadi 32e- - 8e- tersisa 24e-.

Langkah 4. Bagikan elektron sisa, mulai dari atom yang lebih elektronegatif, jadi semua atom mencapai oktet.

Apakah setiap atom sudah mencapai oktet dengan menghitung elektronnya. Ingat elektron diikatan dihitung sebagai milik dari tiap atom yang berikatan. Jumlah elektron ikatan adalah 8 dan elektron bebas adalah 24 jumlahnya 32 elektron valensi. Harus diingat C hanya memiliki empat ikatan dan halogen hanya memiliki satu untuk masing-masing atom.

Page 14: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

2. Menulis struktur lewis untuk molekul dengan atom pusat lebih dari satu

Masalah : tulis struktur lewis untuk metanol (rumus molekul CH4O), pentingnya industri alkohol yang digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin mobil.

Penyelesaian : Langkah 1. Tempatkan atom relatif satu sama lain. Atom H hanya memiliki satu ikatan, jadi C dan O harus berikatan satu sama lain. Mengingat C memiliki empat ikatan dan O hanya dua, jadi kita membagi atom H seperti ini

Langkah 2. Hitung jumlah elektron valensi.

Langkah 3. Berikan ikatan tunggal pada masing-masing atom dan bagikan 2e- untuk setiap ikatan. Lima ikatan menggunakan 10e-, jadi 14e- - 10e- tersisa 4e-.

Langkah 4. Masukkan sisa elektron pada ikatan. Karbon sudah mencapai oktet, dan masing2 H berbagi dua elektron dengan C; jadi empat elektron sisa membentuk dua pasangan elektron bebas pada O. Sekarang kita sudah mendapatkan struktur lewis untuk metanol.

Setiap atom H memiliki 2e-, dan atom C dan O memiliki 8e-. Jumlah elektron valensi 14e-, dengan 10e- berikatan dan 4e- merupakan pasangan elektron bebas. Diingat untuk setiap H memiliki satu ikatan, C memiliki empat, dan O memiliki dua.

3. Menulis struktur lewis untuk molekul dengan ikatan rangkap

Masalah. Tulis struktur lewis sebagai berikut :

a. Etilen (C2H2), reaktan paling penting dalam pembuatan polimer.

b. Nitrogen (N2), gas atmosfer yang paling banyak.

Penyelesaian. a. C2H4 . Setelah langkah 1-4, kita memiliki

Page 15: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Langkah 5. Mengubah pasangan elektron bebas menjadi pasangan elektron ikatan. C kanan telah oktet, sedangkan C yang kiri hanya memiliki 6e-, jadi kita bisa merubah pasangan elektron bebas menjadi berikatan antara dua atom C :

b. N2, setelah langkah 1-4 kita memiliki

Langkah 5. Belum ada N yang mencapai oktet, karena itu kami mengganti pasangan elektron bebas ke pasangan elektron ikatan :

Didalam kasus ini, perpindahan satu pasangan elektron bebas menjadi ikatan rangkap dua masih belum membuat kedua N menjadi oktet, jadi kita merubah satu lagi pasangan elektron bebas menjadi pasangan elektron ikatan untuk membuat ikatan rangkap tiga :

4. Menulis Resonansi Struktur

Masalah. Tulis resonansi struktur dari ion nitrat, NO3-.

Menulis struktur lewis, ingat untuk menambah 1e- untuk jumlah elektron valensi karena muatan 1-. Lalu kita pindahkan pasangan elektron bebas dan pasangan elektron ikatan untuk menulis bentuk resonansi yang lain dan terhubung dengan panah resonansi.

Penyelesaian. setelah langkah 1-4, kita memiliki

Langkah 5. Sebab N hanya memiliki 6e-, kita mengganti satu pasangan elektron bebas pada atom O untuk membuat pasangan elektron ikatan dan membentuk ikatan rangkap, yang mana membuat tiap atom mencapai oktet. Seluruh atom O adalah setara, namun, kita dapat memindahkan pasangan elektron bebas dari salah satu atom O dan mendapatkan tiga resonansi struktur:

5. Menulis struktur lewis untuk pengecualian aturan oktet

Page 16: Ringkasan BAB 10 - tekim.undip.ac.idtekim.undip.ac.id/staf/istadi/files/2012/10/sumirat_21030112140154...2. Struktur lewis untuk molekul ikatan rangkap Terkadang setelah kita mengikuti

Masalah. Tulis struktur lewis untuk (a) H3PO4 (b) BFCl2

Penyelesaian. (a) untuk H3PO4, dua kemungkinan struktur lewis, dengan muatan formal

Struktur II memiliki muatan formal lebih kecil, jadi merupakan bentuk struktur resonansi yang lebih penting.

(b) untuk BFCl2, struktur lewis dengan B hanya memiliki enam elektron.