struktur lewis dan bentuk molekul asih … · menggambarkan molekul dan ion dengan struktur lewis...

12
STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH MUSTIKASARI 21030112130064 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012

Upload: danglien

Post on 10-Mar-2019

259 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL

ASIH MUSTIKASARI

21030112130064

TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

Page 2: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

Bentuk Molekul

MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS

Langkah pertama untuk memvisualisasikan molekul adalah mengubah formula molekul ke struktur

Lewis (atau rumus Lewis). formula struktural dua dimensi Ini terdiri dari simbol dot yang

menggambarkan setiap elektron atom dan tetangganya, pasangan ikatan yang menahan mereka

bersama-sama, dan pasangan mandiri yang mengisi setiap atom terluar tingkat (valensi kulit)

Menggunakan Aturan oktet menulis Struktur Lewis

Untuk menulis struktur Lewis dari formula molekul, kami memutuskan penempatan relatif atom

dalam molekul (atau ion poliatomik), dimana atom yang berdekatan dan menjadi terikat satu sama

lain dan mendistribusikan jumlah total elektron valensi sebagai ikatan dan pasangan mandiri

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan tunggal, kita membahas langkah-langkah untuk

menulis struktur Lewis untuk molekul yang hanya memiliki ikatan tunggal, dengan menggunakan

nitrogen trifluorida, NF 3, sebagai contoh. Anda mungkin ingin lihat Gambar 10.1 kita melalui

langkah-langkah.

Langkah I. Tempatkan atom relatif terhadap satu sama lain. Untuk senyawa molekuler formula ABM

menempatkan atom dengan bilangan kelompok yang lebih rendah di tengah karena membutuhkan

lebih banyak elektron untuk mencapai oktet, biasanya, ini juga merupakan atom dengan

elektronegativitas rendah. Langkah 2. Tentukan jumlah total elektron valensi yang tersedia. Untuk

molecules, menjumlahkan electron valensi semua atom. (Ingat bahwa jumlah elektron valensi sama

dengan bilangan group A). Untuk ion poliatomik, tambahkan satu e-untuk setiap muatan negatif ion.

atau kurangi satu e - untuk setiap muatan positif. Langkah 3. Buatlah sebuah ikatan tunggal dari setiap

atom sekitarnya dengan atom pusat, dan mengurangi dua elektron valensi untuk setiap ikatan.

Setidaknya satu ikatan tungal antara atom terikat: Langkah 4. Distribusikan elektron yang tersisa

Dallam pasangan-pasangan sehingga setiap atom berakhir dengan delapan elektron (atau dua untuk

H). Pertama, menempatkan pasangan mandiri pada sekitarnya (Lebih elektronegatif) untuk atom

memberikan setiap oktet. Jika ada elektron tetap, tempat mereka di sekitar atom pusat. Kemudian

periksa bahwa setiap atom memiliki 8e - .Ini adalah struktur Lewis untuk 'NF3 Selalu Dengan

menggunakan empat langkah, Anda dapat menulis struktur Lewis untuk setiap molekul tunggal yang

terikat pusat atom adalah C, N, atau 0, serta beberapa molekul dengan pusat atom dari periode yang

lebih tinggi. Ingat bahwa, di hampir semua senyawa mereka,

o Atom Hidrogen dari satu ikatan.

o Atom karbon dari empat ikatan.

o Atom nitrogen dari tiga ikatan.

o Atom oksigen dari dua ikatan.

o Halogen dari satu ikatan ketika mereka mengelilingi atom, fluor selalu mengelilingi atom.

Page 3: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

Lewis untuk Beberapa Molekul dengan banyak Ikatan, Kadang-kadang Anda akan menemukan

bahwa, setelah langkah 1sampai 4, tidak ada elektron yang cukup untuk atom pusat (atau salah satu

dari pusat atom) untuk mencapai oktet. Hal ini biasanya berarti bahwa ada banyak ikatan, dan langkah

tambahan berikut ini diperlukan:

Langkah 5. Kasus termasuk banyak ikatan. Jika, setelah langkah 4, atom pusat masih tidak memiliki

oktet, untukbeberapa ikatan dengan mengubah pasangan bebas dari satu atom sekitarnya menjadi

sepasang ikatan dengan atom pusat.

Resonansi: terdelokalisasi pasangan Electron terikat

Kita sering dapat menulis lebih dari satu struktur Lewis. masing-masing dengan penempatan atom

relatif sama, untuk sebuah molekul atau ion dengan ikatan ganda di samping ikatan tunggal.

Ozon (0 3), Berlaku Dua Struktur Lewis (dengan huruf atom O) yang Dalam struktur I, B oksigen

memiliki ikatan ganda untuk oksigen A dan ikatan tunggal untuk oxygen C. Dalam struktur II, ikatan

tunggal dan ganda dibalik, Ini bukan dua yang berbeda O3 molekul, hanya berbeda struktur Lewis

untuk molekul yang sama. Dua ikatan dalam O3 identik, dengan properti yang terletakdari ikatan 0-0

dan 0 = 0 ikatan, sesuatu yangseperti ikatan "satu dan setengah '. Molekul ditunjukkan lebih tepat

dengan dua Struktur Lewis, yang disebut struktur resonansi (atau bentuk resonansi), dan dua panah

resonansi di antara mereka. Struktur resonansi memiliki penempatan atom relatif yang sama tetapi

lokasi yang berbeda dari ikatan dan satu pasang elektron. Anda dapat mengkonversi satu dari

resonansi lain dengan memindahkan pasangan mandiriposisi ikatan, dan sebaliknya: Struktur

resonansi bukanlah penggambaran ikatan nyata: 0 3 tidak berubah kembali

Pada O3, hasil ini dalam dua ikatan yang identik, masing-masing terdiri dari ikatan tunggal (pasangan

elektron lokal) dan ikatan parsial (kontribusi dari salah satu terdekalisasi pasangan elektron). Kami

menggambar hybrid resonansi dengan garis putus-putus melengkung untuk menunjukkan pasangan

terdelokalisasi: Delokalisasi elektron berdifusi kerapatan elektron selama volume yang lebih besar,

yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul. Resonansi

sangat umum, dan banyak molekul (dan ion) yang terbaik digambarkan sebagai resonansi hibrida.

Perhatikan bahwa struktur Lewis dari ion poliatomik ditunjukkan dalam tanda kurung siku, dengan

beban sebagai superscript tepat di luar kurung.

formal charge : Memilih Struktur Resonansi Yang Lebih Penting Dalam contoh sebelumnya. para

resonansi fontis dicampur sama untuk Fonti yang hybrid resonansi karena molekul (atau ion) telah

mengelilingi atom yang semua sama. Seringkali hal ini tidak terjadi, dan satu resonansi Fonti

Page 4: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

mungkin terlihat lebih seperti hybrid dari yang lain. Dengan kata lain, karena resonansi hybrid adalah

rata-rata dari resonansi fontis, salah satu Fonti dapat berkontribusi lebih banyak dan "berat" rata-rata

untuk mendukungnya. Salah satu cara untuk memilih bentuk resonansi yang lebih penting adalah

untuk menentukan formal chargemasing-masing atom, Formal charge atom adalah jumlah total

elektron valensi minus jumlah elektron valensi itu "memiliki" dalam molekul: ia memiliki semua yang

un bersama elektron valensi dan setengah dari elektron valensi bersama.

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

o Formal charge yang lebih kecil (positif atau negatif) lebih baik dari pada yang lebih besar.

o Seperti formal charge pada atom yang berdekatan tidak diinginkan.

o Sebuah formal charge yang lebih negatif harus berada pada atom yang lebih elektronegatif.

Formal charge(digunakan untuk memeriksa struktur resonansi) yang tidak sama dengan bilangan

oksidasi (digunakan untuk memonitor reaksi redoks):

Pengecualian Struktur Lewis terhadap Peraturan octet

Aturan oktet adalah panduan yang berguna untuk molekul dengan 2 atom pusat, tapi tidak untuk

semua. Juga, banyak molekul memiliki atom sentral dari periode tinggi. Seperti yang Anda akan

melihat, beberapa atom pusat memiliki kurang dari delapan elektron di sekitar mereka. Pengecualian

paling signifikan aturan oktet adalah untuk molekul yang mengandung elektron-kekurangan atom,

elektron atomaneh, dan terutama atom dengan kulit valensi melebar.

Molekul Kekurangan Elektron gas yang mengandung baik berilium atau boron sebagai atom pusat

sering kekurangan elektron, yaitu, mereka memiliki lebih sedikit dari delapan elektron di sekitar atom

Be atau B. The Lewis Struktur gas berilium klorida * trifluorida dan boron yang Ada hanya empat

elektron di sekitar berilium dan enam di sekitar boron.

Meskipun berilium merupakan logam alkali tanah [Group 2A (2)], sebagian besar senyawa Itu

konsisten dengan sifat kovalen, bukan ikatan. Ion. Cara utama elektron-kekurangan atom mencapai

oktet adalah dengan membentuk ikatan tambahan dalam reaksi.

Elektron Aneh Molekul

Sebuah molekul Beberapa mengandung atom pusat dengan jumlah elektron valensi aneh, sehingga

mereka tidak mungkin memiliki semua elektron dalam sepasang. Jenis tersebut, yang disebut radikal

bebas, mengandung elektron tunggal (berpasangan), yang membuat mereka paramagnetik dan sangat

reaktif. Struktur Lewis didasarkan pada model elektron-pasangan, sehingga mereka tidak berlaku

langsung pada jenis elektron tunggal, tapi kami akan menggunakan formal charge untuk memutuskan

di mana elektron tunggal berada. Kebanyakan a elektron nehmolekul memiliki atom pusat dari

kelompok berbilangan ganjil, seperti N [5A Group (15)] atau CI [Kelompok 7A (17)]. Pertimbangkan

nitrogen dioksida (N0 2) sebagai contoh. Ini adalah penyumbang utama kabut asap perkotaan

terbentuk ketika NO dalam gas buang mobil teroksidasi, N0 2 memiliki beberapa resonansi bentuk.

Diperluaskan Kulit Valensi Banyak molekul dan ion memiliki lebih dari delapan valensi elektron di

sekitar atom pusat. Sebuah atom memperluas kulit valensi untuk membentuk lebih ikatan, sebuah

proses yang melepas energi. Sebuah atom pusat dapat menampung tambahan pasangan dengan

menggunakan orbital kosong d luar di samping s diduduki dan orbital p. Oleh karena itu, diperluas

kulit valensi hanya pada atom non logam dengan Periode dari 3 atau lebih tinggi, di mana orbital d

tersedia. Salah satu contohnya adalah sulfur heksafluorida, SF 6, gas sangat padat dan inert digunakan

Page 5: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

sebagai insulator pada peralatan listrik. Belerang pusat dikelilingi olehn enam ikatan tunggal, satu

untuk masing-masing fluor, dengan total 12 elektron:

Formal charge tidak memprediksi bentuk resonansi yang paling penting NO z. Bahkan, perhitungan

teoritis baru-baru ini menunjukkan bahwa, bagi banyak jenis dengan pusat atom dari Periode 3 atau

lebih tinggi, bentuk dengan kulit valensi diperluas dan formal charges nol mungkin kurang penting

dibandingkan dengan bentuk-bentuk bentuk muatanyang lebih tinggi. Aturan formal charge biasanya

mendekati konsisten dengan data eksperimen.

VALENSI-KULIT PASANGAN ELECTRON TOLAKAN (VSEPR) TEORI DAN BENTUK

MOLEKUL

Struktur Lewis dari molekul adalah sesuatu seperti denah dari sebuah bangun gambar datar yang

menunjukkan penempatan relatif bagian (core atom), struktur- struktural koneksi (kelompok ikatan

elektron valensi), dan berbagai lampiran (Non pasangan ikatan electron valensi mandiri). Untuk

membangun bentuk molekul dari struktur Lewis, ahli kimia menggunakan teori kulit valensi pasangan

electron tolakan (VSEPR). Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap kelompok elektron valensi sekitar

atom pusat terletak sejauh mungkin dari lainnya dalam rangka untuk meminimalkan tolakan. Kami

mendefinisikan "kelompok" elektron sebagai sejumlah elektron-elektron yang menempati wilayah

lokal sekitar atom. Dengan demikian, sebuah kelompok elektron dapat terdiri dari ikatan tunggal,

ikatan ganda, ikatan rangkap tiga, pasangan bebas, atau bahkan elektron tunggal. Masing-masing

kelompok elektron valensi menolak kelompok lain untuk memaksimalkan sudut antara mereka.

Susunan Kelompok Elektron dan Bentuk Molekul

Ketika dua, tiga. empat, lima. atau enam objek yang melekat pada titik pusat memaksimalkan ruang

masing-masing dapat menempati sekitar titik, pola hasil lima geometris.

Gambar IO.2A menggambarkan pola-pola dengan balon. Jika objek adalah valensi kelompok elektron

dari atom pusat, tolakan mereka memaksimalkan setiap ruang menempati dan menimbulkan lima

elektron-kelompok pengaturan energi minimum terlihat di sebagian besar molekul dan ion poliatomik.

Susunan elektron-kelompok didefinisikan oleh valensi elektron-kelompok, baik ikatan dan ikatan non,

sekitar atom pusat. Di sisi lain, bentuk molekul ditentukan oleh posisi relatif dari inti atom. Ketika

beberapa kelompok non ikatan. berbeda- bentuk molekul terjadi. Dengan demikian, susunan elektron-

kelompok yang sama dapat menimbulkan molekul yang berbeda bentuk. Untuk mengklasifikasikan

Page 6: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

bentuk molekul, kita masing-masing menetapkan penunjukan AXmEn tertentu, di mana m dan n

adalah bilangan bulat, A adalah atom pusat, X adalah atom sekitarnya, dan E adalah nonikatan

valensi- elektron kelompok (biasanya pasangan bebas). Sudut ikatan adalah sudut yang dibentuk oleh

dua buah atom sekitarnya dengan inti atom pusat pada titik. Menggunakan model VSEPR untuk

memperhitungkan bentuk molekul melalui pengamatan instrumen berbagai laboratorium

Bentuk Molekul dengan Dua Grup Elektron

(Susunan Linear)

Ketika dua kelompok elektron yang melekat pada pusat

atom yang berorientasi terpisah sejauh mungkin,

mereka menunjuk ke arah yang berlawanan. Susunan

linear kelompok elektron menghasilkan molekul

dengan bentuk linier dan sudut ikatan 180 °.

Gambar10.3 menunjukkan dari umum (atas) dan bentuk

(tengah) dengan bentuk VSEPR Kelas (AX 2), dan

dariulas dari beberapa molekul linear. Berilium klorida

gas (BeC1 2) adalah molekul linear (AX'z). Jadilah gas

senyawa kekurangan elektron. dengan hanya dua

pasangan elektron di sekitar pusat Jadilah atom:

Dalam karbon dioksida, pusat atom C daris dua ikatan

rangkap dengan atom O:

Setiap tindakan ikatan rangkap sebagai kelompok

elektron terpisah dan berorientasi 180 ° pergi dari yang

lain, sehingga CO 2 adalah linear. Perhatikan bahwa

satu-satunya pasangan atom O pada CO 2 atau atom Cl

pada dari BeC1 2 tidak terlibat dalam bentuk molekul.

Bentuk-bentuk Molekuler dengan Tiga Grup Elektron

(Susunan Planar trigonal) kelompok Tiga elektron di sekitar

atom pusat saling tolak pada sudut segitiga sama sisi, yang

memberikan susunan planar trigonal, ditampilkan dalam

Gambar Loa, dan sudut ikatan ideal 120 0. Pengaturan ini

memiliki dua kemungkinan bentuk molekul, satu dengan tiga

atom sekitarnya dan yang lain dengan dua atom dan satu

satunya pasangan. Ini memberikan kesempatan pertama kami

untuk melihat efek ganda ikatan dan pasangan elektron bebas

pada sudut ikatan. Ketika kelompok tiga elektron berikatan,

bentuk molekul trigonal planar (AX 3). Boron trifluorida (BF

3), molekul kekurangan elektron adalah salah satu contohnya,

memiliki enam elektron di sekitar atom B sentral dalam tiga

ikatan tunggal untuk F atom. inti terletak dalam bidang, dan

setiap sudut FBF adalah 120 °. Ion nitrat (N0 3 -) adalah salah

satu dari ion poliatomik dengan bentuk planar trigonal.

Pengaruh Ikatan ganda Bagaimana sudut ikatan menyimpang

dari sudut ideal? ketika atom sekitarnya dan kelompok elektron

Page 7: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

yang tidak identik. Formaldehyde (CH 2 0). suatu zat dengan banyak kegunaan. termasuk pembuatan

Formica countertops, produksi metanol, dan pengawetan mayat. Bentuk planar triGonal disebabkan

dua jenis atom sekitarnya (0 dan H) dan dua jenis kelompok elektron (ikatan tunggal dan ganda):

Sudut ikatan yang sebenarnya menyimpang dari ideal karena ikatan rangkap, dengan nya lebih besar

kerapatan elektron, menolak ikatan sinRle yang lebih kuat dari mereka

Pengaruh Pasangan Lone Bentuk molekul didefinisikan hanya dari posisi inti, jadi ketika salah satu

dari kelompok tiga elektron pasangan bebas (AX 2 E), bentuk dibengkokkan, atau berbentuk V planar

tidak trigonal. gas Timah klorida (II) merupakan contoh dengan kelompok tiga elektron dalam sebuah

bidang trigonal dan pasangan elektron bebas di salah satu sudut segitiga. Sebuah pasangan bebas

dapat memiliki efek besar pada sudut ikatan. Karena satu pasangan dipegang oleh satu inti. itu

terbatas dan ikatan member penolakan kuat. Dengan demikian, sebuah pasangan ikatan bebas

menolak lebih kuat dibandingkan pasangan ikatan lain. tolakan Ini kuat menurunkan sudut antara

pasangan ikatan. Perhatikan penurunan dari 120 ° sudut yang ideal di SnCl 2.

Bentuk-bentuk Molekuler dengan Empat Grup Elektron (Susunan tetrahedral)

kelompok empat elektron harus menggunakan tiga dimensi untuk mencapai pemisahan maksimal.

Struktur Lewis tidak menggambarkan bentuk. Bentuk metana, Struktur Lewis ditunjukkan di bawah

(kiri) menunjukkan empat ikatan menunjuk ke sudut dari segi empat, yang menunjukkan sudut 90 °

ikatan. Namun, dalam tiga dimensi, empat kelompok elektron dapat bergerak jauh terpisah dari 90 °

dan titik puncak tetrahedron, sebuah polyhedron dengan empat permukaan terbuat dari segitiga sama

sisi yang identik. Metana memiliki sudut ikatan 109,5 °.

gambar perspektif, seperti yang ditunjukkan di bawah

(tengah) untuk metana. Model bola-dan-tongkat (kanan)

menunjukkan bentuk tetrahedral dengan jelas.

Semua molekul atau ion dengan kelompok empat elektron di

sekitar atom pusat mengadopsi Susunan tetrahedral (Gambar

10.5). Ketika semua kelompok empat elektron yang

berikatan, seperti dalam kasus metana, bentuk molekul juga

tetrahedral (AX 4), geometri sangat umum dalam molekul

organik. Ketika salah satu dari empat kelompok elektron

dalam susunan tetrahedral adalah pasangan tunggal, bentuk

Page 8: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

molekul adalah bahwa piramida trigonal (AX 3 E), tetrahedron dengan satu titik "hilang." Seperti

yang kita harapkan dari tolakan kuat karena dengan pasangan bebas, sudut ikatan diukur sedikit

kurang dari 109,5 ° .Pada amonia (NH 3), misalnya, pasangan elektron bebas memaksa pasangan

ikatan lebih dekat NH, dan sudut H-N-H ikatan 107,3 °. Membayangkan bentuk molekul adalah cara

yang bagus untuk memvisualisasikan apa yang terjadi selama reaksi.

Air adalah molekul berbentuk V dengan susunan tetrahedral. pada sudut tolakan ikatan dari pasangan

tunggal bebas pada NH) o Memang, sudut ikatan HOH adalah 104,5 °, bahkan kurang dari sudut

HNH di NH):

Dengan demikian, untuk molekul yang sama dalam

pengaturan elektron-kelompok tertentu, tolakan pasangan

elektron menyebabkan penyimpangan dari sudut ikatan yang

ideal sebagai susunan berikut:

pasangan bebas-pasangan elektron bebas> pasangan bebas-

pasangan ikatan> pasangan ikatan- pasangan ikatan.

Bentuk-bentuk Molekul dengan Lima Grup Elektron

(Susunan Bipyramidal trigonal)

Semua molekul dengan kelompok lima atau enam elektron

memiliki atom pusat dari Periode 3 atau lebih tinggi karena

hanya atom-atom ini memiliki orbital d yang tersedia untuk

memperluas valensi kulit melampaui delapan elektron.

Ketika kelompok lima elektron memaksimalkan perpisahan,

mereka membentuk susunan trigonal bipyramidal. Dalam

bagian Trigonal bipyramid, dua piramida trigonal

memerankan dasar umum. seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 10.7. Perhatikan bahwa, dalam molekul dengan

pengaturan ini. Ada tiga kelompok khatulistiwa terletak pada

bidang yang trigonal termasuk atom pusat. dan dua

kelompok aksial terletak di atas dan bawah bidang ini. Oleh

karena itu, sudut ikatan 120 ° memisahkan kelompok

khatulistiwa, dan sudut 90 ° terpisah aksial dari kelompok

suku khatulistiwa. Secara umum, semakin besar sudut ikatan,

tolakan yang lemah, sehingga ekuator-ekuator (120 °)

tolakan lebih lemah daripada tolakan axial-khatulistiwa (90

°). Kecenderungan kelompok elektron untuk menempati

posisi khatulistiwa, dan dengan demikian meminimalkan

tolakan aksial-khatulistiwa, mengatur empat bentuk

pengaturan bipyramidal trigonal. Dengan semua posisi lima

ditempati oleh atom terikat, molekul memiliki triGonal

bipyramidal bentuk (AX s), seperti pada fosfor pentaklorida

(PCl s):

Tiga bentuk lainnya muncul untuk molekul dengan pasangan

mandiri. Karena pasangan mandiri mengerahkan tolakan

Page 9: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

kuat daripada ikatan pasangan, pasangan mandiri menempati posisi khatulistiwa, hadir satu pasangan

bebas pada posisi khatulistiwa, molekul memiliki bentuk jungkat-jungkit (AX 4 E). Sulfur

tetrafluorida (SF 4), agen fluorinating kuat,bentuk ini, ditampilkan di sini, dan pada Gambar 10.7

dengan "jungkat-jungkit" pada ujung

Kecenderungan pasangan mandiri untuk menduduki posisi khatulistiwa menyebabkan molekul

dengan tiga kelompok ikatan dan dua pasangan mandiri untuk memiliki bentuk T (AX 3 E 2).

Trifluorida Brom (BRF), salah satu dari banyak senyawa dengan fluor berikatan dengan halogen yang

lebih besar, memiliki bentuk ini. Perhatikan penurunan diprediksi dari 90 ° yang ideal F - F Br-sudut

ikatan:

Molekul dengan tiga pasangan mandiri dalam posisi khatulistiwa harus memiliki dua ikatan kelompok

dalam posisi aksial. yang memberikan molekul bentuk linier (AX 2 E 3) dan sudut (XAX) ikatan 180

° aksial ke pusat ke aksial. Misalnya, ion triiodida (1 3 -), yang terbentuk ketika 1 2 larut dalam

larutan I- adalah linear.

Molekuler Bentuk-bentuk dengan Enam Grup Elektron

(Susunan oktahedral)

Sebuah oktahedron adalah polyhedron dengan delapan

permukaan yang terbuat dari geometri identik dan enam

puncak identik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.8.

Dalam molekul (Atau ion) dengan pengaturan ini, enam

kelompok elektron mengelilingi atom pusat dan setiap titik ke

salah satu dari enam puncak, yang semua kelompok

memberikan sudut ikatan 90 ° yang ideal. Tiga bentuk molekul

penting terjadi dengan pengaturan ini.

Dengan enam kelompok ikatan, bentuk molekul oktahedral

(AX 6). Ketika jungkat-jungkit berbentuk SF 4 bereaksi

dengan F2O tambahan atom pusat S memperluas kulit valensi

lebih lanjut untuk membentuk heksafluorida belerang

oktahedral (SF 6). Karena semua kelompok enam elektron

memiliki sudut ikatan yang sama yang ideal. Itu tidak membuat

perbedaan posisi satu pasangan bebas yang menempati lima

atom terikat dan satu satunya memasangkan bentuk piramida

persegi (AXsE), seperti dalam pentafluoride yodium (IF s):

Ketika molekul memiliki dua pasangan mandiri, mereka selalu

terletak pada puncak berlawanan untuk menghindari 90 °

tolakan kuat pasangan. Posisi ini memberikan bentuk planar

persegi (AX 4 E 2), seperti dalam tetrafluorida xenon (XEF 4):

Gambar 10.9 (halaman berikutnya) adalah ringkasan dari

bentuk molekul yang telah kita bahas.

Page 10: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

Menggunakan Teori VSEPR untuk Menentukan Bentuk

Langkah 1. Tuliskan struktur Lewis dari rumus molekul (Gambar 10.1, p. 366) untuk melihat

penempatan relatif dari atom dan jumlah kelompok elektron.

Langkah 2. Menetapkan pada kelompok susunan elektron dengan menghitung semua kelompok

elektron sekitar atom pusat, ikatan ditambah non ikatan.

Langkah 3. Memprediksi sudut ikatan ideal dari susunan elektron-kelompok dan setiap arah

penyimpangan yang disebabkan oleh pasangan mandiri atau ikatan ganda.

Langkah 4. Menggambar bentuk dan nama molekul dengan menghitung kelompok ikatan dan non

ikatan kelompok secara terpisah.

Page 11: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

Molekul Bentuk dengan Lebih dari Satu Atom pusat

Bentuk molekul-molekul adalah kombinasi dari bentuk molekul untuk setiap atom pusat. Untuk

molekul-molekul, kita menemukan bentuk molekul sekitar satu pusat atom pada suatu waktu. etana

(CH 3 CH 3; molekul rumus CZ H6) ' komponen gas alam (Gambar lO.llA). Dengan empat kelompok

dan tidak ada pasangan ikatan mandiri di sekitar masing-masing dua karbon pusat, etana berbentuk

seperti dua tetrahedral bertumpang tindih.

Etanol (CH 3 CH z OH, molekul rumus CZHbO), substansi memabukkan dalam bir dan anggur,

memiliki tiga atom pusat (Gambar lO.IlB). The CH 3 - kelompok adalah tetrahedral berbentuk. dan-

CHZ-kelompok memiliki empat kelompok ikatan sekitar nya pusat atom C, sehingga berbentuk

tetrahedral juga. Atom yang memiliki kelompok empat electron dan dua pasangan mandiri di

sekitarnya, yang memberikan bentuk V (AX 2 E 2).

BENTUK MOLEKULER DAN POLARITAS MOLEKULER

Salah satu efek yang paling penting dan jauh dari bentuk molekul adalah polaritas molekul, yang

dapat mempengaruhi titik cair dan didih, kelarutan. reaktivitas kimia,

dan bahkan fungsi biologis.

Ikatan kovalen polar adalah ketika bergabung atom dari

elektronegativitas berbeda karena atom berbagi elektron tidak merata.

Pada molekul diatomik, seperti HF, di mana hanya ada satu ikatan,

polaritas ikatan menyebabkan molekul itu bebas menjadi kutub.

Molekul dengan jarring ketidakseimbangan muatan memiliki polaritas

molekul. Dalam molekul dengan lebih dari dua atom, baik bentuk dan

polaritas ikatan menentukan polaritas molekul. Dalam medan listrik,

kutub molekul menjadi berorientasi, rata-rata, dengan muatan parsial

mereka menunjuk ke arah muatanpiring listrik, seperti yang

ditunjukkan untuk HF pada Gambar 10.12. Dipol

Ikatan Polaritas, sudut Ikatan, dan Momen Dipol.

Ketika menentukan polaritas molekul, kita harus mengambil bentuk

memperhitungkan karena adanya ikatan polar tidak selalu mengarah

pada molekul polar. Dalam karbon dioksida, misalnya, perbedaan

elektronegativitas yang besar antara C (EN = 2,5) dan 0 (EN = 3,5)

membuat setiap C = O ikatan cukup polar. Namun, CO 2 adalah linear

sehingga ikatan titik L80 ° satu sama lain. Akibatnya, ikatan dua kutub

identik yang diimbangi dan memberikan molekul momen dipol bersih

(JL = 0 D).

Page 12: STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL ASIH … · MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS ... yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul

Air juga memiliki atom identik terikat pada atom pusat, tetapi memiliki momen dipol signifikan (J.L =

1,85 D). Dalam setiap 0 - kerapatan elektron H ikatan, ditarik ke arah atom yang lebih elektronegatif

0. Di sini, polaritas ikatan adalah tidak diimbangi, karena molekul air yang berbentuk V (juga lihat

Gambar 4.1, p. 135). Sebaliknya, polaritas ikatan sebagian diperkuat, dan ujung dari 0 molekul yang

lebih negatif daripada ujung lainnya (daerah antara atom H), yang model kerapatan elektron

menunjukkan dengan jelas: ? (Polaritas molekul air memiliki beberapa efek yang menakjubkan, dari

menentukan? komposisi lautan untuk mendukung kehidupan itu bebas, seperti yang akan Anda lihat

dalam Bab 12.) bentuk molekul mempengaruhi polaritas. Ketika molekul berbeda memiliki bentuk

yang sama, sifat atom sekitar pusat atom dapat memiliki efek besar pada polaritas.

Pengaruh Polaritas Molekuler pada Perilaku

Untuk mengetahui pengaruh polaritas molekul pada perilaku fisik, memikirkan apa efek dipol

molekul mungkin bila molekul polar banyak terdapat dan dekat satu sama lain, seperti yang mereka

lakukan dalam cairan. Bagaimana properti molekuler seperti momen dipol mempengaruhi

makroskopik seperti titik didih? Sebuah cairan didih ketika molekul yang memiliki energi yang cukup

untuk membentuk gelembung gas. Untuk memasukkan gelembung, molekul dalam cairan harus

mengatasi gaya tarik menarik yang lemah antara mereka. Sebuah dipol molekul pengaruh kekuatan

atraksi ini.