struktur lewis dan bentuk molekul (bab...

13
TUGAS RESUME STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL (BAB 10) Di susun oleh : Usya Rahmatika (21030112120015) Kelas B FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

Upload: lamkhue

Post on 26-Feb-2018

222 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

TUGAS RESUME

STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL

(BAB 10)

Di susun oleh :

Usya Rahmatika (21030112120015)

Kelas B

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

10.1 MENGGAMBARKAN BENTUK MOLEKUL DAN ION

DENGAN STRUKTUR LEWIS

Untuk menyusun struktur Lewis dari suatu atom atau usur dapat dilakukan

dengan cara menuliskan simbol titik (dot) pada masing-masing atom secara dua

dimensi. Setiap titik mewakili satu elektron yang terdapat pada kulit valensi atom

tersebut.

MENGGUNAKAN ATURAN OCTET UNTUK MENULISKAN STRUKTUR LEWIS

Setiap atom akan berusaha mencapai kestabilan dengan memenuhi kaidah

octet seperti gas mulia. Atom tersebut akan mencoba berikatan dengan atom lain dengan

memberi dan menerima elektron.

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Tunggal

Langkah-langkah untuk melukiskan struktur Lewis :

Langkah 1 : Menempatkan atom dengan nomor atom (golongan) lebih

rendah sebagai atom pusat karena butuh lebih banyak elektron untuk mencapai

kestabilan. Pada NF3, N golongan 5A memiliki 5 elektron sehingga membutuhkan tiga

dan F golongan 7A memiliki 7 elektron dan hanya membutuhkan satu elektron. Jika

atom berasal dari golongan yang sama, tempatkan atom dengan periode lebih tinggi

sebagai atom pusat.

Langkah 2 : Menentukan jumlah elektron valensi dengan melihat

golongan atom tersebut.

Langkah 3 : Menggambar ikatan tunggal di sekitar atom pusat yang berisi

2 elektron untuk tiap ikatan.

Jumlah elektron yang tertinggal :

Langkah 4 : Menempatkan elektron sisa pada masing-masing unsur

sehingga memenuhi kaidah oktet (duplet untuk H).

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap

Terkadang, setelah langkah 1-4, atom pusat tidak memenuhi kaidah oktet. Hal

ini menunjukkan adanya ikatan rangkap. Langkah yang perlu ditambahkan :

Langkah 5 : Menemukan atom yang bisa membentuk ikatan rangkap

dengan cara mengubah ikatan bebas dari salah satu atom agar berikatan dengan atom

pusat.

Resonansi : Delokalisasi Pasangan Elektron Terikat

Seringkali terjadi satu ikatan rangkap yang bersebelahan dengan ikatan

tunggal dan membentuk dua struktur Lewis yang identik. Contoh : O3 (ozon)

Keharusan membuat lebih dari satu struktur Lewis untuk molekul O3 adalah ,

terjadi dari adanya delokalisasi pasangan elektron. Pada resonansi hybrid molekul O3,

terjadi delokalisasi antara ikatan tunggal dengan ikatan rangkap. Resonansi hybrid

dapat ditulis dengan adanya garis putus-putus untuk menunjukkan terjadinya

delokalisasi.

Muatan Formal

Resonansi hybrid merupakan rata-rata dari dua bentuk resonansi. Hal ini

memberikan kesempatan kepada salah satu struktur untuk lebih mendominasi. Cara

untuk menentukannya adalah dengan muatan formal.

Muatan formal merupakan jumlah elektron valensi dalam atom bebas

dikurangi dengan jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut dalam struktur

Lewisnya. Muatan formal untuk molekul adalah 0 sedangkan muatan formal suatu ion

sesuai dengan muatannya.

Contohnya pada senyawa O3 :

Pengecualian Kaidah Octet Struktur Lewis

1. Molekul kekurangan elektron

Senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi

kurang dari 8, contohnya adalah BF3 dan Be Cl2.

2. Molekul dengan elektron ganjil

Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil, sehingga tidak

memungkinkan mencapai kestabilan (8 elektron). Jenis molekul seperti ini disebut

radikal bebas, tidak berpasangan (tidak berikatan), bersifat paramagnetik dan sangat

reaktif. Contohnya yaitu NO2, jika berikatan dengan sesamanya akan membentuk

N2O4 dengan elektron valensi 8.

3. Kulit valensi ekspansi

Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar atom pusatnya.

Atom pusat dapat memberikan kontribusi penambahan pasangan elektron dengan

memanfaatkan kulit d yang kosong untuk ditempati orbital s dan p. Proses ini hanya

terjadi pada non logam periode 3 atau lebih. Contoh : SF6, PCl5, H2SO4.

10.2 TEORI DAN BENTUK MOLEKUL VSEPR (VALENCE-SHELL ELECTRON-PAIR REPULSION)

Prinsip dasar teori ini adalah adanya tolakan antar pasangan elektron sehingga

pasangan elektron tersebut akan menempatkan diri sejauh mungkin dari pasangan

elektron lainnya untuk meminimalkan gaya tolak-menolak. Kelompok elektron

tersebut mungkin mengandung ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, ikatan rangkap

tiga, elektron ikatan bebas, bahkan elektron tunggal.

DOMAIN ELEKTRON DAN BENTUK MOLEKUL

Domain elektron bisa ditentukan dari berikatan atau tidaknya pasangan

elektron valensi. Sedangkan bentuk molekul ditentukan oleh posisi pasangan elektron

terhadap atom pusat. Gambar di bawah ini menunjukkan bentuk molekul ketika atom

pusat dikelilingi oleh pasangan elektron ikat, tapi jika ada pasangan elektron bebas,

maka bentuk molekulnya akan berubah. Istilah yang biasa digunakan yaitu AXmEn,

dengan A adalah atom pusat, X adalah pasangan elektron ikat (PEI), dan E adalah

pasangan elektron bebas (PEB). m menunjukkan jumlah PEI dan n menunjukkan

jumlah PEB.

BENTUK MOLEKUL DENGAN 2 PASANGAN ELEKTRON

Ketika ada 2 pasangan elektron yang berikatan dengan atom pusat, maka PEI

tersebut akan bergerak sejauh mungkin dengan arah berlawanan. Hal ini

menghasilkan bentuk molekul berupa Linier dengan sudut ikatan 1800. Notasi

VSEPR-nya adalah AX2. Contoh molekulnya adalah BeCl2 dan CO2.

Ikatan tunggal atau rangkap tidak berpengaruh terhadap bentuk molekul

karena bentuk molekul hanya dipengaruhi oleh PEI dan PEB.

BENTUK MOLEKUL DENGAN 3 PASANGAN ELEKTRON

Tiga pasangan elektron di sekitar atom pusat akan memberikan gaya tolak-

menolak satu sama lainnya menuju sudut seperti segitiga sama sisi. Bentuk

molekulnya adalah segitiga planar dengan sudut ikatan 1200. Dengan adanya 3

pasangan elektron memberikan dua kemungkinan bentuk molekul, yaitu molekul

dengan 3 PEI atau molekul dengan 2 PEI dan 1 PEB.

Ketika terdapat 3 PEI , molekul akan berbentuk segitiga planar (AX3) dengan

sudut ikatan 1200. Contohnya BF3 dan NO3

-.

Efek Ikatan Rangkap Dua

Dengan adanya ikatan rangkap dua menyebabkan sudut ikatan sebenarnya

menyimpang dari sudut ikatan idealnya. Gaya tolak menolak antara ikatan tunggal

lebih kuat dibandingkan dengan gaya tolak menolak ikatan rangkap dua.

Efek Pasangan Elektron Bebas (PEB)

Ketika ada 1 PEB dari 3 pasangan elektron, maka akan terjadi perubahan

bentuk molekul, bukan lagi segitiga planar melainkan berubah menjadi V planar.

Contohnya adalah SnCl2. PEB berpengaruh terhadap sudut ikatan. Gaya tolak

menolak PEB dengan PEI lebih kuat daripada gaya tolak-menolak antar sesama PEI.

Gaya tolak menolak yang lebih kuat menyebabkan sudut ikatan berkurang antara

PEB.

BENTUK MOLEKUL DENGAN 4 PASANGAN ELEKTRON

Setiap molekul atau ion yang memiliki 4 pasangan elektron akan memiliki

bentuk molekul Tetrahedral. Jika semua pasangan tersebut adalah PEI (AX4), maka

bentuk molekulnya tetap tetrahedral dengan sudut 109.50. Contohnya adalah CCl2F2.

Bila terdapat 1 PEB dan 3 PEI, maka molekul akan berubah bentuk menjadi

trigonal piramida (AX3E). Sudut ikatan akan berkurang dari sudut idealnya yaitu

menjadi 107.30. Contohnya adalah NH3 menjadi NH4

+.

Ketika terdapat 2 PEI dan 2 PEB, maka molekul akan berbentuk V planar

(AX3E2). Sudut ikatannya berkurang menjadi 104.50. Contohnya adalah NH3.

Gaya tolak menolak antara pasangan PEI menyebabkan berkurangnya sudut

ikatan ideal.

PEI-PEI > PEI-PEB > PEB-PEB

BENTUK MOLEKUL DENGAN 5 PASANGAN ELEKTRON

Molekul yang memiliki 5 atau 6 pasangan elektron memiliki atom pusat dari

periode 3 atau lebih. Hal ini dikarenakan hanya atom-atom tersebut yang memiliki

orbital d.

Ketika terdapat 5 pasangan elektron, molekul berbentuk Bipiramida Trigonal.

Molekul ini memiliki dua posisi PEI di sekitarnya dan memiliki dua sudut ikatan

ideal, yaitu 1200 dan 90

0. Sudut ikatan yang lebih besar menunjukkan gaya tolak

menolak yang lebih kecil. Contoh molekul bipiramida trigonal (AX5) yaitu PCl5.

Ketika terdapat 4 PEI dan 1 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi

bentuk gergaji (AX4E). Contohnya adalah SF4 dengan sudut ikatan 101.50 dan 86.6

0.

Ketika terdapat 3 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul juga akan berubah menjadi

T planar (AX3E2) dengan sudut ikatan 88.20. Contohnya adalah BrF3.

Molekul yang memiliki 2 PEI dan 3 PEB akan memberikan bentuk molekul

Linear (AX2E3) dengan sudut ikatan 1800. Contohnya adalah I3

-.

BENTUK MOLEKUL DENGAN 6 PASANGAN ELEKTRON

Dengan adanya 6 PEI, molekul akan berbentuk Oktahedral (AX6)dengan sudut

ikatan 900. Contohnya adalah SF6.

Ketika terdapat 5 PEI dan 1 PEB, molekul akan berubah menjadi Piramida

Segiempat (AX5E). Contohnya adalah IF5.

Ketika terdapat 4 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi

Planar Segimpat (AX4E2). Contohnya adalah XeF4.

MENENTUKAN BENTUK MOLEKUL DENGAN TEORI VSEPR

a. Menulis struktur Lewis.

b. Menempatkan susunan pasangan elektron dengan menghitung seluruh

pasangan elektron di sekitar atom pusat.

c. Memprediksi sudut ikatan yang terbentuk dengan memperhatikan

pengaruh PEI dan ikatan rangkap.

d. Menggambar dan memberi nama bentuk molekul dengan menghitung PEI

dan PEB.

BENTUK MOLEKUL DENGAN LEBIH DARI SATU ATOM PUSAT

Banyak molekul, khususnya molekul organik memiliki lebih dari satu atom

pusat. Bentuk molekulnya adalah kombinasi dari masing-masing atom pusat

pembentuknya. Contohnya adalah Etana (C2H6 : kombinasi CH3-CH3) dan Etanol

(C2H5OH : kombinasi dari CH3-CH2-OH).