struktur lewis dan bentuk molekul - teknik kimia...

Download STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL - Teknik Kimia ...tekim.undip.ac.id/.../2012/10/Madhyra-Tri-I_21030112140167_Kelas-B.pdf ·

Post on 04-Apr-2019

216 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL

Langkah pertama untuk melihat bentuk dari molekul adalah merubah struktur molekul tersebut

menjadi struktur lewis. Struktur ini terdiri dari dot-dot yang menggambarkan setiap atom,ikatan

nya,dan satu-satu nya pasangan yang mengisi setiap kulit atom terluar. Kebanyakan,aturan

oktet membantu kita allotting elektron ke struktur lewis. Kadang kita tidak memakai aturan

oktet dalam beberapa kasus

Menggunakan aturan oktet

Untuk menyusun struktur lewis,kita melihat dari letak atom dalam molekul. Atom yang

berdekatan membentuk ikatan dan memberikan total jumlah valensi atom yang berikatan dan

tidak berikatan.

Struktur Lewis untuk molekul dengan satu ikatan

Ada empat step untuk menyusun struktur lewis dengan satu ikatan, kita akan mengambil

contoh NF3 untuk membahasnya

Step pertama : Tempatkan atom relative berdekatan. Taruh atom yang berada di golongan

paling kecil di tengah karena ia membutuhkan lebih banyak elektron untuk menjadi oktet. Atom

ini biasanya memiliki keelektronegatifan paling kecil. Contohnya, dalam NF3, N memiliki

golongan paling kecil yaitu 5,sehingga membutuhkan 3 elektron lagi untuk menjadi oktet. F

berada di golongan ke tujuh sehingga membutuhkan 1 elektron lagi. Oleh karena itu, N harus

kita taruh di tengah karena memiliki golongan paling kecil dengan 3 atom F mengelilingi nya.

Jika atom-atom memiliki golongan yang sama seperti SO3 dan ClF3, taruh atom yang memiliki

nomor periodik terbesar di tengah. Atom H tidak pernah berada di tengah karena hanya bisa

punya satu tangan

Step kedua : Tentukan total elektron valensi yang ada. Untuk molekul, jumlahkan electron

valensi yang ada. Dalam NF3, atom N memiliki 5 elektron valensi dan F memiliki 7 elektron

valensi,maka :

[1 x N(5e)] + [3x F(7e)] = 5e + 21e = 26e

Untuk atom poliatomik, tambahkan satu eletron untuk setiap ion negatif, atau mengurangi satu

elektron untuk setiap muatan positif

Step ketiga : Gambarkan ikatan dari setiap atom yang mengelilingi ke atom yang di tengah dan

kurangi dua elektron untuk setiap ikatan. Pasti ada satu yang tidak punya ikatan. Kurangi dua

eletron untuk setiap ikatan dari total valensi yang telat dihitung di step dua

3 buah ikatan N-F x 2e = 6e maka 26e 6e =20e

Step keempat : Susun electron berpasangan agar atom-atom memiliki delapan elektron atau

dua untuk atom H. Pertama,taruh pasangan elektron atom yg berada di keliling atom pusat,

buat agar menjadi oktet.

Contohnya NF3, pastikan jumlah valensi electron nya sesuai dengan hasil

perhitungan step ketiga. Gambar dari struktur lewisnya bisa bermacam-macam asalkan

menggambarkan koneksi yang sama antar atom N dan F. Dengan ini kita juga bsa

menggambarkan struktur lewis dari C,O, atau N atau molekul dengan atom pusat berasal dari

periode yang lebih tinggi. Perlu diingat bahwa :

Hidrogen memiliki satu ikatan

Carbon memiliki 4 ikatan

Nitrogen memiliki 3 ikatan

Oksigen memiliki 3 ikatan

Halogen selalu memiliki satu ikatan ketika mereka bukan merupakan atom pusat. Atom

F tidak pernah menjadi atom pusat

Akan menjadi lebih sulit jika terdapat dua atom pusat yang berikatan dan atom yang lain

mengelilingi mereka,contohnya :

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Dua Ikatan

Terkadang kita menemukan bahwa jumlah elektron tidak cukup untuk atom pusat,itu

menunjukkan bahwa terdapat ikatan ganda. Oleh karena itu kita membutuhkan step berikutnya

yaitu step 5 yaitu buat ikatan ganda dengan mengganti satu ikatan dengan atom yg bukan pusat

menjadi berikatan ke atom pusat.

Resonasi : Penempatan Ikatan Pasangan Elektron

Kita dapat menggambarkan tidak hanya satu struktur lewis, masing-masing dengan

penempatan atom yang sama, ikatan ganda di sebelah ikatan tunggal. Struktur resonasi

menunjukkan bawah struktur lewis akan lebih benar dengan dua gambaran, dan anak panah

berkepala dua diantaranya. Struktur resonasi mempunyai atom relative yang sama tempat

namun berbeda posisi ikatan. Kita bisa mengubah satu resonansi ke resonasi lain nya dengan

memutar balik ikatan.

Struktur resonasi bukanlah struktur ikatan yang sebenarnya. Molekul tidak berpindah ikatan

secara instan dari satu struk ke struktur lainnya. Molekul yang sebenarnya adalah resonasi

hybrid,sama seperti resonasi form. Kebutuhan kita untuk menggambarkan lebih dari satu

struktur lewis untuk menggambarkan,misalnya ozone,adalah hasil dari penempatan ikatan

pasangan elektron. Dalam ikatan tunggal,ikatan ganda atau ikatan triple, setiap elektron

tertarik dengan inti atom dari dua atom yang berikatan.Setiap pasangan elektron telat

terlokalisasi. Namun dalam molekul ozon, dua elektron terdekolasisasi,massa jenis nya tersebar

ke seluruh molekul. Dalam ozon,ikatan yang identic menyebabkan masing-masing mendapat

satu atau setengah ikatan

Elektron mendelokalisasi difusi elektron density melalui volume yang lebih besar, yang

mereduksi elektron-elektron dan menstabilkan molekul. Kebanyakan molekul lebih baikk

digambarkan dengan resonasi hybrid,contohnya benzena yang memiliki dua struktur resonasi

yang penting,yang memberikan alternatif letak ikatan tunggal dan ganda berbeda posisi. Partial

bonding,yang mengarah ke ikatan resonasi hybrid,mengarah ke ikatan fraksional, misalnya

untuk ozon

Ikatan antar C dalam benzene adalah 9 pasang elektron atau 6 ikatan antar elektron,atau

1.5.Dalam karbonat,CO3, mempunyai 3 struktur resonasi yang bisa digambar. Masing-masing

memiliki 4 pasang elektron yang membagikan 3 ikatan, jadi bond order nya ada 4/3.

Memilih Struktur Resonasi yang Terpenting

Sebelumnya,struktur resonasi terlihat sama dengan resonasi hirid karena molekul memiliki

atom keliling yang sama. Kebanyakan,kasusnya tidak seperti iyu dan satu struktur resonasi lebih

terlihat seperti resonasi hibrid. Dengan kata lain, Karena resonasi hybrid seperti struktur

resonasi biasa, satu struktur akan berkontribusi lebih dan lebih memberati struktur yang lain.

Untuk menentukan struktur mana yang lebih penting,dengan menentukan formal charge dari

setiap atom, muatan akan ada jika setiap ikatan elektron sama rata. Muatan formal atom

adalah total elektron valensinya dikurangi jumlah valensi yang dimiliki di molekul.Dia memiliki

semua jika itu elektron bebas dan setengah jika elektron yang berpasangan.

Muatan Formal Atom

Total valensi - ( total elektron bebas + total elektron berpasangan)

Jika kita mengambil contoh O3, form satu dan dua memiliki jumlah ormal charge yang sama

namun berbeda atom, jadi mereka berkontribusi sama dalam resonasi hybrid. Formal charge

harus total dari actual charge dari species. Nol untuk molekul dan ionik charge untuk ion

3 kriteria unutk membantu kita menentukan struktur resonasi yang terpenting :

Muatan formal yang kecil (positif atau negative) lebih dilipilih disbanding yang besar

Muatan formal dalam penggambaran atom tidak desirable

Negatif muatan formal harus reside untuk atom yang lebih elektronegatif

Coba kita ambil contoh ion sianat, NCO yang memiliki dua atom berbeda mengelilingi atom

pusat. Setelah itu membuat tiga resonasi struktur dan muatan formalnya. Form 1 tidak dipakai

karena memiliki muatan formal yang lebih besar dibanding yang lain, dan O dalam form 1 lebih

elektronegatif dibanding N. Form 2 dan 3 memiliki muatan formal yang sama besar, namun

form 3 memiliki satu muatan elektron. Maka form 2 dan 3 memiliki kontribusi yang sama dalam

struktur resonasi tapi form tiga lebih penting.

Muatan formal tidak sama dengan bilangan oksidasi

Pada muatan formal, ikatan elektron mempunyai tugas yang sama dengan atom (kecuali

ikatan kovalen non polar)

Total valensi - ( total elektron bebas + total elektron berpasangan)

Untuk bilangan oksidasi, ikatan elektron ditugaskan penuh pada atom yang lebih

elektronegatif (jika ikatan ion)

Total valensi - ( total elektron bebas + total elektron berpasangan)

Bilangan oksidasi tidak berubah dari satu form resonasi ke resonasi lain nya,namun muatan

formalnya berubah.

Struktur Lewis yang Menyalahi Aturan Oktet

Kadang,atom pusat memiliki lebih dari 8 elektron di sekelilingnya, kadang malah kurang dari

delapan. Yang paling sering menyalahi aturan oktet adalah atom yang kekurangan elektron,

elektron ganjil,atom yang meluaskan kulit valensinya

1. Atom yang kekurangan elektron

Gaseous molekul termasuk berilium dan boron sebagai atom pusat seringnya adalah

deficient atom. Mereka mempunyai kurang dari delapan disekelilingnya. Hanya ada 4

elektron disekeliling berilium dan elektron di sekeliling boron. Atom halogen yang

mengelilingi boron atau berilium dalam BF3 atau BeCl2 lebih elektronegatif dari boron

dan berilium. Cara agar elektron defisien menjadi oktet adalah menambah ikatan dalam

reaksi. Jika BF3 bereaksi dengan ammonia,maka boron akan menjadi oktet

2. Elektron ganjil dalam molekul

Beberapa molekul memiliki atom pusat dengan elektron valensi bilangan ganjil,sehingga

mereka tidak bisa memiliki elektron yang semuanya be