Apakah hibridisasi sp3 selalu tetrahedral, walaupun tidak ada lonepair?

Bentuk tetrahedral TIDAK selalu terkait dengan hibridisasi sp3, melainkan bisa

juga dengan sd3 (dalam hal ini dxy, dxz dan dyz) atau bahkan sf3 (dalam hal ini fx3, fy3, dan

fz3). Menurut Teori Group, ketiga orbital px, py, pz, ketiga orbital dxy, dxz,dyz dan ketiga

fx3, fy3, fz3, dalam konfigurasi tetrahedral semuanya mempunyai sifat simetri yang sama

dengan simbol Muliken T2.

Namun pada periode panjang yang melibatkan orbital d, maka bentuk tetradral

terjadi ketika spinnya tinggi dan menjadi oktahedral ketika spinnya rendah walaupun tidak

memiliki pasangan electron bebas.

Contoh:

ion [MnO4]- diamagnetik, [MnO4]2- paramagnetik rendah, dan [CrO4]2- diamagnetik,

mengadopsi geometri tetrahedral, dan teori hibridisasi bisa menjelaskan bahwa masing-

masing atom pusat dipahami mengadopsi orbital hibrida sd3 atau d3s. Akan tetapi ion

[MnCl4]2- paramagnetik tetrahedron mudah dipahami bahwa atom pusat Mn mengadopsi

orbital hibrida sp3.

Dalam hibridisasi harus juga memperhatikan energi state untuk setiap spesies.

Misalnya; atom carbon dengan konfigurasi elektronik (terluar) 2s2 2p2 adalah konfigurasi

elektronik untuk ground state (mengikuti aturan Hund); artinya ia dalam keadaan energi

terendah. 

Sistem elektron valensi 4 untuk atom carbon tidak hanya menghasilkan konfigurasi ground

state,  melainkan beberapa konfigurasi elektronik dengan energi yang lebih tinggi daripada

ground state, sebut saja konfigrasi elektronik dalam keadaan tereksitasi, dan ini menghasilkan

Exited states (State-state tereksitasi).

Tiga diantaranya state tereksitasi adalah

Singlet D dua (1D2) dengan konfigurasi elektronik 2s2 2p2 tetapi semua elektron

berpasangan; energi state ini sekitar 29,15 kcal /mol di atas ground state.

State tereksitasi berikutnya adalah singlet S nol (1S0) dengan energi sekitar 61,93

kcal/mol.

State tereksitasi di atasnya lagi yakni quintet S dua (5S2) tentu saja dengan

konfigurasi 2s1 2p3 dengan energi sekitar 96,50 kcal/mol (atau sekitar 404 kJ/mol)

[Greenwood, 1968, Principles of Atomic Orbitals].

State tereksitasi quintet S dua (5S2) ini terkait dengan hibridisasi sp3 pada atom C, ia

membutuhkan energi dari konfigurasi elektronik ground state untuk pemindahan elektron dan

pengubahan arah spin elektron dari berpasangan-anti paralel 2s2 2p2 menjadi nir-pasangan

dan paralel, 2s1 2p3.

 

 

Geometri CH4 adalah tetrahedral.

Mengapa tetrahedral?  karena ada 4 pasang elektron ikatan yang mencari posisi paling stabil

(tolak-menolak antar pasang elektron seminimal mungkin  dan ikatan antar H-C semaksimal

mungkin).

Hibridisasi (perubahan dari orbital atom ke orbital hibrida) membutuhkan energi karena

untuk kasus atom C energi untuk menaikkan 2 elektron di 1 orbital 2s lebih besar daripada

energi yang bebaskan ketika 2 elektron dari 3 orbital 2p turun ke  tingkat energi orbital

hibrida. Namun demikian ketika 4 orbital atom terdegeret (masing-masing terisi 1 elektron)

mengakibatkan atom C mampu mengikat 4 atom H dan  energi yang dihasilkan jauh lebih

besar (secara energetika menguntungkan), di samping tolakan antar pasang elektron menjadi

rendah. Dengan kata lain, tolakan yang kuat antar pasangan elektron mendorong terjadinya

hibridisasi meskipun membutuhkan energi.

Atom Si (di bawah C) juga mengalami hibridisasi sp3 misalnya kerangka silikat, SiO4, tetapi

karena ukuran atom lebih besar dan adanya orbital 3d yang dapat terlibat dalam ikatan

memberikan sifat berbeda dengan C.

Fenomena sudut ikat dalam H2O dan H2S

Hibridisasi membutuhkan energi. Untuk atom pusat yang kecil seperti O, tolakan antar

pasang elektron sangat kuat (menjadi faktor dominan) maka terjadilah hibridisasi (sudut ikat

104 0), tetapi untuk atom besar seperti S tolakan antar pasang elektron relatif kecil maka

hibridisasi tidak terjadi,  (sudut ikat 92 0), energi hibridisasi menjadi faktor dominan.

>Lalu terkait dengan fenomena interaksi CH4 dengan

energi / UV menurut

>saya tidak dapat diterangkan dengan VBT, tetapi harus dengan MOT.

>Menurut MOT, CH4 memiliki beberapa orbital molekul (bonding dan

>antibonding) yang tingkat energinya berbeda dan memungkinkan

>terjadinya transisi/eksitasi (dari HOMO ke LUMO). Untuk mendapatkan

>orbital molekul itu, kita dapat dengan menggunakan program komputer

>(hyperchem, misalnya) atau kuliah teori group (meskipun hanya secara

>kualitatif).