unit 01-pengenalan
TRANSCRIPT
UNIT 1 PENGENALAN
STRUKTUR DAN PENGIKATAN
1.1 Formula kimia
1.2 Kelektronegatifan
1.3 Ikatan Kimia
1.4 Struktur Lewis
1.5 Cas formal
1.6 Pemecahan ikatan
1.7 Asid dan bes Lewis
1.8 Pengacukan orbital
1.9 Ikatan dubel berkonjugat
2.0 Resonans
Unit 01-Pengenalan.doc 1
UNIT 1 PENGENALAN Kimia organik - ilmu kimia mengenai sebatian-sebatian karbon. Tidak semua sebatian yg. mengandungi karbon adalah organik. Misalnya, CO2, Na2CO3, -tak organik. Kenapa karbon? Atom karbon (C) boleh diikat kepada atom C atau atom-atom lain dalam banyak cara. Oleh itu C wujud dalam banyak sebatian. Sebatian organik mudah - mengandungi satu atom C, eg . metana CH4 Sebatian organik kompleks - mengandungi banyak C, eg . asid nukleik ( pembawa kod genetik dalam sistem hidupan )
Kenapa perlu mengetahui kimia organik ?
Mana - mana sahaja sebatian berkaitan dengan tumbuhan , haiwan atau mikroorganisme menyentuhi prinsip - prinsip kimia organik .
Bidang perubatan , biokimia , mikrobiologi , pertanian , makanan , pemakanan , dll . memerlukan pengetahuan kimia organik . 1.1 FORMULA KIMIA
• Formula empirik - nisbah antara atom-atom dlm molekul • Formula molekul - bil. sebenar setiap atom dlm molekul • Formula struktur - bagaimana atom-atom diikat dlm molekul Contoh: Etana
Formula empirik CH3
Formula molekul C2H6
Formula struktur H H
H- C - C - H
H H
Unit 01-Pengenalan.doc 2
Contoh pengiraan
Soalan: Suatu hidrokarbon X mengandungi 82.76% karbon mengikut jisim. Jisim molekul relatif X ialah 58. Apakah formula empirik dan formula molekul X? Jawapan
2 mol atom karbon bergabung dengan 5 mol atom hidrogen. Maka formula empirik hidrokarbon itu = C2H5 Biarkan formula molekul hidrokarbon = (C2H5)n, n = nombor bulat Diberi jisim molekul relatif (C2H5)n = 58 Oleh itu [(12 x 2) + (1 x 5)]n = 58 29n = 58 n = 2 Maka formula molekul hidrokarbon itu = (C2H5)n
= (C2H5)n2
= C4H10
1.2 KEELEKTRONEGATIFAN
• Ukuran yang menunjukkan kekuatan sesuatu atom itu menarik elektron valensnya.
• Berguna bagi meramalkan keaktifan kimia. • Keelektronegatifan bertambah dari kiri ke kanan jadual berkala. ( Li < Be < B < C < N < O < F ) • Keelektronegatifan berkurang dari atas ke bawah F > Cl > Br > I )
PERINGATAN: RUJUK JADUAL BERKALA DAN PERHATIKAN KEELEKTRONEGATIFAN
Unit 01-Pengenalan.doc 3
Skala Pauling Unsur elektronegatif
H2.1Li1.0Na0.9
Be1.5Mg1.2
B2.0Al1.5
C2.5Si1.8
N3.0P
2.1
O3.5
S2.5
F4.0Cl3.0Br
2.8I
2.5 Unsur elektropositif • Keelektronegatifan unsur kumpulan I dan II rendah - senang menderma elektron • Keelektronegatifan unsur kumpulan VI dan VII tinggi - senang menerima elektron • Beza keelektronegatifan menentukan jenis ikatan antara dua atom
Beza keelekronegatifan Ikatan Contoh _______________________________________________ + - > 1.7 ionik Na Cl
0.5 - 1.6 kovalen O - H berkutub N - H
< 0.5 kovalen C - C C - H
________________________________________________
Unit 01-Pengenalan.doc 4
1.3 IKATAN KIMIA
• Perkara asas dan penting dalam kimia organik adalah pengikatan. • Asas bagi pengikatan ialah susunan elektron dalam atom atau konfigurasi
elektron.
Unsur paling penting dalam sebatian organik:
karbon (C) hidrogen (H) nitrogen (N) oksigen (O) halogen (F, Cl, Br, I) Unsur lain -sulfur (S), fosforus (P). (Rujuk kedudukan unsur-unsur ini dalam Jadual Berkala)
KONFIGURASI ELEKTRON Unsur No Bil Konfigurasi atom elektron elektron H 1 1 2 1s2
C 6 6 2.4 1s2 2s2 2p2 N 7 7 2.5 1s2 2s2 2p3
O 8 8 2.6 1s2 2s2 2p4
Cl 17 17 2.8.7 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Elektron yang memainkan peranan dalam pembentukan ikatan ialah elektron dalam petala terluar iaitu petala valens. Elektron-elektron ini dipanggil elektron valens. ELEKTRON VALENS Unsur Konfigurasi elektron elektron valens H 1s2 1s2
C 1s2 2s2 2p2 2s2 2p2 N 1s2 2s22p3 2s2 2p3
O 1s2 2s2 2p4 2s2 2p4
Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p7 3s2 3p7
GAS ADI – Petala nalens penuh
Unit 01-Pengenalan.doc 5
Ikatan Kimia Sesuatu atom membentukkan ikatan dengan suatu atom lain supaya petala valensnya penuh (untuk menyerupai konfigurasi gas adi - mempunyai 8 elektron dalam petala valens).
Aturan yang berkaitan dipanggil aturan oktet. Gas adi petala valens
He 1s2
Ne 2s2 2p6
Ar 3s2 3p6
JENIS-JENIS IKATAN KIMIA • Ikatan ionik - pemindahan elektron dari satu atom ke satu atom lain
• Ikatan kovalen - perkongsian sepasang elektron antara dua atom IKATAN IONIK Mencapai konfigurasi gas adi dengan cara pemindahan electron. Contoh: NaCl
Unsur Elektron valens
Na 3s1
Cl 3s2 3p5
Ca 4s21
IKATAN IONIK kation anion (tarikan antara cas positif dan cas negatif)
+Ca CaCl Cl2
2 2
+Na NaCl Cl
Unit 01-Pengenalan.doc 6
IKATAN KOVALEN Mencapai konfigurasi gas adi dengan cara berkongsi elektron. Bil. ikatan kovalen yg. dibentukkan = bil. elektron yg.diperlukan untuk mencapai oktet.
Contoh 1 H - petala valens 1s1. Perlukan satu elektron untuk menyerupai He 1s2
H . . H H : H Dua atom hodrogen berkongsi dua elektron. Perkongsian elektron menghasilkan ikatan kovalen
Contoh 2 Karbon, C - petala valens - 2s2 2p2 . Perlukan 4 elektron untuk menyerupai Ne: 2s2 2p6
Contoh 3 N - petala valens - 2s2 2p3 . Perlukan 3 elektron untuk menyerupai Ne 2s2 2p6
pasangan elektron pasangan elektron bukan ikatan dalam ikatan
IKATAN KOVALEN
Bilangan ikatan kovalen yang dibentukkan bergantung kepada bilangan elektron yang diperlukan untuk mendapat konfigurasi gas adi.
+ H3N HH
H N NH
H
H
+ H4C HH
HHC C
H
H
H
H
Unit 01-Pengenalan.doc 7
Bila bentuk ikatan kovalen dan bila bentuk ikatan ionik? Jenis ikatan yang dibentukkan bergantung kepada keelektronegatifan Panduan kasar
Beza keelekronegatifan Ikatan Contoh > 1.7 ionik Na Cl
0.5 - 1.6 kovalen O - H berkutub N - H
< 0.5 kovalen C - C C - H
Contoh
Sebatian ionik Na+ Cl -
Sebatian kovalen H-H
Sebatian kovalen berkutub Hδ+ Clδ−
IKATAN KOVALEN BERKUTUB Taburan ketumpatan elektron pada ikatan diberi simbol δ + (cas separa positif) dan δ− (cas separa negative) atau sebagai Contoh: δ+ δ − C O atau C O δ+ δ − H Cl atau H Cl Pertambahan sifat ionik: H - H, CH3 - O - CH3 , H - O - H, H - Cl, Na+ Cl- Tarikan antara molekul
Unit 01-Pengenalan.doc 8
1. Saling tindakan dipol-dipol
Faktor: perbezaan keelektronegatifan 2. Ikatan hidrogen
Faktor: Perbezaan keelektronegatifan - mesti ada H pada atom elektronegatif (N, O, F). 3. Daya London (daya Van der Waal) - sangat lemah - antara molekul tak berkutub Molekul berkutub
H - Cl mempunyai momen dwikutub H Cl hujung hujung positif negative
1.4 STRUKTUR LEWIS
C Clδ+ δ-
H
H
HC Clδ+ δ-
H
HC Clδ+ δ-
H
H
H
tarikan antara molekul
H
H O
HC 3
H O
HC 3
H O
HC 3
Ikatan hidrogen
HC 3
C H2
HC 3C H2
C H2
HC 3
C H2
HC 3C H2
C H2
HC 3
C H2
HC 3C H2
C H2daya V an de W aal
Unit 01-Pengenalan.doc 9
1.4 Struktur Lewis • Semua elektron dalam ikatan dan bukan ikatan ditunjukkan • Elektron dalam ikatan ditunjukkan oleh garis pendek • Elektron bukan ikatan ditunjukkan oleh titik “.” utk elektron tunggal “ : ” atau “ .. ” utk pasangan elektron bukan ikatan. Contoh Struktur Lewis
Struktur Lewis • Pada H, dua elektron (Kenapa?) • Pada atom lain, 8 (Aturan oktet)
C
H
H
H C
O
O H
O HH
Unit 01-Pengenalan.doc 10
1.5 Cas Formal
Di dalam struktur sesuatu ion yang mengandungi lebih daripada satu atom, iaitu ion poliatom, kedudukan sebenar casnya, sama ada cas positif atau cas negatif perlu dinyatakan. Cas pada atom tertentu dalam sesuatu ion dipanggil cas formal atom itu.
Contohnya, bagi ion CH3CO2- , pada atom manakah cas negatif itu berada:
Pada C? C mana? Pada O? O mana? Atau pada H H mana?
Mengira cas formal • Tulis struktur Lewis ion itu dengan betul. • Kira cas formal dengan menggunakan formula berikut: Cas formal = Bil. elektron valens dlm atom neutral - (1/2 x bil. elektron dlm ikatan +
bil. elektron bukan ikatan) Perhatikan • Pada setiap atom C, bilangan ikatan = 4 valensi C = 4, Oleh itu C tidak bercas • Bagaimana dengan O? • Kenapakah H tidak bercas? Mengira cas pada atom Pada setiap atom karbon: Bilangan elektron valens dalam atom neutral = 4 Bilangan elektron bukan ikatan = 0 1/2 x jumlah elektron dalam ikatan = 4 Oleh itu, cas formal pada karbon = 4 - (0 + 4) = 0 (iaitu, C tidak mempunyai cas)
C
O
CH3 O
Unit 01-Pengenalan.doc 11
Mengira cas pada atom O Pada O 1 Bilangan elektron valens dalam atom neutral = 6 Bilangan elektron bukan ikatan = 4 1/2 x jumlah elektron dalam ikatan = 2 Oleh itu, cas formal pada oksigen = 6 - (4 + 2) = 0 O 1 tidak bercas Pada O2 Bilangan elektron valens dalam atom neutral = 6 Bilangan elektron bukan ikatan = 6 1/2 x jumlah elektron dalam ikatan = 1 Oleh itu, cas formal pada oksigen = 6 - (6 + 1) = -1 O 2 bercas -1 Struktur CH3CO2
- ialah Peringatan: Pada sesuatu atom, jika bilangan ikatan = valensi, atom itu tidak bercas, iaitu, cas atom itu = 0 Perhatikan • Pada setiap atom C, bilangan ikatan = 4, valensi C = 4, Oleh itu C tidak bercas. • Bagaimana dengan O? • Kenapakah H tidak bercas?
C
O
CH3 O
Unit 01-Pengenalan.doc 12
1.6 PEMECAHAN IKATAN Homolisis
H Cl:....
H Cl:....
. .+
hidrogenRadikal
klorinRadikal
Homo = sama; lisis = pembelahan Heterolisis
-+H Cl:..
..H Cl:..
..+
hidrogenIon
klorin
:
Ion
(kation) (anion) Hetero = tak sama; lisis = pembelahan
Karbokation Cas positif pada karbon
-+X :....
X :....
+ :C C
Karbokation Karbanion
Cas negatif pada karbon
+Y :....
Y :....
+:C C
Karbanion
-
Unit 01-Pengenalan.doc 13
Elektrofil = suka electron
-+X :....
X :....
+ : CC
Elektrofil Nukleofil
Nukleofil Suka nucleus (suka pusat positif)
+ Y :....
Y :....
+: CC
Nukleofil
-
Elektrofil Anak Panah Dalam Penulisan Kimia Organik Anak panah melengkung
• menunjukkan pergerakan elektron dalam struktur-struktur resonans dan dalam tindak
balas. • 'Ekor' anak panah mestilah pada kedudukan asal elektron dan 'kepalanya' pada
tempat baru setelah pergerakan berlaku. Contoh
O S O O S O
C O C O-+
: :..
.. ..
C O C O-+
: :.... ..
Unit 01-Pengenalan.doc 14
Anak panah melengkung mata kail
Menunjukkan pergerakan elektron tunggal
H Cl :....
H Cl:....
. .+
radikal radikal bebas bebas Anak panah lurus • Menunjukkan reaktan kepada hasil
H Cl :....
H Cl :....
. .+
• Menunjukkan keseimbangan
A B C D+ + • Menunjukkan resonans
C O C O-+
: :..
.. ..
Contoh
1. Nyatakan sama ada pembelahan berikut homolisis atau heterolisis, dan tunjukkan pergerakan pasangan elektron dengan menggunakan anak panah melengkung yang sesuai. Nyatakan juga jenis spesis yang terbentuk, iaitu kation, anion atau radikal. (a) (CH3) 3C – Cl (CH3) 3C+ + Cl-
(b) CH3– CH3
2 . CH3
2. Kelaskan molekul/ion berikut, sebagai elektrofil, nukleofil atau radikal. •(a) (CH3) 2CH+ (b) CH3CH2
.
•(c) :NH2
- (d) CH3 CO2-
Unit 01-Pengenalan.doc 15
1.7 ASID DAN BES • Menurut Bronsted- Lowry Asid: Sebatian yang dapat menderma H+ Bes: Sebatian yang dapat menerima H+ Tindak balas asid-bes: H+ dipindahkan daripada asid kepada bes • Asid kuat
- mengalami pengionan lengkap dalam air
• Asid lemah - tidak mengalami pengionan lengkap dalam air Asid dan Bes Lewis Kebanyakan tindak balas kimia yang berlaku melibatkan pendermaan dan penerimaan elektron. Dalam tahun 1923, G. N. Lewis telah memperkembangkan konsep ini dan telah menggunakan istilah asid dan bes. Beliau mencadangkan supaya asid ditakrifkan sebagai penerima pasangan elektron dan bes ditakrifkan sebagai penderma pasangan elektron. Contoh-contoh berikut menunjukkan tindak balas asid-bes.
H O H + H Cl H O H + Cl
H
HO + H Cl H OH + Cl
Bes Asid
H H+NH3
++ NH3:
Asid Lewis(penerimapasanganelektron)
Bes Lewis(pendermapasangan elektron
Unit 01-Pengenalan.doc 16
Mengikut teori asid-bes Lewis, asid tidak terhad kepada ion hidrogen sahaja; banyak lagi spesis lain yang boleh dikelaskan sebagai asid, misalnya aluminium klorida. Atom pusatnya, aluminium mempunyai enam elektron (sekstet), oleh itu kekurangan elektron. Apabila ia menerima elektron, aluminium klorida menjadi asid Lewis, dan molekul ammonia yang menderma pasangan elektron menjadi bes Lewis.
Sebarang atom yang berkurangan elektron boleh bertindak sebagai asid Lewis. Sebatian-sebatian yang mengandungi unsur-unsur kumpulan 3A seperti boron dan aluminium adalah asid Lewis sebab unsur-unsur ini mempunyai enam elektron sahaja dalam petala terluar. Sebatian-sebatian lain yang mempunyai orbital-orbital kosong juga boleh bertindak demikian. Zink dan ferrum (III) halida kerap digunakan sebagai asid Lewis dalam tindak balas organik.
Contoh Kelaskan molekul / ion berikut sebagai asid atau bes Lewis. Berikan alasan bagi jawapan anda: (a) CH3NH2
(b) NH2-
(c) (CH3) 3C+ (d) (CH3) 2NH (e) H:- (f) (CH3) 3B (g) (CH3) 3N (h) H2O
AlCl
+NH3
NH3:
Asid Lewis(penerimapasanganelektron)
Bes Lewis(pendermapasangan elektron
ClCl
Al
Cl
Cl
Cl+
Al Cl
Cl
Cl
+R Cl R Cl+
Al-
Cl
Cl
Cl
.... :
Unit 01-Pengenalan.doc 17
Lengkapkan struktur dalam tindak balas berikut dengan menunjukkan kesemua pasangan elektron pencil. Labelkan setiap struktur tersebut sama ada sebagai asid atau bes Lewis. Kemudian lukis anak panah melengkung untuk menunjukkan pergerakan elektron.
CH3 CH2
Cl + Al Cl
Cl
Cl
CH3 CH2
Cl+
Al-
Cl
Cl
Cla)
CH3 OH + B F
F
F
CH3 O+
B-
H
F
FF
b)
C+
CH3
CH3 CH3
+ OH2 OH2+
CH3
CH3 CH3
c)
CH3 OH + H I CH3 OH2+ + I
-d)
-FH F CH3 CH3 +f) CH2 CH2 +
e) CH3 NH2 + H Cl CH3 NH3+
Unit 01-Pengenalan.doc 18
1.8 PENGACUKAN ORBITAL • Struktur Lewis mudah difahami tetapi tidak menggambarkan bentuk sebenar sesuatu
molekul • Bentuk 3-dimensi boleh memperihalkan dengan lebih jelas dan lebih tepat tentang
pengikatan • Konsep pertindihan orbital digunakan untuk menerangkan teori pengikatan kovalen Orbital • Orbital adalah kawasan di sekitar nukleus di mana elektron yang mempunyai tenaga
tertentu ditemui • Contoh orbital: s, p d, f, ... • Setiap jenis orbital mempunyai bentuk tertentu • Setiap orbital boleh memuatkan sepasang elektron sahaja Beberapa jenis orbital Orbital s Orbital p (px , py , pz) Orbital-orbital petala valens bagi karbon (keadaan asas)
x
z
y
2s
x
z
2px
y
z
y2py
x
y
x
z
2pz
Unit 01-Pengenalan.doc 19
Molekul hidrogen, H2 • Struktur Lewis
H H:H H:
H . H.+ ..H H
H Hσorbital s orbital s
Pembentukan ikatan antara dua atom hidrogenσ
H . H.+ ..H H
H Hσorbital s orbital s
Pembentukan ikatan antara dua atom hidrogenσ
• Apabila membentukkan ikatan kovalen, orbital 1s masing-masing bertindih untuk membentukkan ikatan sigma (σ).
PENGACUKAN sp3 Molekul metana, CH4
• Dalam keadaan asas, C: 1s2 2s2 2p2 • Elektron-elektron valens: 2s2 2px
1 2py1
• Penyusunan semula: 2s1 2px1 2py
1 2pz1
• Empat orbital mengacuk untuk memberikan • 4 orbital kacukan yang setara Orbital kacukan sp3 Molekul metana, CH4
• Elekton-elektron dalam setiap orbital hibrid sp3 menolak antara satu sama lain • Empat orbital kacukan sp3 disusun dalam bentuk tetrahedron supaya elekton-elektron berada pada jarak maksimum • Dalam susunan ini, sudut ikatan antara orbital ialah sudut tetrahedraon, iaitu 109.5o.
2s + 2px + 2p y + 2p z
mengacuk
sp3 sp3 sp 3 sp 3
orbital-orbital kacukan
orbital-orbital dalam petala valens
Empat orbital kacukan sp3 bertindih dengan orbital 1s darhidrogen
H
H
H
H
Unit 01-Pengenalan.doc 20
Metana, CH4 - Geometri molekul CH4 - tetrahedron
Pertindihan orbital sp3 dari C dengan orbital s dari H membentukkan ikatan sigma, σ
H
HHH
C
H HHH
σ
σσ
σ
N
pasangan elektron tak terkongsi
H
HH
sp3 dari N
s dari H
PENGACUKAN sp2 Contoh: Molekul etena, C2H4 • Elektron-elektron valens C: 2s2 2px
1 2py1
• Penyusunan semula: 2s1 2px1 2py
1 2pz1
• Satu orbital s mengacuk dengan 2 orbital p untuk memberikan 3 orbital kacukan yang setara • Orbital kacukan ini dipanggil sp2
+sp2 sp2
Bertindih mengikut arah ikatan
Ikatan sigma (σ)
+
2pz 2p z
Bertindih di tepi
Ikatan pi (π)
Unit 01-Pengenalan.doc 21
Orbital kacukan sp2
C CH
H
H
HC
H
H
C =H
H
πσ
σ σ
σ σ
3 orbital sp2 Sudut ikatan =120o
Orbital Kacukan sp
180o
Dua orbital kacukan sp
Etuna
C C HH : : :
C C HHσσ σππ
Jenis Ikatan Kovalen Pengikatan Penghibridan ____________________________________ Ikatan tunggal sp3 Ikatan ganda-dua sp2 Ikatan ganda-tiga sp ____________________________________
Unit 01-Pengenalan.doc 22
1.9 IKATAN DUBEL BERKONJUGAT Karbon sp2 membentukkan ikatan ganda-dua (1 ikatan σ dan 1 ikatan π) dan karbon sp membentukkan ikatan ganda-tiga (1 ikatan σ dan 2 ikatan π). Ikatan p memainkan peranan penting dalam sifat kimia sesuatu molekul. Satu keadaan penting ialah apabila terdapat orbital π pada atom di sebelah ikatan ganda-dua, sama ada yang mengandungi: orbital p yang mengandungi elektron tunggal, seperti dalam radikal allil, CH2=CH-CH2
. atau orbital p kosong seperti dalam kation allil, CH2=CH-CH2
+ atau orbital p dalam ikatan ganda-dua lain (dua atau lebih ikatan ganda-dua di selangi dengan satu ikatan tunggal) seperti dalam 1,3-butadiena, CH2=CH-CH=CH2. Keadaan di atas membenarkan penyahsetempatan elektron π. Sistem yang mengandungi dua atau lebih ikatan ganda-dua di selangi dengan satu ikatan tunggal – di mana elektron πnya dinyahsetempat dipanggil sistem ikatan dubel berkonjugat (konjugasi) . Konjugasi memberikan sifat istimewa kepada sistem yang mengandunginya. Sistem yang berkonjugat adalah lebih stabil daripada yang tidak berkonjugat. eg CH2=CH-CH=CH-CH3 lebih stabil daripada CH2=CH-CH2-CH=CH2. (berkonjugat) (tak berkonjugat)
lebih stabil daripada
(berkonjugat) (tak berkonjugat) 2.0 RESONANS Apabila menulis struktur sesuatu sebatian yang mengandungi konjugasi, kadang-kadang sesuatu pasangan elektron itu boleh ditempatkan antara lebih daripada dua atom semasa dalam proses membentukkan ikatan. Kita akan gunakan sulfur dioksida, SO2 sebagai contoh. Kita ada 2 pilihan untuk menulis strukturnya:
O S O atau O S O
Unit 01-Pengenalan.doc 23
Perhatikan: Kedudukan elektron dalam dua struktur di atas berbeza. Dua struktur begini dipanggil struktur-struktur resonans. Perkaitan antara struktur-struktur resonans ditunjukkan dengan menggunakan anak panah dua mata. .. .. .. .. .. ..
: O S O: :O S O: .. .. Dua struktur itu ialah struktur resonans bagi SO2. Dalam struktur-struktur resonans susunan atomnya sama. Yang berbeza hanya susunan elektron. Ahli-ahli kimia gunakan anak panah melengkung untuk menjejaki kedudukan elektron: Kaitan antara struktur-struktur resonans ini pula ditunjukkan dengan menggunakan anak panah dua mata . Daripada pengukuran panjang ikatan, didapati bahawa panjang dua ikatan antara oksigen dan sulfur adalah sama, iaitu pertengahan antara ikatan tunggal dan ikatan ganda dua. Struktur sebenar sulfur dioksida adalah kacukan atau hibrid daripada struktur-struktur resonan di atas.
Dua perkara penting pada struktur-struktur ini ialah
(i) Setiap atom mempunyai konfigurasi gas nadir (ii) Dua struktur ini boleh saling berubah dengan hanya mengubahkan kedudukan
elektron. Kedudukan atom tidak berubah.
Contoh 1 Yang manakah antara struktur-struktur berikut berikut berbeza hanya dalam kedudukan elektron?
Jawapan: (i), (iii) dan (iv) berbeza hanya dalam kedudukan elektron. Contoh 2 Tulis struktur-struktur resonans bagi ion karbonat, CO3
2-
i) N = O dan N O iii) H - C dan H - C
iv) O - O = O dan O = O - O
S
O O
S
ii) H - C N dan C N-H
O S O O S O
Unit 01-Pengenalan.doc 24
Jawapan
O
C
O O
O
C
O O
O
C
O O
1 2 3 Struktur 1, 2 dan 3 tidak serupa tetapi setara. Tidak satupun antara struktur-struktur ini yang sepadan dengan data yang diperolehi bagi ion karbonat. Struktur sebenar adalah hibrid atau kacukan antara 1,2 dan 3. Hasil daripada kacukan ini ialah suatu struktur di mana kesemua ikatan C-O sama panjang dan ketiga-tiga O mempunyai ketumpatan elektron yang sama. Kacukan ini boleh diwakili oleh struktur berikut:
Contoh 3
Apakah kaitan antara struktur (4) dan (5)
N C - O dan N = C = O
(4) (5)
O O
O
C
δ
δ
δ
Unit 01-Pengenalan.doc 25
Jawapan (4) dan (5) berbeza hanya dalam kedudukan elektron. (4) boleh diubah kepada (5) atau sebaliknya, dengan menggerakkan dua pasang elektron. Pasangan elektron yang digerakkan begini mestilah dari ikatan pai atau pasangan elektron pencil (pasangan elektron bukan ikatan).
Oleh sebab perbezaannya hanya dalam kedudukan elektron, (4) dan (5) adalah struktur-struktur resonans.
(4) (5) Struktur hibrid Struktur-struktur resonans Struktur sebenar anion ini adalah hibrid atau kacukan antara (4) dan (5). (4) dan (5) disebut sebagai penyumbang kepada struktur sebenar.
N = C = O menjadi N C - O
(4)(5)
N C O menjadi N = C = O(4) (5)
N = C O = [ N N = C = O ]C - O-δ -δ