GEOMETRI MOLEKUL (BENTUK MOLEKUL) Untuk menentukan

GEOMETRI MOLEKUL (BENTUK MOLEKUL)
Untuk menentukan gemetri molekul dapat ditentukan dengan teori:
1. VSEPR
2. Hibridisasi
3. Orbital molekul
Hubungan VSEPR dengan domain electron pada atom pusat (jumlah pasangan electron dan panjang ikatan pada atom pusat)
Domain electron = daerah gerak electron / daerah gerak pasangan electron disekitar atom pusat.
Domain electron dapat berupa:
a. PEI dapat berupa  ikatan kovalen tunggal
 ikatan kovalen rangkap 2
 ikatan kovalen rangkap 3
 ikatan kovalen koordinasi
b. PEB (pasangan electron bebas / pasangan electron yang tidak dipakai untuk mengikat atom lain)
Teori  VSEPR (Valence shell electron pair repulsion / Tolakan pasangan electron kulit valensi)
Tolakan PEB – PEB > PEB – PEI > PEI -PEI
 Hibridisasi = penggabungan orbital-orbital yang memiliki tingkat energy yang hampir sama
Rumus VSEPR  AXmEn  nilai X ≥ 2
A = atom pusat
X = PEI
E = PEB
m = jumlah PEI
n = jumlah PEB
m + n = jumlah pasangan electron yang mengelilingi atom pusat = jumlah domain elektron.
Ada 5 Bentuk Dasar Molekul berdasar domain elektron
Domain electron 2  linear  sp
Domain electron 3  trigonal planar  sp2
Domain electron 4  tetrahedral  sp3
Domain electron 5  trigonal bipiramida  sp3d
Domain electron 6  oktahedral  sp3d2
Domain
electron
2
PEI
PEB
2
-
Rumus
VSEPR
AX2
HIBRIDISASI
sp
Geometri molekul
Linear
Contoh
BeF2 , CS2 , CO2 , BeCl2 , HCN ,
NO2+
1
3
4
1
AXE
-
2
-
Trigonal planar
Segitiga datar
SO3 , BF3 , BCl3 , NO3- , H2CO
O3 , SO2 , OCl2 , OF2
-
Bent = bengkok =
membentuk sudut
= V shape
-
sp3
sp3
Tetrahedral
Trigonal piramida
CH4 , CCl4 , CF4, SiF4
NH3 , PCl3, XeO3 , NF3, PH3,
3
-
AX3
sp
2
1
AX2E
sp2
1
2
AXE2
4
3
1
AX4
AX3E
ClFO2, ClF2O+
2
2
AX2E2
sp3
Bengkok, bentuk V
H2O , H2S, H2Se, OF2 , SF2,
ClF2+, ClFO, I3+
1
5
6
3
AXE3
-
-
3
Trigonal
bipiramida
See saw / jungkatjungkit
Bentuk T , T shape
PCl5 , PF5 , PBr5 , AsF5 , SOF4
linear
XeF2 , I3-
5
-
AX5
sp d
4
1
AX4E
sp3d
3
2
AX3E2
sp3d
2
3
6
-
AX6
Octahedral
5
1
AX5E
4
2
AX4E2
Octahedral
terdistorsi
Square planar /
bujur sangkar
By far Qim Iya
AX2E3
3
sp d
SF4 , XeO2F2 , IF4+ ,
ICl3 , IBr3 , IF3 , ClF3
SF6 , SCl6 ,
IF5 , ICl5 , ClF5
XeF4 , XeCl4
1
Teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)
 Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR didasari oleh penggambaran struktur Lewis sebagai model
2 dimensi
 Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkan secara relatif grup (bisa berupa atom atau pasangan elektron)
pada posisi tertentu
 Prinsip dasarnya: masing-masing grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lain untuk
meminimalkan gaya tolakan.
 Ikatan rangkap memberikan gaya tolakan lebih kuat dibanding ikatan tunggal
 Pasangan elektron sunyi juga memberikan tolakan lebih kuat dibanding pasangan elektron berikatan
 Notasi yang dipakai: A = atom pusat, X = atom sekitar yang berikatan dan E = grup elektron valensi yang tidak
berikatan (sunyi)
Bentuk Molekul dengan 2 dan 3 Grup Elektron
Bentuk Molekul dengan 4 Grup Elektron
Bentuk Molekul dengan 5 Grup Elektron
By far Qim Iya
2
NOTASI
VSEPR
AX2
CONTOH
GEOMETRI MOLEKUL
BeF2 , CS2 , CO2
BeCl2 , HCN ,
NO2+
Linear
Untuk memperkirakan bentuk molekul dapat digunakan teori:
1. Teori domain electron atau VSEPR (teori tolakan pasangan elektron kulit valensi )
2. Teori Hibridisasi (teori ikatan Valensi)
Hibridisasi adalah proses pencampuran/penggabungan orbital-orbital atom membentuk orbital baru dengan tingkat energi
berada di antara orbital-orbital yang dicampurkan.
Orbital hasil pencampuran dinamakan orbital hibrida.
Model orbital ikatan terlokalisasi merupakan aplikasi teori ikatan valensi yang dikembangkan oleh Linus Pauling. (Orbital
localized-bond model is application of valence-bond theory which is developed by Linus Pauling.)
Proses hibridisasi berlangsung dalam tahap-tahap berikut.
1. Elektron mengalami promosi atau perpindahan ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi.
2. Orbital-orbital bercampur atau berhibridisasi membentuk orbital hibrida yang ekuivalen.
Contoh:
a. Molekul CH4
Tinjau molekul CH4, empat atom hidrogen berikatan dengan satu atom karbon melalui ikatan kovalen, atom karbon sebagai
atom pusat. Ikatan ini terbentuk melalui tumpang tindih orbital sp 3 dari atom karbon dengan orbital 1s dari atom hidrogen.
Kedua orbital yang berikatan (1s-sp3) dilokalisasikan sepanjang ikatan C–H.
Oleh karena itu, orbital yang terbentuk dinamakan orbital ikatan terlokalisasi yang diorientasikan pada daerah di antara
atom karbon dan hidrogen.
Dalam CH4 orbital dari atom C harus menyediakan 4 orbital dengan electron yang belum berpasangan , yang akan
bertumpang tindih (berpasangan) dengan elelktron dari 4 atom H.sehingga ada 1 elektron dari orbital s mengalami promosi
(berpindah) ke orbital p
Hibridisasi dengan orbital yang belum berpasangan
Hibridisasi sp3
Selanjutnya berpasangan dengan electron dari 4 atom H
By far Qim Iya
Hibridisasi sp3
3
Membentuk molekul CH4 dengan hibridisasi sp3
b.
Molekul NH3
Hibridisasi dari NH3  sp3
Electron kulit valensi atom 7N  ns2 np3
Hibridisasi sp3
Atom N harus menyediakan 3 orbital dengan electron yang belum berpasangan, yang akan bertumpang tindih (berpasangan
dengan elektron dari 3 atom H.
Atom N tidak perlu mengalami promosi karena sudah ada 3 orbital 2p yang berisi electron tunggal (belum berpasangan)
Dalam molekul NH3 orbital menjadi menjadi
Hibridisasi sp3
c.
Molekul H2O
Hibridisasi H2O  sp3
Electron valensi atom 8O 
Hibridisasi sp3
Atom O harus menyediakan 2 orbital dengan electron yang belum berpassangan, yang akan berpasangan dengan elektron
dari 2 atom H.
Atom O memiliki 2 orbital yang berisi electron tunggal , sehingga tidak perlu ada promosi electron.
Dalam molekul NH3 orbital menjadi menjadi
Hibridisasi sp3
Latihan :
Jelaskan proses terbentuknya rumus VSEPR dan Orbital Hibridisasi dari molekul berikut:
1. BCl3
6. SF2
11. CO2
2. PCl3
7. SF4
12. SO2
3. PCl5
8. SF6
13. SO3
4. BeCl2
9. C2H4
14. ICl3
5. XeF4
10. C2H2
15. HCN
Domain elektron  jumlah PEI + PEB (teori VSEPR)
 jumlah orbital hibrida (orbital yang bertumpang tindih dan orbital yang berisi PEB)
Rumus Orbital Hibrida ditentukan dari orbital yang bertumpang tindih (ikatan
) dan orbital yang berisi PEB
Ikatan dalam Orbital  ikatan
(orbital bertumpang tindih)
 ikatan Ԓ (orbital yang berikatan rangkap)
By far Qim Iya
4
Hubungan teori VSEPR dengan Orbital Hibridisasi
Domain
electron
Hibridisasi
sp
PEI
PEB
2
-
Rumus
VSEPR
AX2
Geometri
molekul
Linear
3
sp
3
-
AX3
Trigonal planar
Segitiga datar
SO3 , BF3 , BCl3 , NO3-
1
AX2E
Bent = bengkok
= membentuk
sudut = V
shape
O3 , SO2 , OF2 OCl2
4
3
1
AX4
AX3E
Tetrahedral
Trigonal
piramida
CH4 , CCl4 , CF4, SiF4
NH3 , PCl3, XeO3 ,
sp
5
6
sp3d
sp3d2
By far Qim Iya
NF3, PH3, ClFO2,
ClF2O+
2
5
, H2CO
2
3
4
BeF2 , CS2 , CO2
BeCl2 , HCN , NO2+
2
2
Contoh
2
-
AX2E2
AX5
Bengkok,
bentuk V
H2O , H2S, H2Se, OF2 ,
Trigonal
bipiramida
PCl5 , PF5 , PBr5 ,
See saw /
jungkat-jungkit
Bentuk T , T
shape
linear
SF4 , XeO2F2 , IF4+ ,
4
1
AX4E
3
2
AX3E2
2
3
AX2E3
6
-
AX6
Octahedral
5
1
AX5E
4
2
AX4E2
Octahedral
terdistorsi
Square planar /
bujur sangkar
SF2, ClF2+, ClFO, I3+
AsF5 , SOF4
ICl3 , IBr3 , IF3 , ClF3
XeF2 , I3SF6 , SCl6 ,
IF5 , ICl5 , ClF5
XeF4 , XeCl4
5
By far Qim Iya
6
By far Qim Iya
7
Domain electron 3  Hibridisasi sp2
 rumus VSEPR  AX3 dan AX2
Senyawa BCl3 , atom 5B : 1s2 2s2 2p1
Kulit valensi  orbital yang akan mengalami
hibridisasi
: 1s2 2s2 2p1 dalam BCl3 atom B harus menyediakan 3 elektron tunggal, 1 elektron dalam orbital s mengalami promosi
ke orbital p
5B
2s2
2p1
Hibridisasi sp2
Hibridisasi sp2 dari molekul BCl3
promosi
Electron Cl berikatan Cl
By far Qim Iya
Cl
Cl
8
BELUM JADI LHOO
Senyawa SO2 , atom
16S
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Kulit valensi  orbital yang akan
mengalami hibridisasi
atom
O
16S
: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 dalam SO2 atom S harus menyediakan 4 elektron tunggal, untuk berikatan dengan 2 atom
2s2
2p4
Hibridisasi sp2
promosi
Electron Cl berikatan Cl
Cl
Cl
Hibridisasi sp2 dari molekul BCl3
By far Qim Iya
9