TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 1
BENTUK - BENTUK MOLEKUL
Bentuk molekul adalah factor yang penting. Setiap molekul memiliki atom, ikatan pasangan, dan pasangan tunggal yang mempunyai posisi masing-masing dengan jarak tertentu satu dengan yang lainnya. Oleh karena itu bentuk tiap-tap molekul berbeda-beda. Berikut adalah cara mengetahui bentuk suatu molekul
10.1 Menggambarkan Molekul Dan Ion Dengan Struktur Lewis
Langkah pertama untuk mengetahui bentuk suatu molekul adalah dengan mengubah rumus molekulnya ke dalam struktur Lewis (atau rumus Lewis).
A. Menggunakan aturan octet untuk membuat struktur lewis Struktur Lewis untuk molekul dengan ikatan tunggal
Langkah 1. Letakan atom-atom berdampingan. Letakan atom dengan golongan terendah di tengah
karena atom tersebut membutuhkan electron lebih banyak untuk membentuk octet. Seperti contoh berikut:
Jika atom-atomnya mempunyai nomor golongan yang sama maka letakan atom dengan periode palng tinggi di tengah . Tetapi untuk atom H hanya dapat membentuk satu ikatan, maka atom H tidak pernah diletakan di tengah.
Langkah 2. Tentukan jumlah nomor valensi electron. Contoh : NF3
Untuk ion poliatomik, tambahkan satu e- untuk setiap ion negative dan kurangkan satu e- untuk ion positif.
Langkah 3. Gambar garis ikatan tunggal dari setiap atom-atom yang mengelilingi pusat atom. Dan
kurangkan 2 valensi dari tiap ikatan.
Langkah 4. Lengkapi pasangan electron yagn tersisa, sehingga tiap atom dapat lengakap dengan
delapan electron (kecuali H dengan dua elektron). Jika masih ada elekton yang tersisa maka letakan di atom pusat.
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 2 Selalu periksa kembali apakah jumlah electron berikatan, electron bebas ditambah dengan ikatan electron sama dengan jumlah total electron valensi molekul. Walaupun bentuk molekul sudah mulai terlihat tetapi sebenarnya struktur lewis bukanlah penggambaran sebenarnya dari bentuk molekul. Contohnya bentuk molekul NF3 yang sebenarnya adalah.
Struktur lewis untuk molekul dengan ikatan ganda
Terkadang jumlah electron yang ada tidak mencukupi untuk membentuk octet pada atom pusat. Maka diperlukan langkah tambahan.
Langkah 5. Buatlah ikatan ganda dengan mengubah salah satu ikatan bebas menjadi pasangan
ikatan dengan atom pusat. Contoh, pembuatan struktur lewis C2H4.
Resonansi : penempatan pasangan ikatan electron
Seringkali kita menulisakn struktr lewis dengan dua jenis ikatan, ikan tunggal dan ganda. Seperti contohnya ozone (O3).
Keadaan ikatan “satu-setengah” seperti diatas sering kita sebut dengan struktur resonansi (bentuk resonansi). Pada dasarnya peletakan atom pada struktur resonansi sama seperti biasa hanya peletakan ikatan dan electron bebasnya lah yang berbeda.
Struktur resonansi bukanlah penggambaran ikatan yang sebenarnya, penggambaran yang sebenarnya adalah resoanansi hibrida. Biasanya dalam penggambaran resonansi hibrida kita menggambarnya dengan garis putus-putus sebagai penjelas.
Delokalisasi electron memperbesar volume densitas electron, sehingga mengurangi pelepasan electron dan menstabilkan molekul. Salah satu contoh molekul yang menggambarkan resonansi hibrida yang baik adalah Benzena (C6H6).
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 3 Muatan Baku : memilih struktur resonansi yang lebih penting
Salah satu cara untuk memilihnya adalah dengan menentukan muatan baku tiap-tiap atom. Muatan akan terbentuk jika electron ikatan terbagi rata. Dengan rumusan
Contohnya O3, muatan baku pada bentuk resonansi semua atom pada O3 adalah
Bentuk I dan bentuk II mempunyai muatan baku yang samapada atom O yang berbeda, sehingga resonansi hibridanya sama. Muatan baku tidak sama dengan jumlah oksidasi. Pada muatan baku , electron ikatan pada atom sama. Sedangkan dalam bilangan oksidasi ikatan electron bergantung pada keelektronegatifan atom. Selain itu bilangan oksidasi tidak berubah dari resonansi satu ke resonansi yang lain. Sedangkan muatan baku berubah.
Muatan baku adalah cara yang berguna walaupun kuranga sempurna. Tetapi aturan muatan baku tetap digunakan karena aturan ini biasanya muncul secara konsisten dalam data percobaan. Struktur lewis untuk pengecualian aturan octet
a. Molekul Elektron Defisien
Atom yang kekurangan electron misalnya Be dan B, keduanya mempunyai electron kurang dari delapan pada atomnya. Sehingga struktur atomnya,
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 4 Cara terbaik agar molekul yang kekurangan electron dapat membentuk octet adalah dengan membentuk ikatan dalam reaksi, contohnya
b. Molekul Electron Ganjil
Beberapa molekul mempunyai atom pusat dngan electron valensi yang ganjil sehingga tidak memungkinkan untuk memasangkan electron-elektronnya. Beberapa disebut radikal bebas yang mempunyai electron bebas dan bersifat sangat reaktif. Biasanya radikal bebas ini bereaksi satu sama lain sehingga electron bebasnya berikatan.
c. Pelebaran kulit valensi
Molekul dan ion ini mempunyai electron valensi lebih dari delapan pada atom pusat. Sehingga ia memperluas kulit valensinya, proses ini melepaskan energy ke lingkungan. Pelebaran kulit valensi hanya terjadi pada pusat atom nonmetal dari periode 3 atau lebih. Salah satu contohnya adalah SF6
10.2 TEORI PELEPASAN PASANGAN ELEKTRON DAN BENTUK MOLEKUL
Pada bagian ini kita akan membahas bagaimana cara mengetahuio dan memprediksi bentuk molekul. Prinsip dasarnya adalah setiap electron valensi disekitar atom pusat diletakan sejauh mungkin satu sama lain agar meminimalisasi pelepasan.
Susunan kelompok electron dan bentuk molekul
Penyusunan kelompok electron ditetapkan kepada berikatan atua tidaknya electron valensi disekitar atom pusat. Sedangkan bentuk molekul ditetapkan oleh letak nukleus atom. Notasi yang dipakai: A =
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 5 atom pusat, X = atom sekitar yang berikatan dan E = grup elektron valensi yang tidak berikatan (sunyi). Sehingga didapatkan 5 bentuk dasar molekul.
Bentuk molekul dengan dua electron (susunan linear)
Ketika dua gugus electron menempel pada atom pusat maka harus ditempatkan sejauh mungkin, dan harus berlawanan arah. Sehingga terbentuk susunan electron yang linear dengan sudut 1800. Salah satu contohnya adalah BeCl2 dan CO2
Bentuk molekul dengan tiga gugus electron (bentuk trigonal planar)
Ketika tiga gugus electron saling menempel pada pusat atom maka akan terbentuk susunan trigonal planar namun ada perbedaan ketika ikatannya rangkap atau tunggal.
Jika pasangannya rangkap maka sudut ikatan akan berubah karena pasangan rangkap mempunyai densitas yang lebih kuat sehingga menolak dua pasangan tunggal lainnya.
Sedangkan ketika ada satu pasangan bebas maka bentuknya akan menjadi V. ini dikarenakan pasangan bebas menolak pasangan ikatan lebih kuat daripada pasangan ikatan saling menolak. Penolakan ini menyebabkan sudut antara pasangan ikatan berkurang.
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 6 Bentuk molekul dengan empat gugus elektron (tetrahedral)
Ketika 4 gugus electron berikatan dengan atom pusat maka akan terjadi bentuk 3 dimensi dan membentuk tetrahedral. Tetapi akan berbeda ketika pasangannya berubah baik itu tunggal maupun ganda.
Ketika salah satu dari gugus electron adalah pasangan bebas, maka bentuk molekulnya akan menjadi trigonal paramid. Dan ketika dari 4 gugus electron disekitar atom pusat terdiri dari 2 berikatan dan 2 tidak berikatan maka bentuk molekulnya akan menjadi bentuk V dengan sudut idela sebesar 1200.
Bentuk molekul dengan lima gugus electron (trigonal bipiramidal) Jika ke lima gugus electron memaksimalkan pemisahannya maka akan
terbentuk trigonal bipiramidal. Sedangkan ketika salah satu pasangan bebas muncul pada posisi equator maka bentuknya akan menjadi bentuk seesaw. Sedangkan ketika kecondongan pasangan bebas
menempati posisi ekuator maka akan menyebabkan molekul dengan tiga kelompok ikatan dan dua pasangan bebas membentuk T-shape. Dan yang terakhir adalah bentuk linier terjadi ketikamolekul dengan tiga pasangan bebas pada posisi ekuator dan mempunyai dua kelompok ikatan pada posisi aksial.
TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO | AININU NAFIUNISA 7 Bentuk molekul dengan enam gugus electron (oktahedral)
Sama seperti bentuk-bentuk sebelumnya ketika enam ikatan terbentuk maka akan terentuk
octahedral. Dan ketika terjadi perubahan pada pasangan atau ikatannya maka bentuk molekul akan berubah juga. Ketka terdapat lima ikatan atom dan satu pasangan bebas maka akan terjadi bentuk square pyramidal. Dan ketika molekul mempunyai 2 pasangan bebas yang selalu berada pada posisi vertical unutk menjauhi penolakan dari pasangan bebas yang lebih kuat maka akan terbentuk square planar shape.
