Ikatan Kimia II: VSEPR dan prediksi geometri Molekular, teori ikatan valensi dan Hibridisasi Orbital Atom; teori orbital atom

(1)

Ikatan Kimia II:

VSEPR dan prediksi geometri

Molekular, teori ikatan valensi

dan Hibridisasi Orbital Atom;

teori orbital atom

Chapter 3c

Presentasi Powerpoint Pengajar

oleh

Penerbit ERLANGGA

Divisi Perguruan Tinggi 2010

dimodifikasi oleh Dr. Indriana Kartini

10.1

Model

Tolakan pasangan-elektron kulit-valensi

(VSEPR, Valence Shell Electron Pair Repulsion) :

Meramalkan bentuk geometris molekul dari pasangan elektron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara

pasangan elektron.

AB2 2 0

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Jumlah ps. bebas pd atom pusat

Susunan pasangan elektron

Geometri Molekul

10.1

linier linier

B B

Cl Be Cl

2 ikatan atom pd pusat atom 0 ps bebas pd pusat atom

10.1

AB2 2 0 linier linier

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Geometri Molekul

VSEPR

AB3 3 0

Segitiga datar

(2)

AB2 2 0 linier linier Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Geometri Molekul

AB3 3 0

segitiga datar

10.1

AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral

VSEPR

10.1

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Geometri Molekul

AB3 3 0

segitiga datar

10.1

AB5 5 0

segitiga bipiramida

Segitiga bipiramida

VSEPR

10.1

Rumus

Jumlah pasangan

elektron

Geometri Molekul

AB3 3 0

segitiga datar

AB5 5 0

segitiga bipiramida

Segitiga bipiramida

AB6 6 0 oktahedral oktahedral

(3)

10.1

ps elektron ikatan vs. ps. elektron ikatan ps elektron bebas vs.

ps. elektron bebas

ps elektron bebas vs. ps. elektron ikatan

> > Rumus Jumlah pasangan elektron Jumlah ps. bebas pd atom pusat Susunan pasangan elektron Geometri Molekul

AB3 3 0

trigonal planar

AB2E 2 1

trigonal planar menekuk 10.1

VSEPR

Rumus Jumlah pasangan elektron Jumlah ps. bebas pd atom pusat Susunan pasangan elektron Geometri Molekul

AB3E 3 1

tetrahedral segitiga bipiramida 10.1

VSEPR

Rumus Jumlah pasangan elektron Jumlah ps. bebas pd atom pusat Susunan pasangan elektron Geometri Molekul

10.1

AB3E 3 1 tetrahedral

segitiga bipiramida

AB2E2 2 2 tetrahedral menekuk

H O H

VSEPR

Rumus Jumlah pasangan elektron Jumlah ps. bebas pd atom pusat Susunan pasangan elektron Geometri Molekul 10.1

AB5 5 0

Segitiga bipiramida

AB₄E 4 1 Segitiga

bipiramida

Tetrahedron terdistorsi

(4)

AB5 5 0

Segitiga bipiramida

AB4E 4 1

Segitiga bipiramida

AB3E2 3 2

Segitiga

bipiramida Bentuk T

Cl F F F

VSEPR

AB5 5 0

Segitiga bipiramida

AB4E 4 1

Segitiga bipiramida

AB3E2 3 2

Segitiga

bipiramida Bentuk T

AB2E3 2 3

Segitiga bipiramida linier I I I

VSEPR

AB₅E 5 1 oktahedral Segiempat

piramida Br F F F F F

VSEPR

AB₅E 5 1 oktahedral Segiempat piramida

AB4E2 4 2 oktahedral

Segiempat datar Xe F F F F

VSEPR

Panduan untuk menerapkan model VSEPR

1. Tulis struktur Lewis molekul tersebut.

2. Hitung jumlah pasangan elektron disekitar atom pusat.

3. Gunakan VSEPR untuk meramalkan geometri molekulnya.

Apakah geometri molekul dari SO2dan SF4?

S

O O

AB2E

menekuk

S

F F

AB4E

(5)

Momen Dipol

10.2

H F

Daerah kaya elektron

Daerah miskin elektron

δ+ δ−

µ

= Q x r

Q adalah muatan r jarak antar muatan 1 D = 3,36 x 10-30_{C m}

10.2

10.2 10.2

Yang manakah dari molekul berikut yang memiliki momen dipol? H2O, CO2, SO2, and CH4

O _H

H

Momen dipol Molekul polar

S

O O

C

O O

Tdk ada momen dipol Molekul nonpolar

Momen dipol Molekul polar

C H

H H H

Tdk ada momen dipol Molekul nonpolar

Apakah CH2Cl2 memiliki momen dipol?

(6)

10.2

Kimia dalam Kehidupan: Microwave Ovens

Energi Ikatan yg terdisosiasi Panjang Ikatan

H

2

F

2

436,4 kJ/mol

150,6 kJ/mol

74 pm

142 pm

Teori ikatan valensi – mengasumsikan bahwa

elektron-elektron dalam molekul menempati

orbital-orbital atom yang mengambil peranan dalam

pembentukan ikatan.

Tumpang-tindih

2 1s

2 2p Bagaimana teori Lewis menerangkan ikatan pd H2dan F2?

Pembagian dua elektron antar dua atom.

10.3

10.4

Perubahan pada

kerapatan elektron

ketika dua atom

hidrogen saling

mendekat.

10.3

Teori ikatan valensi dan NH

3

N – 1s

2

2s

2

2p

3

3 H – 1s

1

Jika ikatan terbtk akibat kelebihan 3 orbital 2p pd nitrogen dengan orbital 1s pada tiap atom hidrogen, akan berbentuk apakah geometri molekul dari NH3?

Jika digunakan 3 orbital 2p perkiraan adalah

900

Sudut ikatan aktual H-N-H adalah

107,30

Hibridisasi

– istilah yang digunakan untuk

pencampuran orbital2 atom dalam satu atom.

1. Tidak diterapkan pd atom yg terisolasi.

2. Merupakan pencampuran dari sedikitnya dua orbital atom yang tidak setara.

3. Jumlah orbital hibrida yg dihasilkan sama dengan jumlah orbital atom asli yang terlibat dalam proses hibridisasi

4. Hibridisasi membutuhkan energi; tetapi sistem memperoleh kembali energi ini, bahkan lebih selama pembentukan ikatan.

(7)

10.4 10.4

10.4 Meramalkan sudut ikatan yang tepat

Pembentukan Orbital Hibrida

sp

10.4

Pembentukan Orbital Hibrida

sp

2

10.4

# ps.bebas +

# ikatan atom Hibridisasi Contoh

2

3

4

5

6

sp

sp2

sp3

sp3_d

sp3_d2

BeCl2

BF3

CH₄, NH₃, H₂O

PCl5

SF6 Bagaimana meramalkan hibridisasi pusat atom?

Hitung jumlah pasangan bebas DAN jumlah dari atoms yang terikat pada pusat atom

(8)

10.4 10.5

10.5

Sigma bond (σ) – kerapatan elektron antar 2 atom Ikatan Pi (π) – kerapatan elektron diatas dan dibawah inti

dari ikatan atom

(9)

10.5

Ikatan Sigma (

σ

) dan Pi (

π

)

Ikatan tunggal

1 ikatan sigma

Ikatan ganda

1 ikatan sigma dan ikatan 1 pi

Ikatan rangkap tiga

1 ikatan sigma dan 2 ikatan pi

Berapa jumlah ikatanσdanπterdapat pada molekul asam asetat (cuka) CH3COOH?

C H

H C H

O

O H ikatanσ= 6 + 1 = 7 ikatanπ= 1

10.5

Teori Orbital Molekul

– menggambarkan ikatan

kovalen melalui istilah

orbital molekul

yg dihasilkan

dr interaksi orbital2 atom dr atom2 yang berikatan

dan yg terkait dg molekul secara keseluruhan.

O O

Tidak ada e-_yang

tdk berpasangan

Maka disebut diamagnetik

Percobaan menunjukkan O2

adalah paramagnetik

10.6

Tingkat energi orbital molekul ikatan dan orbital

molekul antiikatan pada hidrogen (H

2

).

Orbital molekul ikatanmemiliki energi yg lbh rdh dan kestabilan yg lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya.

Orbital molekul antiikatanmemiliki energi yg lebih tinggi dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital2 atom

pembentuknya. _10.6

(10)

10.6 10.6

1. Jumlah orbital molekul yg terbentuk selalu sama dg jumlah orbital atom yg bergabung.

2. Semakin stabil orbital molekul ikatan, semakin kurang stabil orbital molekul antiikatan yang berkaitan.

3. Pengisian orbital molekul dimulai dr energi rendah ke energi tinggi.

4. Setiap orbital molekul dpt menampung hingga dua elektron.

5. Gunakan aturan Hund ketika elektron ditambahkan ke orbital molekul dengan energi yang sama.

6. Jumlah elektron dalam orbital molekul sama dg jumlah semua elektron pada atom-atom yg berikatan.

10.7

Konfigurasi Orbital Molekul (OM)

Orde ikatan= 1 2

Jumlah elektron pada OM ikatan

Jumlah elektron pada OM antiikatan

(

-

)

10.7

Orde

Ikatan ½ 1 ½ 0

(11)

Kerapatan elektron diatas dan dibawah permukaan molekul benzena.

10.8 10.8

Kimia dalam Kehidupan:Buckyball Anyone?