Standar Kompetensi : 1. Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat-sifat senyawa Kompetensi Dasar : 1.2 Menjelaskan teori jumlah pasangan elektron di sekitar inti atom dan teori hibridisasi untuk meramalkan bentuk molekul Indikator : 1. Menentukan bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektron valensi (VSEPR). 2. Menentukan bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi.
Ada yang masih ingat tentang Struktur Lewis? Struktur Lewis dari suatu molekul merupakan struktur yang dapat menggambarkan bagaimana posisi pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat, baik pasangan elektron yang berikatan (PEI), maupun pasangan electron yang tidak berikatan atau pasangan elektron bebas (PEB). Pasangan-pasangan elektron ini saling tolak menolak.
Untuk menentukan bentuk molekul berdasarkan tolakan pasangan elektron di sekitar atom pusat, ahli kimia mengemukakan suatu teori yang dikenal dengan nama teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion). Cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya, yang disebut teori domain elektron. Teori domain elektron adalah suatu cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusat. Teori ini merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR (valence shell electron pair repulsion). Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut : Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau rangkap tiga) berarti 1 domain. Setiap pasangan elektron bebas berarti 1 domain.
Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut : Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri (mengambil formasi) sedemikian rupa sehingga tolak menolak di antaranya menjadi minimum. Urutan kekuatan tolak menolak di antara domain elektron adalah sebagai berikut: Tolakan antardomain elektron bebas > tolakan antardomain elektron bebas dengan domain elektron ikatan > tolakan antardomain elektron ikatan. Perbedaan daya tolak ini terjadi karena pasangan elektron bebas hanya terikat pada satu atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang lebih besar daripada pasangan elektron ikatan. Akibat dari perbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut ikatan karena desakan dari pasangan elektron bebas. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.
Jumlah
Susunan ruang
domain elektron
(geometri)
Besar sudut ikatan
2
Linear
180°
3
Segitiga sama sisi
120°
4
Tetrahedron
109,5°
5
Bipiramida trigonal
Ekuatorial=120° Aksial=90
°
6
Oktahedron
90°
b. Merumuskan Tipe Molekul Jumlah domain (pasangan elektron) dalam suatu molekul, dapat dinyatakan sebagai berikut : Atom pusat dinyatakan dengan lambing A, Domain elektron ikatan dinyatakan dengan X, dan Domain elektron bebas dinyatakan dengan E
Jumlah PEI
Jumlah PEB
Rumus
Bentuk molekul
Contoh
4
0
AX4
Tetrahedron
CH4
3
1
AX3E
Piramida trigonal
NH3
2
2
AX2E2
Planar bentuk V
H2O
5
0
AX5
Bipiramida trigonal
PCl5
4
1
AX4E
Bidang empat
SF4
3
2
AX3E2
Planar bentuk T
IF3
2
3
AX2E3
Linear
XeF2
6
0
AX6
Oktahedron
SF6
5
1
AX5E
Piramida sisiempat
IF5
4
2
AX4E2
Segiempat planar
XeF4
Tipe molekul dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV) Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X) Tentukan jumlah domain elektron bebas (E) Selanjutnya, langkah-langkah untuk meramalkan geometri adalah sebagai berikut : Menentukan tipe molekul Menggambar susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum. Menetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambing atom yang bersangkutan. geometri molekul setelah mempertimbangkan Menentukan pasangan elektron bebas.
Hibridisasi adalah peleburan orbital-orbital dari tingkat energy yang berbeda menjadi orbital-orbital yang setingkat. Jumlah orbital hibrida (hasil hibridisasi) sama dengan jumlah orbital yang terlibat pada hibridisasi itu. Penjelasan bentuk molekul dengan menggunakan teori hibridisasi berkaitan erat dengan teori diagram orbital. Tabel : Berbagai macam tipe hibridisasi Orbital asal
Orbital hibrida
Bentuk orbital hibrida
Besar sudut ikatan
s, p
Sp
Linear
180°
s, p, p
sp2
Segitiga sama sisi
120°
s, p, p, p
sp3
Tetrahedron
109,5°
s, p, p, p, d
sp3d
Bipiramida trigonal
Ekuatorial=120° Aksial=90
°
s, p, p, p, d, d
sp3d2
oktahedron
90°
