BENTUK MOLEKUL
I.
Tujuan
Menggambarkan bentuk molekul dalam tiga dimensi.
Memberikan gambaran tentang stereo kimia.
II.
Dasar Teori
Molekul merupakan kumpulan yang terdiri dari sedikitnya dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh gaya-gaya kimia. Suatu molekul dapat mengandung atomatom dari unsur yang sama atau atom-atom dari dua atau lebih unsure yang bergabung dalam perbandingan tertentu, sesuai dengan hukum perbandingan tetap. Jadi, suatu molekul tidak haru haruss beru berupa pa senya senyawa wa yang ang berd berdasa asark rkan an defin definisi isi terb terben entu tuk k dari dari dua dua atom atom atau atau lebih lebih.. Contohnya gas hydrogen (H 2 adalah suatu unsure murni, tetapi terdiri dari molekul-molekul yang yang masing masing-ma -masin sing g terbent terbentuk uk dari dari dua atom atom H. Sebali Sebalikny knya, a, air (H2! adalah adalah senya senyawa wa molekul yang mengandung dua atom H dan satu atom !. Molekul hidrogen dilambangkan dengan H 2, disebut molekul diatomi" karena tersusun atas dua atom. Suatu molekul diatomi" #uga dapat tersusun oleh dua atom dari unsure yang berbeda. Contohnya hydrogen klorida (HCl. Sebagian besar molekul mengandung lebih dari dua atom. $tom-atom itu dapat berasal dari unsure yang sama seperti o%on (! &, atau dapat pula gabungan dari dua unsure atau lebih seperti H2!. Molekul yang terdiri lebih dari dua unsure disebut molekul poliatomik. 'arena terlalu ke"il untuk diamati langsung, maka digunakanlah model molekul untuk memisualisas memisualisasikan ikan molekul. $da dua #enis standar standar molekul molekul yang sering digunakan digunakan,, yaitu model bola-tongkat dan model ruang-terisi. $gar dapat mengetahui bentuk geometri dari suatu molekul, kita harus mengetahui struktu strukturr )ewis )ewis dari dari molek molekul ul tersebu tersebutt terleb terlebih ih dahulu dahulu.. Strukt Struktur ur )ewis )ewis dituli dituliska skan n dengan dengan terlebih dahulu menentukan kerangka atau struktur molekul yang "ukup rasional yaitu dengan membedakan membedakan atom pusat dan atom terminal. terminal. $tom pusat merupakan merupakan atom yang terikat pada 1
dua atau lebih atom lain sedangkan atom terminal hanya terikat pada satu atom lain. Molekul air mempun mempunyai yai atom pusat pusat oksig oksigen en dan atom atom hidrog hidrogen en bertin bertindak dak sebaga sebagaii atom atom terminal terminal setelah setelah mengeta mengetahui hui atom pusat pusat dan atom atom terminal terminal maka maka selan#u selan#utny tnyaa adalah adalah member memberika ikan n elektron-elektron alensi sampai diperoleh rumus )ewis yang #uga "ukup rasional. Struktur )ewis dapat dituliskan dengan metoda "oba-"oba dengan mempertimbangkan beberapa hal berikut* a.
Seluruh elektron alensi harus dituliskan dalam struktur )ewis.
b.
Se"ara umum seluruh elektron dalam struktur )ewis berpasangan.
".
Se"ar Se"araa umum umum semua semua atom atom men" men"ap apai ai konf konfig igur urasi asi oktet oktet (ke"u (ke"uali ali dupl duplet et untu untuk k hidrogen. +eberapa atom mengalami penyimpangan aturan oktet.
d.
katan rangkap atau rangkap tiga #uga dapat terbentuk, umumnya untuk unsur-unsur karbon, nitrogen, oksigen, fosfor dan sulfur. Selain dengan menggunakan struktur lewis, kita #uga dapat menentukan bentuk molekul
dengan menggunakan teori S/0. S/0 teori (alen"e-Shell le"tron-/air 0epulsion atau dapat dapat #uga #uga dikatak dikatakan an 1/' 1/' (1olak (1olak /asang /asangan an lektr lektron on 'ulit 'ulit alens alensi. i. S/0 S/0 ini merupakan model pendekatan yang men#elaskan susunan geometri dari pasangan elektron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan ele"tron bebas (/+. 1eori S/0 utamanya melibatkan prediksi susunan pasangan elektron di sekitar satu atau lebih atom pusat pada suatu molekul. Jumlah pasangan elektron pada kelopak alensi atom pusat ditentukan dengan menggambarkan struktur )ewis molekul tersebut. 'etika terdapat dua atau lebih struktur resonansi yang dapat mewakili suatu molekul, model S/0 dapat diterapkan pada semua struktur resonansi res onansi tersebut. /ada teori S/0, pasangan elektron berganda pada ikatan berganda diperlakukan sebagai satu pasang elektron. /asangan /asangan elektron diasumsikan diasumsikan berada pada permukaan permukaan bola yang yang berpusat berpusat pada atom pusat. !leh karena pasangan elektron tersebut bermuatan negatif, kesemuaan pasangan elektron akan menduduki posisi yang meminimalisasi gaya tolak menolak antar sesamanya dengan dengan memaks memaksimal imalkan kan #arak #arak antar antar pasanga pasangan n elektr elektron. on. Jumlah Jumlah pasang pasangan an elektr elektron on oleh oleh karenanya akan menentukan keseluruhan geometri molekul.
2
dua atau lebih atom lain sedangkan atom terminal hanya terikat pada satu atom lain. Molekul air mempun mempunyai yai atom pusat pusat oksig oksigen en dan atom atom hidrog hidrogen en bertin bertindak dak sebaga sebagaii atom atom terminal terminal setelah setelah mengeta mengetahui hui atom pusat pusat dan atom atom terminal terminal maka maka selan#u selan#utny tnyaa adalah adalah member memberika ikan n elektron-elektron alensi sampai diperoleh rumus )ewis yang #uga "ukup rasional. Struktur )ewis dapat dituliskan dengan metoda "oba-"oba dengan mempertimbangkan beberapa hal berikut* a.
Seluruh elektron alensi harus dituliskan dalam struktur )ewis.
b.
Se"ara umum seluruh elektron dalam struktur )ewis berpasangan.
".
Se"ar Se"araa umum umum semua semua atom atom men" men"ap apai ai konf konfig igur urasi asi oktet oktet (ke"u (ke"uali ali dupl duplet et untu untuk k hidrogen. +eberapa atom mengalami penyimpangan aturan oktet.
d.
katan rangkap atau rangkap tiga #uga dapat terbentuk, umumnya untuk unsur-unsur karbon, nitrogen, oksigen, fosfor dan sulfur. Selain dengan menggunakan struktur lewis, kita #uga dapat menentukan bentuk molekul
dengan menggunakan teori S/0. S/0 teori (alen"e-Shell le"tron-/air 0epulsion atau dapat dapat #uga #uga dikatak dikatakan an 1/' 1/' (1olak (1olak /asang /asangan an lektr lektron on 'ulit 'ulit alens alensi. i. S/0 S/0 ini merupakan model pendekatan yang men#elaskan susunan geometri dari pasangan elektron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan ele"tron bebas (/+. 1eori S/0 utamanya melibatkan prediksi susunan pasangan elektron di sekitar satu atau lebih atom pusat pada suatu molekul. Jumlah pasangan elektron pada kelopak alensi atom pusat ditentukan dengan menggambarkan struktur )ewis molekul tersebut. 'etika terdapat dua atau lebih struktur resonansi yang dapat mewakili suatu molekul, model S/0 dapat diterapkan pada semua struktur resonansi res onansi tersebut. /ada teori S/0, pasangan elektron berganda pada ikatan berganda diperlakukan sebagai satu pasang elektron. /asangan /asangan elektron diasumsikan diasumsikan berada pada permukaan permukaan bola yang yang berpusat berpusat pada atom pusat. !leh karena pasangan elektron tersebut bermuatan negatif, kesemuaan pasangan elektron akan menduduki posisi yang meminimalisasi gaya tolak menolak antar sesamanya dengan dengan memaks memaksimal imalkan kan #arak #arak antar antar pasanga pasangan n elektr elektron. on. Jumlah Jumlah pasang pasangan an elektr elektron on oleh oleh karenanya akan menentukan keseluruhan geometri molekul.
2
Sebagai Sebagai "ontoh, "ontoh, ketika terdapat dua pasang elektron di sekitar atom pusat, gaya tolaktolakmenolak di antara keduanya akan men#adi minimal ketika keduanya berada pada posisi saling berseberangan. !leh karena itu, atom pusat diprediksikan mengadopsi geometri linear. Jika terdapat tiga pasang elektron, maka gaya tolak-menolak diminimalkan dengan mengadopsi bentuk trigonal. 3engan "ara yang sama, untuk empat pasang elektron, susunan geometri yang optimal adalah tetrahedral. 'ulit alensi adalah kulit terluar yang ditempati ele"tron dalam suatu atom yang biasanya terlibat dalam ikatan. 3ua aturan umum dalam teori S/0, yaitu * a. 3alam kaitannya kaitannya dengan dengan tolak-menolak tolak-menolak pasangan pasangan elektron, elektron, ikatan rangkap rangkap dua dan tiga dapat diperlakukan seperti ikatan tunggal. 1etapi pada kenyataannya ikatan rangkap dua atau tiga lebih besar dibandingkan ikatan tunggal, karena kerapatan yang lebih tinggi dari ikatan rangkap dua atau rangkap tiga di antara dua atom akan membutuhkan ruang yang lebih besar. b. Jika suatu model memiliki dua atom atau lebih struktur resonansi, kita dapat menerapkan model S/0 pada setiap struktur tersebut. Muatan formal biasanya tidak ditun#ukkan.
3
3engan teori ini, kita dapat meramalkan bentuk molekul (termasuk ion se"ara sistematis. 4ntuk tu#uan ini, molekul-molekul dibagi ke dalam dua golongan yaitu * a.
Model yang atom pusatnya tidak memiliki pasangan ele"tron bebas (/+. 4ntuk lebih #elasnya, perhatikan tabel berikut
Jumlah
Geometri atau Bentuk Molekul
umus
!ontoh
pasangan elektron
4
"
Linier
#$"
Be!l"
#
%$B!l%(
/asangan ikatan saling tolak-menolak 5 sama lain, maka pasangan tersebut terletak pada u#ung berlawanan dalam 5 garis lurus. %
&egitiga 'lanar
B)%
Merupakan susunan yang paling stabil dengan sudut segitiga sama sisi, dimana keempat atom terletak pada bidang yang sama. *
Tetrahe+ral
#$*
!,*
#$-
'!l-
Memiliki empat sisi atau muka yang semuanya berupa segitiga sama sisi. -
&egitiga Bipirami+a
5
$tom-atom yang terletak di atas dan di bawah bidang segitiga menempati posisi aksial dan pada bidang segitiga menempati posisi ekuatorial.
Oktahe+ral
#$
&)
Semua atom terminal memiliki sudut 67 7 dengan yang lainnya.
b.
Model yang atom pusatnya memiliki satu atau lebih pasangan ele"tron bebas (/+. 4ntuk memudahkan melihat #umlah total / dan /+, maka diberikan rumusan umum sebagai berikut *
M9:y
3imana *
M 8 atom pusat 9 8 atom terminal 8 /+ pada M 6
: 8 #umlah atom terminal (2, &, ; y 8 #umlah /+ pada atom pusat (5, 2, &, ;
Total pasangan
Jumlah Jumlah
Bentuk Molekul
Notasi
!ontoh
'EI
'EB
/&E'
%
"
0
Bengkokan
#$"E
&O"
*
%
0
&egitiga 'irami+a
#$%E
N,%
*
"
"
Bengkokan
#$"E"
,"O
-
*
0
Tetrahe+ral Tak Beraturan
#$ *E
&)*(
elektron
7
$eO")"
-
%
"
Bentuk T
#$%E"
!l)%
-
"
%
Linier
#$"E%
$e)"
-
0
&egiempat 'irami+a
M$-E
Br)-
*
"
&egiempat 'lanar
M$*E"
$e)*
8
III. #lat +an Bahan
5. Model pusat atom (plastik. 2. /ipa-pipa plastik.
I/. !ara Kerja
5. 3isusun model molekul berikut * a HCl Suatu pusat atom diambil untuk inti hidrogen dan pusat untuk inti klor, dihubungkan dengan pipa plastik untuk menun#ukkan ikatan.
b +eCl2 +entuk molekulnya linier dalam wu#ud gas. 3igunakan pusat atom yang "abangnya linier sebagai +e. 3ua buah pipa plastik dimasukkan pada "abang ini sebagai ikatan kemudian dihubungkan dengan inti Cl. " +<& +entuk molekulnya segitiga datar, semua ikatan adalah e=uialen dengan sudut <+< besarnya 5277. 9
d CH>, ?H&, dan H 2! /ada penyusunan molekul-molekul di atas digunakan model yang bentuk dasarnya tetrahedral.CH> bentuknya tetrahedral digunakan pusat atom yang "abangnya tetrahedral. /ada ?H& terdapat & ikatan antara ? dengan H dan 5 /+. +agian ?H & mempunyai bentuk piramid, dan /+ akan menempati bagian yang keempat dari posisi tetrahedral.
e @/tCl>A2on yang bentuknya segiempat datar semua ikatannya sama dan ion klor diletakkan pada sudut segiempatnya, dan /t pada pusat.
f /
2. 3ibuat bentuk molekul etana (C 2H dengan menggunakan dua pusat inti yang tetrahedral. 'edua inti C dihubungkan dengan pipa plastik. 'edudukan hidrogen diatur dengan memutar ikatan C-C, agar didapatkan kedudukan dimana H pada atom C yang satu tepat di belakang H atom C yang lain dan kedudukan lainnya dimana atom H pada atom yang satu tepat diantara kedua atom H pada C yang lain.
&. Hidrokarbon siklik 3isusun molekul sikloheksana C H52 dengan mengatur kedudukan rantai karbonnya agar didapatkan bentuk seperti kapal dan bentuk seperti kursi. +entuk kursi lebih stabil
10
dibandingkan bentuk kapal dan pada suhu kamar komposisinya dalam "ampuran melebihi 66D.
>. +en%ena (CH Mempunyai bentuk heksagonal datar. /an#ang ikatan C-C s emuanya sama dengan sudut CC-C adalah 5277. 3alam penyusunan ben%ena digunakan pusat atom yang trigonal. )ingkaran yang di dalamnya menun#ukkan delokalisasi enam elektron dalam orbital p yang saling berintikan.
B. somer optik somer optik mempunyai struktur dimana bayangan "erminnya saling menutupi salah satu sama lain. Hubungan yang sama seperti tangan kanan dan tangan kiri. 3isebut isomer optik karena dia bersifat optik aktif sehingga dia memiliki kemampuan untuk memutar bidang polarisasi dari sinar yang terpolarisasi. 4ntuk pusat karbon yang tetrahedral, molekulnya bersifat optik aktif bila tidak mempunyai pusat simetri atau bidang simetri. $tom ini disebut asimetri atau "hiral dalam hal ini karbon mengikat > gugus yang berbeda. 4ntuk mendapatkan gambar ini disusun bentuk molekul CH2Cl, CH2Cl+r, dan CH<+rCl.
/. ,asil 'engamatan 0. &usunan 1e1erapa mo+el a. ,!l * merupakan bentuk molekul yang diatomik sehingga bentuk molekulnya linier.
11
1. Be!l" * molekulnya berbentuk linier, dimana +e merupakan atom pusat dan Cl merupakan
atom terminal yang tersusun berikatan dalam satu garis lurus dengan sudut ikat yang berbentuk 5E77.
2. B)%
* molekulnya berbentuk segitiga planar, dimana + merupakan atom pusat dan <
sebagai atom terminal dengan sudut ikat yang terbentuk adalah 527 7.
+. !,* * molekulnya berbentuk tetrahedral dimana C merupakan atom pusat dan H sebagai
atom terminal dengan sudut ikat 576,B 7.
12
e. N,% * molekulnya berbentuk segitiga piramida, dimana ? merupakan atom pusat dan H
adalah atom terminal. Molekul ?H& #uga memiliki satu /+. 'arena /+ menolak / lebih kuat, ketiga ikatan ?-H terdorong untuk lebih dekat satu sama lainnya. Jadi, sudut yang terbentuk kurang dari 576,B 7.
3. ,"O * molekulnya berbentuk bengkokan, dimana ! sebagai atom pusat dan H sebagai
atom terminal. Molekul H 2! mengandung dua / dan dua /+. Susunan keseluruhan dari keempat pasang ele"tron dalam H2! adalah berbentuk tetrahedral, tetapi H2! memiliki dua /+ pada atom ! dimana "enderung se#auh mungkin antara satu sama lain. $kibatnya, kedua / !H terdorong dan saling mendekat satu dengan yang lainnya.
g. 4't!l*5"6 * molekulnya berbentuk segiempat planar, dimana /t sebagai atom pusat dan Cl
sebagai atom terminal
h. ')- * molekulnya berbentuk segitiga bipiramida, dimana atom / sebagai atom pusat dan <
sebagai atom terminal. 1erdapat tiga ikatan ekuatorial dan dua ikatan aksial.
13
". Bentuk molekul etana 7!",8
4ntuk mengetahui bentuk molekul C 2H maka molekul ini dipe"ah men#adi dua pusat inti yaitu CH&-CH&. Sehingga akan didapat bentuk molekulnya adalah tetrahedral.
/ada konformasi stagger memiliki sudut dihedral sebesar 7o. Sedangkan dalam konformasi eklips besar sudut dihedral adalah 7 o. Mun"ulnya dua buah konformasi yakni eklips dan stagger adalah disebabkan oleh ikatan sigma pada etana yang menyebabkan ter#adinya rotasi bebas. 'onformasi eklips dikatakan kurang stabil hal ini disebabkan oleh adanya tolakan F tolakan antara elektron F elektron ikatan dan atom F atom hidrogen.
%. ,i+ro kar1on siklik
Memiliki bentuk dasar molekul segienam (sikloheksana. 'edudukan rantai karbon C sikloheksana CH52 dapat diubah sehingga menghasilkan bentuk seperti kapal atau biduk dimana masing-masing atom karbon mempunyai susunan tetrahedral sehingga sikloheksana bebas dari tegangan.
14
(kursi
(perahu
'onformasi lain dari sikloheksana adalah konformasi seperti kursi. /ada sikloheksana keenam atom karbon yang membentuk lingkar #uga tidak datar. $tom-atom tersebut membentuk suatu lingkar yang tidak memiliki tegangan dan mengkerut.
*. Ben9ena
+en%ena yang termasuk ke dalam golongan senyawa aromatik mempunyai rumus molekul CH. 0eaksi dengan hidrogen pada suhu dan tekanan yang tinggi dan adanya katalis, menghasilkan sikloheksana CH52.
0eaksi ini menun#ukkan bahwa ben%ena adalah senyawa lingkar yang terdiri dari enam atom karbon. !leh karena ben%ena menyerap tiga mol hydrogen untuk mengubah satu mol ben%ena men#adi sikloheksana, salah satu kemungkinan adalah bahwa ben%ena mengandung tiga ikatan rangkap C 8 C yang berselang-seling dengan tiga ikatan tunggal C-C.
-. Isomer optik
somer optik mempunyai struktur dimana bayangan "erminnya tidak saling menutupi satu sama lain. Hubungan yang samaseperti tangan kanan dan tangan kiri. 3isebut isomer optik karena dia bersifat optik aktif sehingga dia memiliki kemampuan untuk memutar bidang polarisasi dari sinar yang terpolarisasi. 15
4ntuk pusat karbon yang tetrahedral molekulnya bersifat optik aktif bila tidak memiliki pusat simetri atau bidang simetri. $tom ini disebut asimetri atau "hiral dalam hal ini karbon mengikat > gugus yang berbeda.
Senyawa CH2Cl2 memiliki 2 buah bidang simetri (H-H dan Cl-Cl namun bukanlah senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama. Senyawa CH2Cl+r memiliki 5 buah bidang simetri (H-H dan bukan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama. Senyawa CH2Cl+r tidak memiliki bidang simetri dan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul tidak saling menutupi. Serta atom C mengikat > atom terminal yang berbeda.
/I. 'em1ahasan 0. &usunan 1e1erapa mo+el a8
,!l
Cl : H 'onfigurasi Cl * 5s2 2s2 2p &s2 &pB 5 atom H *
G
.
Suatu ikatan koalen disebut polar (berkutub #ika pasangan elektron yang dipakai bersama-sama tertarik lebih kuat kesalah satu atom. Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron , tapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada tarikan H , atau atom Cl menarik pasangan elektron itu lebih kuat daripada tarikan atom H , akibatnya letak
16
pasangan elektron lebih dekat ke arah Cl. HCl merupakan bentuk molekul yang diatomi" sehingga bentuk molekulnya linier.
18 Be!l"
Cl F + - Cl 'onfigurasi ele"tron +e * 5s 2 2s2 G 2 atom C * Hibridisasi * s p , +entuk molekul * linear
+erilium membentuk ikatan kepada dua klor, tiap atom klor menambahkan elektron yang lain ke tingkat terluar dari berilium. 1idak terdapat muatan ionik yang perlu ditakutkan, karena itu terdapat > elektron yang bersama-sama F 2 pasang. Hal ini membentuk 2 ikatan dan karena itu tidak terdapat pasangan elektron mandiri. 3ua pasangan ikatan tertata dengan sendirinya pada sudut 5E7 o satu sama lain, karena hal ini sebagai yang paling #auh yang dapat mereka "apai. Molekul digambarkan dengan linear .
28
B)%
'onfigurasi ele"tron + * 5s 2 2s2 2p5 G & atom < * Hibridisasi * s p2 , +entuk molekul * segitiga planar
17
'arena boron membentuk & ikatan maka tidak terdapat pasangan elektron mandiri. Semuanya terletak dalam suatu bidang yang memiliki sudut 527I satu sama lain. Susunan seperti ini disebut trigonal planar .
+8 !,*( N,%( +an ,"O
!,* , ,
!
,
,
'onfigurasi ele"tron C * 5s 2 2s2 2p2 G > atom H * Hibridisasi * s p& +entuk molekul * tetrahe+ral
'arbon memiliki > elektron terluar. 'arbon membentuk > ikatan dengan hidrogen, penambahan > elektron yang lain seluruhnya E, dalam > pasang. 'arena membentuk > ikatan,
18
semuanya harus men#adi pasangan ikatan. mpat pasangan elektron tertata dengan sendirinya pada #arak yang disebut susunan tetrahedral . Semua sudut ikatan adalah 576.BI.
N,% ,
N
,
,
'onfigurasi ele"tron ? * 5s 2 2s2 2p& G & atom H * Hibridisasi * s p& , bentuk molekul * segitiga pirami+a
?itrogen memiliki B elektron terluar. 1iap-tiap atom hidrogen yang tiga menambahkan elektron yang lain ke elektron nitrogen pada tingkat terluar, men#adikannya total E elektron dalam > pasang. 'arena nitrogen hanya membentuk tiga ikatan, satu pasang harus men#adi pasangan elektron mandiri. /asangan elektron tertata dengan sendirinya pada bentuk tetrahedral seperti metana. /asangan elektron mandiri terletak pada orbital yang lebih pendek dan lebih bulat dibandingkan orbital yang ditempati pasangan elektron ikatan. 'arena hal ini, ter#adi tolakan yang lebih besar antara pasangan elektron mandiri dengan pasangan elektron ikatan dibandingkan antara dua pasangan elektron ikatan. aya pasangan elektron ikatan tersebut sedikt rapuh , ter#adi reduksi sudut ikatan dari 576.Bo men#adi
57Ko.
Meskipun
pasangan
elektron
tersusun
tetrahedral,
ketika
menggambarkan bentuknya, hanya memperhatikan atom-atomnya. $monia adalah piramidal seperti piramida dengan tiga hidrogen pada bagian dasar dan nitrogen pada bagian pun"ak.
19
,
,"O O
,
'onfigurasi atom ! * 5s2 2s2 2p> G 2 atom H * Hibridisasi * s p & , bentuk molekul * 1engkok: 1entuk /
!ksigen memiliki empat pasang elektron, dua diantaranya adalah pasangan mandiri. $ir #uga akan mengambil susunan tetrahedral. Saat ini sudut ikatan lebih sempit dari 57>I, karena tolakan dua pasangan mandiri. +entuknya tidak dapat digambarkan dengan tetrahedral, karena kita hanya melihat atom oksigen dan hidrogen , bukan pasangan mandiri. $ir digambarkan dengan bengkok atau bentuk V .
e8
4't!l*5"6
Cl
Cl 't
!l
!l
/ada molekul @/tCl>A2- atom pusat /t memiliki bentuk keseluruhannya adalah o"tahedral, namun dalam molekul inti terdapat 2 pasangan ele"tron bebas dan > pasang ele"tron ikatan, sehingga bentuk geometrinya segiempat datar dimana semua ikatannya sama dan ion klor terletak di sudut-sudut segiempat dan /t pada pusatnya.
20
38
')) )
'
)
) )
'onfigurasi ele"tron / * 5s 2 2s2 2p &s2 &p& G B atom < * Hibridisasi * s p& d , bentuk molekul * Trigonal 1ipiami+
21
".
'ertan;aan +an Ja
#. 'ertan;aan
5.
ambarkan molekul-molekul HCl dalam wu#ud "air ikatan apa yang ter#adi antara molekul-molekul HCl
2.
ambarkan susunan elektron lewis dari senyawa +<& $pakah +<& mengikuti aturan oktet Jelaskan mengapa bentuknya trigonal datar
&.
Mengapa sudut ikatan pada CH> berbeda dengan ?H& dan H2! Nang mana sudut ikatannya yang paling besar dan paling ke"il
>.
/ada senyawa @/tCl>A-2 , berapa bilangan oksidasi dari /t Jelaskan ikatan kimia antara /t dan logam Cl
B.
$pakah terdapat pasangan elektron bebas di sekitar atom / pada senyawa /
.
ambarkanlah molekul 5,2 dikhlor etana dan 5,2 dikhlor etena
K.
3ari senyawa-senyawa CH2Cl2, CH2Cl+r, dan CH
E.
3ari konformasi dan konformasi biduk yang telah disusun, tun#ukkan atom hidrogen yang aksial dan e=uatorial Jelaskan perbedaan kestabilan dari kedua bentuk konformasi ini
B.
5.
Ja
3alam wu#ud "air HCl akan terurai men#adi HO dan Cl-.
katan yang ter#adi di sini adalah ikatan koalen, yaitu ikatan koalen polar karena ter#adi ikatan sebagai akibat penggunaan pasangan elektron bersama di antara atom-atom berikatan yang pada HCl ikatan yang berlainan #enis. 'epolaran ikatan dalam HCl ter#adi karena perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang berikatan. Meskipun atom-atom H dan
22
Cl sama-sama menarik pasangan elektron, namun atom Cl menarik pasangan elektron lebih kuat dibandingkan dengan atom H. Hal ini disebabkan karena keelektronegatifanCl lebih besar dari keelektronegatifan atom H. Hal ini kemudian akan mengakibatkan ter#adinya kutub negatif pada Cl dan kutub positif pada H, atau membentuk dipol ikatan.
2.
Susunan elektron )ewis dari senyawa +<& * atom pusat * + atom terminal * &< #umlah elektron * & O &.K 8 & O 25 8 2> struktur )ewis *
+<& tidak mengikuti aturan oktet karena #umlah elektron pada kulit terluar + hanya terisi elektron. $gar stabil, +<& nantinya akan menyumbangkan tempat kosong, sedangkan senyawa lain menyumbangkan /+ untuk dipakai bersama. +entuk +<& adalah segitiga planar, dimana semua atom terletak pada satu bidang datar. Semua sudut ikatannya sama, yaitu 527 7. 'esamaan sudut ikatan ini disebabkan oleh gaya tolak-menolak antara /.
&.
Sudut ikatan yang dimiliki oleh CH > berbeda dengan ?H & maupun H2!, karena ketiga molekul tersebut memiliki #umlah /+ yang berbeda.
CH> * ikatan yang ter#adi pada CH > adalah ikatan koalen non polar. 'arena tidak ada /+ sehingga molekul yang terbentuk adalah simetris, dimana pasangan elektron yang dipakai sama-sama tertarik sama kuat ke semua
23
atom sehingga membentuk sudut yang sama yaitu 576,B 7 dengan bentuk molekul tetrahedral.
?H& * ikatan yang ter#adipada ?H& adalah ikatan koalen polar karena pada ?H& terdapat satu /+. /+ tersebut menyebabkan ter#adinya perubahan sudut ikatan dan perubahan bentuk molekul. /+ pada atom pusat ? menekan atom H ke bawah. Hal ini disebabkan oleh gaya tolakan yang dialami oleh /+ dengan atom H, dimana gaya tolakan antara /+ dengan atom H lebih besar daripada gaya tolak antara atom H dengan atom H. Sehingga terbentuk molekul segitiga piramida dengan sudut ikatan 57K 7.
H2! * ikatan yang ter#adi adalah ikatan koalen polar karena terdapat dua /+. /+ tersebut menyebabkan perubahan sudut ikatan dan perubahan bentuk molekul. /+ pada atom pusat ? menekan atom H, karena gaya tolak-menolak antara /+ dengan /+ sangat kuat. Sedangkan gaya tolak antara /+ dengan atom H lebih lemah, dan gaya tolak antara atom H dengan atom H paling lemah, sehingga #arak antar atom H paling dekat. +entuk molekul H 2! adalah bengkokan atau bentuk dengan sudut ikatan 57> 7.
Jadi, sudut ikatan yang paling besar adalah sudut ikatan pada CH > dan sudut ikatan yang paling ke"il adalah sudut ikatan pada H 2!. 3apat #uga ditulis sudut ikatan CH > P sudut ikatan ?H& P sudut ikatan H 2!
⇒ 576,B
7
P 57K7 P 57> 7.
+ilangan oksidasi /t dalam @/tCl>A2- adalah *
>.
+iloks /t O > +iloks Cl 8 -2 +iloks /t O > (-5
8 -2
+iloks /t
8 -2 O >
+iloks /t
8 O2
katan antara /t dan Cl adalah ikatan koalen koordinasi karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron dari Cl.
24
B.
/ada senyawa /
atom pusat * /
atom terminal * B atom <
#umlah elektron * B O B (K 8 B O &B 8 >7
+erdasarkan struktur )ewis tersebut dapat dilihat bahwa senyawa /< B menyimpang dari kaidah oktet. /ada senyawa ini pasangan elektron yang digunakan bersama lebih dari delapan, tetapi dalam pemakaian yang melebihi kaidah oktet ini tidak disalahkan karena /< B termasuk ke dalam penge"ualian kaidah oktet, yaitu oktet berkembang.
.
ambar molekul 5,2 - diklor etana *
ambar molekul 5,2 F diklor etena *
K.
3ari senyawa-senyawa yang diberikan di antaranya CH2Cl2, CH2+r, dan CH
Senyawa yang mempunyai bidang simetri adalah CH2Cl2
25
Senyawa CH2Cl2 memiliki 2 buah bidang simetri (H-H dan Cl-Cl namun bukanlah senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama.
Senyawa yang bersifat optik aktif adalah CH
Senyawa CH2Cl+r memiliki 5 buah bidang simetri (H-H dan bukan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama.
Senyawa yang bayangan "erminnya saling menutupi adalah CH2Cl2 dan CH2Cl+r.
Senyawa CH2Cl+r tidak memiliki bidang simetri dan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul tidak saling menutupi. Serta atom C mengikat > atom terminal yang berbeda. E.
$tom hidrogen yang aksial dan e=uatorial pada konformasi kursi dan biduk.
26
3imisalkan model molekul sikloheksana diletakkan pada sebuah kertas yang disebut bidang, dan ditarik garis lurus keatas yang disebut dengan sumbu. +ila diperhatikan, terdapat dua #enis posisi yang dimiliki oleh hidrogen, yakni hidrogen yang se#a#ar bidang dan hidrogen yang se#a#ar sumbu. Jenis hidrogen yang terletak padaQ se#a#ar bidang dikatakan sebagai hidrogen ekuatorial. Sedangkan hidrogen yang terletak se#a#ar sumbu dikatakan sebagai hidrogen aksial. 1ingkat kestabilan antara sikloheksana dengan konformasi kursi dan biduk dapat di#elaskan melalui proyeksi ?ewman berikut *
/ada konformasi kursi atom-atom hidrogen terdapat dalam konformasi stagger (goyang sedangkan pada konformasi biduk atom-atom hidrogen terdapat dalam konformasi eklips. /ada konformasi eklips akan ter#adi tolakan-tolakan antara elektron ikatan dengan atom-atom hidrogen. Sehingga energi yang diperlukan untuk membentuk konformasi eklips akan lebih 27
tinggi bila dibandingkan untuk membentuk konformasi stagger (goyang. 'estabilan suatu konformasi dapat dilihat dari besar energi yang diperlukan dalam pembentukkannya. 'arena untuk membentuk konformasi biduk diperlukan energi yang lebih tinggi, maka konformasi biduk dikatakan sebagai konformasi yang tidak stabil.
/II. Kesimpulan
5.
4ntuk meramalkan geometri suatu molekul se"ara sistematik, kita dapat menggunakan teori S/0 yang dibagi men#adi dua kategori yaitu * a
molekul yang mempunyai atom pusat tanpa pasangan elektron bebas (/+
b
molekul yang atom pusatnya mempunyai /+.
2.
+erdasarkan teori S/0 , yakni men#elaskan susunan geometri berdasakan tolakan pasangan ele"tron kulit terluar pasangan mandiri – pasangan mandiri Tolakan paling besar pasangan mandiri – pasangan ikatan Tolakan paling kecil
&.
pasangan ikatan – pasangan ikatan
+entuk molekul yang mempunyai atom pusat tanpa /+ ada B bentuk, yaitu *
>.
a +entuk linier
dengan rumus $+2
b +entuk segitiga planar
dengan rumus $+&
" +entuk tetrahedral
dengan rumus $+>
d +entuk segitiga bipiramida
dengan rumus $+B
e +entuk oktahedral
dengan rumus $+
+erubahnya sudut ikatan dan bentuk molekul disebabkan oleh adanya /+ yang menyebabkan gaya tolak-menolak antar elektronnya berbeda. 28
B.
+esarnya gaya tolak antara pasngan elektron * tolakan antara /+ S /+ P tolakan antara /+ s / P tolakan antara / s /
.
/ada susunan molekul sikloheksana terdapat dua posisi, yaitu * a.
/osisi aksial
* posisi atom-atom yang terletak di atas dan di bawah bidang
segitiga. b. K.
/osisi ekuatorial
* posisi atom-atom yang terletak pada bidang segitiga.
Senyawa optik aktif adalah senyawa yang memiliki atom karbon kiral atau karbon asimetri. 4ntuk mendapatkan karbon kiral, atom karbon harus berikatan dengan > atom terminal yang berbeda. Selain itu apabila bayangan model senyawa optik aktif ini dihimpitkan dengan model molekulnya akan diperoleh bahwa antara model dan bayangannya tidak akan berhimpit.
Da3tar 'ustaka Chang, 0aymond. 277>. Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Edisi Ketiga. Jakarta * rlangga. http*QQid.wikipedia.orgQwikiQHibridisasiorbital.html (3iakses pada tanggal 25 ?oember 275&
29
