MAKALAH TEORI HIBRIDISASI

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Teori Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam Pauling  dalam menjelaskan struktur  molekul molekul seperti seperti metana (!"#$ %e&ara historis' konsep ini dikembangkan untuk sistemsistem kimia )ang )ang seder sederhan hana' a' namun namun pendek pendekata atan n ini selan selanjut jutn) n)aa diapl diaplika ikasi sikan kan lebih lebih luas' luas' dan sekara sekarang ng ini dianggap sebagai sebuah heuristik )ang e*ekti* untuk merasionalkan struktur sen)awa organik $ Teori Teori hibri hibridi disas sasii tidakl tidaklah ah seprak sepraktis tis teo teori ri orb orbita itall mol moleku ekull dalam dalam hal perhit perhitung ungan an kuantitati kuantitati*$ *$ +asalahma +asalahmasalah salah pada hibridisa hibridisasi si terlihat terlihat jelas pada ikatan ikatan )ang melibatkan melibatkan orbital orbital d ' seperti seperti )ang terdapat terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam$ organologam $ ,alaupun skema hibridisasi  pada logam transisi dapat dapat digunakan' ia umumn)a umumn)a tidak akurat$ %angatlah penting untuk di&atat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektronelektron dalam molekul$ -alam kasus hibridisasi )ang sederhana' pendekatan ini didasarkan pada orbitalorbital atom hidrogen$ .rbitalorbital )ang terhibridisasikan diasumsikan sebagai gabungan dari orbitalorbital atom )ang bertumpang tindih satu sama lainn)a dengan proporsi )ang ber/ariasi$ .rbitalorbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena ia adalah salah satu dari sedikit orbital orbital )ang  persamaan %&hr0dingern)a memiliki pen)elesaian analitis )ang diketahui$ .rbitalorbital ini kemudian diasumsikan terdistorsi sedikit untuk atomatom )ang lebih  berat seperti karbon karbon'' nitrogen nitrogen'' dan oksigen oksigen$$ -engan asumsiasumsi ini' teori hibridisasi barulah dapat diaplikasikan$ Perlu di&atat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul' namun namun untuk untuk moleku molekulm lmole olekul kul )ang )ang terdir terdirii dari dari karbon karbon'' nitrogen nitrogen'' d an an oksigen oksigen'' teori hibridisasi hibridisasi menjadikan penjelasan strukturn)a lebih mudah$ Teori Teori hibridis hibridisasi asi sering sering digunakan digunakan dalam kimia organik organik'' biasan)a biasan)a digunakan digunakan untuk  menjelaskan molekul )ang terdiri dari atom ' N' dan . (kadang kala juga P dan %#$ Penjelasann)a dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan terorganisasikan dalam metana metana$$

A. RUMUS RUMUSAN AN MASAL MASALAH AH 1$ 3$ 3$ 4$

Apakah Apakah )ang )ang dimak dimaksud sud dengan dengan teori teori hibr hibridi idisas sasii 2 Baga Bagaim iman anaa pros proses es hibr hibrid idis isas asi2 i2 Apa saja ma&amma&am hibridisasi2 Apakah pengaruh hibridisasi2

B. TUJUAN 1$ 3$ 4$ "$

5ntuk 5ntuk mengetahu mengetahuii dan memahami memahami penger pengertian tian dari dari teori teori hibridisa hibridisasi$ si$ 5ntuk 5ntuk menge mengetah tahui ui pros proses es hibri hibridis disasi asi$$ 5ntuk 5ntuk mengetah mengetahui ui seluru seluruh h jenisj jenisjenis enis hibridis hibridisasi$ asi$ 5ntuk 5ntuk mengetah mengetahui ui dan dan memaham memahamii proses proses hibrid hibridisasi isasi$$

BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN HIBRIDISASI

!ibridisasi adalah sebuah konsep bersatun)a orbitalorbital atom membentuk orbital  hibrid   )ang baru )ang sesuai dengan penjelasan kualitati* si*at ikatan atom$ Konsep orbitalorbital )ang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuah molekul$ Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan dari teori ikatan /alensi$ ,alaupun kadangkadang diajarkan bersamaan dengan teori 6%EPR '   teori ikatan /alensi dan hibridisasi sebenarn)a tidak ada hubungann)a sama sekali dengan teori 6%EPR$ a# Hibridasi Perhatikan kon*igurasi elektron Be' B dan  Be 7 1s3 3s3 • Berilium dapat membentuk sen)awa )ang bersi*at ko/alen seperti Be! 3  dan Bel3$ Boron dapat membentuk sen)awa dengan perbandingan 174 seperti B8 4 dan Bl4$ B 7 1s3 3s3 3p1 • Pada sen)awa karbon )ang lebih dari sejuta ban)akn)a dapat dijumpai atom karbon )ang terikat melalui empat pasangan elektron ikatan$  7 1s3 3s3 3p3 • 9ika ditinjau dari kon*igurasi elektron saja' maka dapat diduga bahwa' berilium )ang orbitaln)a terisi penuh tidak dapat membentuk satu ikatan ko/alen' sedangkan karbon han)a dapat membentuk dua ikatan ko/alen$ Kontradiksi antara pengamatan eksperimen dan ramalan berdasarkan model atom' menunjukkan bahwa model orbital atom masih jauh dari sempurna untuk menjelaskan ikatan kimia$ .leh sebab itu' pen)usunan elektron dalam orbital setiap bilangan kuantum utama perlu ditata kembali$ Pen)usunan kembali orbital dalam sebuah atom' untuk membentuk seperangkat orbital )ang eki/alen dalam molekul disebut hibridisasi$ !ibridisasi adalah proses pembentukan orbitalorbital hibrida dengan tingkat energi )ang sama (orbitalorbital degenerat# dari orbitalorbital asli )ang jenis dan tingkat energin)a berbeda$ B. PROSES HIBRIDISASI Proses hibridisasi berlangsung dalam tahaptahap berikut 7 1# Elektron mengalami promosi ke orbital )ang tingkat energin)a lebih tinggi$ +isaln)a pada Be dari 3s ke 3p#$ 3# .rbitalorbital ber&ur atau berhibridisasi membentuk orbital hibrida )ang eki/alen$ ontoh 1 7 Be mempun)ai kon*igurasi elektron 1s 3 3s3$ %atu elektron dari 3s mengalami promosi menghasilkan kon*igurasi 1s 3 3s 1 3p 1:$ .rbital 3s dan 3p 1: berhibridisasi membentuk dua orbital hibrida sp )ang eki/alen berbentuk garis lurus$ ontoh 3 7

B mempun)ai kon*igurasi elektron terluar 3s 3 3p1$ %uatu elektron dari 3s mengalami promosi menghasilkan kon*igurasi elektron 3s 1 3p1: 3p1)$ .rbital 3s 3p : dan 3p) berhibridisasi membentuk  tiga orbital hibrida sp3 )ang eki/alen berbentuk segitiga datar$ ontoh 4 7  mempun)ai kon*igurasi elektron terluar 3s3 3p3$ %atu elektron dari 3s mengalami promosi menghasilkan kon*igurasi elektron 3s1 3p1: 3p1) 3p1;$ .rbital 3s$ 3p:$ 3p) dan 3p;  berhibridisasi membentuk " orbital hibrida sp4 )ang eki/alen berbentuk tetrahedral$ ontoh " 7 P mengalami kon*igurasi elektron terluar 4s3 4p4$ %atu elektron dari 4s mengalami promosi menghasilkan kon*igurasi elektron 4s1 4p1: 4p1) 4p1; 4d1$ .rbital 4s' 4p:' 4p)' 4p; dan 4d1; membentuk < orbital hibrida sp4d )ang eki/alen berbentuk trigonal bipiramida$ ontoh < 7 % mempun)ai kon*igurasi elektron terluar 4s3 4p"$ %atu elektron dari 4s dan satu elektron dari 4p mengalami promosi menghasilkan kon*igurasi elektron 4s 1 4p3: 4p1) 4p1; 4d1 4d1:3)3 $ Keenam orbitak diatas berhibridisasi membentuk = orbital hibrida sp4d3 )ang eki/alen dengan bentuk  oktahedral$ Proses hibridisasi pada pembentukan Bel3' Bl4' !"' Pl< dan %8= dapat dilihat pada bagan  bagan berikut 7 • • • • •

Proses hibridisasi pada pembentukan Bel3 Proses hibridisasi pada pembentukan Bl4 Proses hibridisasi pada pembentukan !" Proses hibridisasi pada pembentukan Pl< Proses hibridisasi pada pembentukan %8=

4# -alam hibridisasi' )ang bergabung adalah orbital bukan elektron> dan "# %ebagian besar orbital hibrid bentukn)a mirip tetapi tidak selalu identik$ C. MACAM HIBRIDISASI a$ Berbagai +a&am !ibridisasi

 Jumlah orbital hibrida (hasil hibridisasi) sama dengan jumlah orbital yang terlihat pada hibridasi itu. Berbagai tipe hibridisasi disajikan dalam tabel berikut:

 Namun Teori !ibridisasi berbeda dengan Teori domain elektron )ang dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul' tetapi teori ini tidak dapat digunakan untuk mengetahui  pen)ebab suatu molekul dapat berbentuk seperti itu$ %ebagai &ontoh' teori domain elektron meramalkan molekul metana (!"# berbentuk  tetrahedron dengan " ikatan ! )ang ekui/alen dan *akta eksperimen juga sesuai dengan ramalan tersebut' akan tetapi mengapa molekul !" dapat berbentuk tetrahedron2 Pada tingkat dasar' atom  (nomor atom ? =# mempun)ai kon*igurasi elektron sebagai berikut$

-engan kon*igurasi elektron seperti itu' atom  han)a dapat membentuk 3 ikatan ko/alen (ingat' han)a elektron tunggal )ang dapat dipasangkan untuk membentuk ikatan ko/alen#$ .leh karena tern)ata  membentuk " ikatan ko/alen' dapat dianggap bahwa 1 elektron dari orbital 3s dipromosikan ke orbital 3p' sehingga  mempun)ai " elektron tunggal sebagai berikut$

Menjadi dibawah ini

 Namun demikian' keempat elektron tersebut tidaklah ekui/alen dengan satu pada satu orbital 3s dan tiga pada orbital 3p' sehingga tidak dapat menjelaskan pen)ebab  pada !" dapat membentuk " ikatan ekui/alen )ang e@ui/alen$ 5ntuk menjelaskan hal ini' maka dikatakan bahwa ketika atom karbon membentuk ikatan ko/alen dengan ! membentuk !"' orbital 3s dan ketiga orbital 3p mengalami hibridisasi membentuk " orbital )ang setingkat$ .rbital hibridan)a ditandai dengan sp4 (peletakan angka tiga merupakan pangkat dari sp# untuk men)atakan asaln)a' )aitu satu orbital s dan 4 orbital p$

Pada pembentukan ikatan ko/alen' dua orbital atom o/erlap satu dengan )ang lain membentuk orbital molekul$ Tiaptiap orbital atom harus berisi satu elektron' karena orbital molekul han)a dapat diisi oleh dua elektron )ang spinn)a berlawanan$ ni berarti' ikatan )ang terbentuk oleh suatu atom' tergantung elektron )ang tidak berpasangan$ Ko/alensi atomatom biasan)a sama dengan  jumlah elektron )ang tidak berpasangan$ ontohn)a ! " )ang mempun)ai struktur tetrahedral$ . Hibridisasi s! a"a# $inear Gabungan orbital s dan p' membentuk orbital baru )aitu orbital hibrida sp )ang &olinear$ .rbital )ang besar diperoleh dengan penambahan' )ang ke&il dengan pengurangan dari *ungsi gelombangn)a$ Berikut ini adalah pembentukan orbital hibrida sp %ebagai &ontoh dari pembentukan orbital hibrida sp' )aitu7 1# berilium klorida' Bel3 -alam keadan padat ;at ini terdapat sebagai (Bel 3#3 tetapi dalam larutan dan dalam keadaan uap terdapat sebagai molekul Bel 3$ .rbital sp dari Be o/erlap dengan orbital 4p : dari atom l membentuk orbital molekul$ katann)a adalah ikatan $ Berikut ini adalah pembentukan orbital molekul Bel 3$ 3# +olekul hidrogen halida' !C !idrogen halida terbentuk dari o/erlap orbital 1s dari atom ! dengan orbital p : dari halogen$ Karena ikatan dari orbital sp lebih kuat daripada ikatan s dan p sendiri' ikatan dalam !C  biasan)a juga dijelaskan dengan mulamula membentuk orbital hibrida sp bagi halogenn)a$ ontoh hidrogen halida adalah molekul !8 )ang terbentuk seperti pada gambar berikut %. Hibridisasi s!% a"a# "ri&'na$ !$anar Kombinasi satu orbital s dan dua orbital p membentuk orbital hibrida sp 3 )ang bentukn)a trigonal  planar dengan sudut antara 13D D$ katan dengan orbital sp 3 lebih kuat daripada ikatan dengan orbital s atau orbital p$ Berikut ini adalah pembentukan orbital hibrida sp 3 %ebagai &ontoh dari orbital hibrida sp 3 sebagai berikut7 1# Bortriklorida' Bl4 -i dalam molekul Bl 4' orbital hibrida sp 3 dari atom B membentuk ikatan  dengan orbital 4p: dari atom l$ 3# %en)awa lain )ang mempun)ai struktur sama' )aitu B(! 4#4' B(=!<#4' dan B.44 (. Hibridisasi s!( a"a# "e"rahedra$

1# !ibridisasi satu orbital s dan tiga orbital p' membentuk orbital hibrida sp 4 )ang strukturn)a tetrahedral$ %udut ikatan dengan orbital ini mendekati 1D D3F$ %en)awasen)awa dengan orbital hibrida sp 4' seperti 7 !"' %i!"' %nl"' %nBr "' Pb(3!<#"' %."3' l." H ' N!"I' B!" H ' dan B8" H $ Pembentukan molekulmolekul N! 4 dan ! 3. serta !8' juga dapat dijelaskan dengan  pembentukan orbital hibrida sp 4' han)a dalam hal ini ada orbitalorbital )ang tidak dipakai untuk membentuk ikatan$ Berikut gambar orbital molekul ! 3. sudut ikatan 1D" D41' N!4 sudut ikatan 1DJ D4' !8' dan ! "$ Penggantian atom ! dalam metana dengan atom atau gugusan atom lain' men)ebabkan asimetri dalam molekul' hingga sudut ikatan berubah' misaln)a !3l3' sudut ikatan ll 7 111D !l4' sudut ikatan ll 7 113 D ). Hibridisasi d%s!( dan s!(d% a"a# '*"ahedra$ Kombinasi satu orbital s' tiga orbital p dan dua orbital d' membentuk orbital d 3sp4 atau sp 4d3 )ang disebut hibridisasi oktahedral karena strukturn)a oktahedral$ !ibridisasi ini misaln)a terjadi pada sen)awa %8=' suatu sen)awa )ang berbentuk gas dan tidak berwarna$ +. Hibridisasi s!(d a"a# "ri&'na$ bi!ira,ida$ .rbital hibrida sp 4d mempun)ai bentuk trigonal bipiramidal$ Tiga orbital planar dengan sudut sudut 13D D dan orbital sisan)a tegak lurus pada orbital )ang lain$ Orbital hibrida sp 3d +olekul Pl< terbentuk dengan orbital hibrida sp 4d masingmasing orbital o/erlap dengan orbital 4p : dari atom l membentuk orbital molekul $ D. HIBRIDISASI DAN BENTU- MOLE-UL Penggunaan orbital hibrida untuk menerangkan dan mengaitkan struktur tidak begitu la;im lagi pada tahuntahun ini' untuk memberikan jalan bagi penggunaan )ang umum dari teori orbital molekul$ Alasanalasan utaman)a adalah bahwa pendekatan orbital molekul lebih mudah diterapkan untuk perhitungan kuantitati* )ang menggunakan komputer digital' dan karena dengan  perhitungan sema&am itu dimungkinkan untuk menerangkan spektra molekul se&ara lebih mudah$ Bagaimanapun konsep orbital hibrida tetap memiliki kelebihan tertentu karena kesederhanaan)a' dan dalam ban)ak hal memberikan &ara )ang sangat mudah untuk mengaitkan dan menerangkanM struktur molekul$ Gambar$ Bentuk hibridan)a tetrahidral

!ibridisasi' bersama dengan teori 6%EPR' membantu kita dalam menjelaskan bentuk  molekul7

       

 AC1 (&ontoh7 Li!#  AC3 (&ontoh7 Bel3# sudut ikat &osO1(O1# ? 1FD  AC3E (&ontoh7 Ge83#  AC4 (&ontoh7 Bl4# ikat &osO1(O13# ? 13D  AC4E (&ontoh7 N!4#  AC" (&ontoh7 l"# ikat &osO1(O14# S 1D$<  AC< (&ontoh7 Pl<#  AC= (&ontoh7 %8=#  berbentuk oktahedral (atau bipiramida persegi#

7 tidak ada hibridisasi> berbentuk linear  7 hibridisasi  sp> berbentuk Linear atau diagonal> 7 berbentuk 6' Q 13D 7 hibridisasi sp3> berbentuk datar trigonal> sudut 7 piramida trigonal' 1DJ 7 hibridisasi  sp4> berbentuk tetrahedral> sudut 7 hibridisasi sp4d > berbentuk Bipiramida trigonal 7 hibridisasi  sp4d 3>

!al ini berlaku apabila tidak terdapat pasangan elektron men)endiri ( lone pair electron#  pada atom pusat$ 9ika terdapat pasangan elektron men)endiri' maka elektron tersebut harus dihitung  pada bagian Ci' namun sudut ikat akan menjadi lebih ke&il karena ga)a tolak menolak$ %ebagai &ontoh' air (!3.# memiliki atom oksigen )ang berikatan dengan dua ! dan dua pasangan elektron men)endiri' hal ini berarti terdapat " elemen pada .$ %ehingga termasuk dalam kategori AC" dan terdapat hibridisasi sp4$

ORBITAL HIBRIDA

JUMLAH PEI DAN PEB

BENTU- MOLE-UL

SUDUT I-ATAN

CONTOH

%p

3

Garis lurus' diagonal

1FD ⁰

Bel3

sp3

4

Trigonal

13D ⁰

3!3

sp4

"

Bujur sangkar

D ⁰

 Ni(N#"3

sp4d

<

Bipiramida trigonal

13D ⁰ dan D ⁰

Pl<

d3sp4

=

.ktahedral

D ⁰

8e(N#=4

%8= sp4d3

=

.ktahedral

D ⁰ 8e8=4

Tabel susunan pasangan elektron' bentuk molekul dan hibridisasi

PE

PE

I-ATAN

NON0I-ATAN

NO. SENA/A

JUMLA H

SUSUNAN ELE-TRON

BENTU-  MOLE-UL

HIBRIDISAS I ATOM PUSAT

1

Bel3

3

D

3

linier

linier

%p

3

Bl4

4

D

4

%egitiga

%egitiga

%p3

4

!"

"

D

"

Tetrahedral

Tetrahedral

%p4

"

N!4

4

1

"

tetrahedral

Piramida

%p4

<

Pl<

<

D

<

Trigonal bipiramida

Trigonal  bipiramida

%p4d

=

All4

4

D

4

%egitiga datar

%egitiga datar

%p3

J

Kr83

3

4

<

Trigonal bipiramida

Linier

%p4d

F

Br84

4

3

<

Trigonal bipiramida

Bentuk T

%p4d



P!"I

"

D

"

Tetrahedral

Tetrahedral

%p4d

1D

Pl= H 

=

D

=

.ktahedral

.ktahedral

%p4

11

Ce8"

"

3

=

.ktahedral

Bujur sangkar

%p4d4

13

.l3

3

3

"

Tetrahedral

%udut

%p4d3

14

Br8" H 

"

3

=

.ktahedral

Bujur sangkar

%p4d3

1"

l4

4

3

<

Trigonal

Bentuk T

sp4d

1<

%i8< H 

<

D

<

Trigonal bipiramida

Trigonal  bipiramida

sp4d

E. TEORI HIBRIDISASI 1S TEORI ORBITAL MOLE-UL Teori hibridisasi adalah bagian )ang tak terpisahkan dari kimia organik dan se&ara umum didiskusikan bersama dengan teori orbital molekul dalam buku pelajaran kimia organik tingkat lanjut$ ,alaupun teori ini masih digunakan se&ara luas dalam kimia organik' teori hibridisasi se&ara luas telah ditinggalkan pada keban)akan &abang kimia lainn)a$ +asalah dengan teori hibridisasi ini adalah kegagalan teori ini dalam memprediksikan spektra *oto elektron dari keban)akan molekul' meliputi sen)awa )ang paling dasar seperti air dan metana$ -ari sudut pandang pedagogi' pendekatan hibridisasi ini &enderung terlalu menekankan lokalisasi elektronelektron ikatan dan tidak se&ara e*ekti* men&akup simetri molekul seperti )ang ada pada teori orbital molekul$

BAB III PENUTUP A. -ESIMPULAN !ibridisasi adalah sebuah konsep bersatun)a orbitalorbital atom membentuk orbital  hibrid   )ang baru )ang sesuai dengan penjelasan kualitati* si*at ikatan atom$ Konsep orbitalorbital )ang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuah molekul$ Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan dari teori ikatan /alensi$ ,alaupun kadangkadang diajarkan bersamaan dengan teori 6%EPR '   teori ikatan /alensi dan hibridisasi sebenarn)a tidak ada hubungann)a sama sekali dengan teori 6%EPR$ Teori hibridisasi adalah bagian )ang tak terpisahkan dari kimia organik dan se&ara umum didiskusikan bersama dengan teori orbital molekul dalam buku pelajaran kimia organik tingkat lanjut$ ,alaupun teori ini masih digunakan se&ara luas dalam kimia organik' teori hibridisasi se&ara luas telah ditinggalkan pada keban)akan &abang kimia lainn)a$ +asalah dengan teori hibridisasi ini adalah kegagalan teori ini dalam memprediksikan spektra *oto elektron dari keban)akan molekul' meliputi sen)awa )ang paling dasar seperti air dan metana$ -ari sudut pandang pedagogi' pendekatan hibridisasi ini &enderung terlalu menekankan lokalisasi elektronelektron ikatan dan tidak se&ara e*ekti* men&akup simetri molekul seperti )ang ada pada teori orbital molekul$

B. SARAN Kami men)adari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih terdapat ban)ak kesalahan$ .leh karena itu' kritik dan saran mmembangun dari Bu sworini selaku penampu mata pelajaran kimia ' agar  dikemudian hari dapat sesuai dengan )ang di harapkan$ %elamat memba&a dan semoga ilmu dan  pengetahuan )ang tertulis di makalah ini berman*aat untuk kita semua $ Amin

DA2TAR PUSTA-A

1$ 3$ 4$ "$ <$ =$ J$ F$

A&hmad' !iskia$ 1F=$ Kimia I $ 9akarta 7 Karunia' 5ni/ersitas Terbuka ompanion' Audre) L$ 11$ Ikatan Kimia$ Bandung 7 TB$ otton dan ,ilkinson$ 3DD$ Kimia Anorganik Dasar $ 9akarta 7 5ni/ersitas ndonesia (5Press#$ E**end)$ 3DDF$ Teori VSEPR, Kepolaran dan a!a Antar "olek#l Edisi $ $ +alang 7 Ba)umedia Publishing$ 8essenden dan 8essenden$ 1F3$ Kimia Organik Edisi Ketiga %ilid &$ 9akarta 7 Erlangga$ Rosenberg' 9eromel L dan E$ 9asi*i$ 13$ Kimia Dasar Edisi Keenam$ 9akarta 7 Erlangga$ %$ %)ukri$ 1$  Kimia Dasar &$ Bandung 7 TB$  $ Ikatan Kimia$ Bandung 7 Bina Aksara$ %)ari*uddin' Nuraini$ 1"$ Ikatan Kimia$ Uog)akarta 7 Gadjah +ada 5ni/ersit) Press$