BENTUK MOLEKUL I. MENGGAMBAR MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS Untuk mengetahui bentuk molekul sebuah unsur maka digunakanlah aturan lewis. Struktur lewis hanya menggambarkan molekul dalam dua dimensi, jadi molekul yang sebenarnya tidak seperti yang digambarkan seperti dalam struktur lewis. Dalam penggambaran molekul/ion dengan struktur Lewis kita harus mengetahui rumus senyawa dan posisi relatif masing-masing atom
MENGGUNAKAN ATURAN OKTET UNTUK MENGGAMBAR STRUKTUR LEWIS Untuk menulis struktur lewis kita menggunakan kemungkinan paling besar dimana electron berada, walaupun digambarkan dengan dua dimensi tetapi struktur lewis dirancang untuk mempermudah penggambaran molekul, hal ini lebih mudah dibanding menggunakanya tiga dimensi yang notabenya kalau menggunakan tiga dimensi akan lebih sulit menggambar dan tidak efisien. Mari kita mulai menggambar struktur lewis. 1. Aturan lewis untuk molekul dengan ikatan tunggal Kita akan menggunakan contoh nitrogen florida, NF3
Langkah 1, letakkan atom di atom lainnya. Letakkan atom dengan grup paling rendah di tengah, kita ambil contoh NF3, N (Grup 5A), F (grup 7A). Jadi N yang akan kita letakkan di tengah.
Langkah 2, tentukan total dari electron valensi yang tersedia. Dalam NF3, N mempunyai electron valensi 5, dan F mempunyai 7 [I x N(5e-)] + [3 x F(7e-)] = 5e- + 21e- = 26 valensi eLangkah 3, gambar satu ikatan dari masing-masing atom ke atom pusat, dan kurangi dua electron valensi pada masing-masing ikatan. Kurangi 2 elektron pada masing-masing ikatan tunggal dari total electron valensi yang tersedia (dari langkah dua) untuk mencari jumlah yang tersisa. 3 N----ikatan F × 2e- = 6e- jadi 26e- - 6e- = 20e- tersisa Langkah 4, letakkan electron yang tersisa di dalm struktur, jadi masing-masing atom mempunyai 8 titik.
Inilah struktur lewis dari NF3. 2. Aturan lewis untuk molekul dengan satu ikatan ganda Secara umum caranya sama dengan satu atom pusat hanya saja perlu memperhatikan posisi dua atom pusat yang dimungkinkan membentuk ikatan lebih banyak. Langkah 1 s.d. 4 sama seperti molekul berikatan tunggal namun ada tambahan
Langkah 5, jika atom pusat masih belum memiliki 8 elektron valensi, ubah pasangan elektron sunyi pada atom sekitar menjadi satu ikatan lagi
RESONANSI: IKATAN PASANGAN ELEKTRON TERDELOKALISASI Seringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik. Misal pada senyawa O3 (ozon). Struktur I dan II adalah identik. Faktanya kedua struktur ini tidak ada yang benar karena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang
O – O dan O=O.
Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hibrid resonansi yaitu bentuk ratarata keduanya. Contoh senyawa lainnya adalah benzen C6H6 dan ion karbonat CO32-
Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hibrid resonansi yaitu bentuk rata-rata keduanya. Contoh senyawa lainnya adalah benzen C6H6 dan ion karbonat CO32-
MUATAN FORMAL: SELEKSI STRUKTUR RESONANSI YANG LEBIH DISUKAI Pada uraian terdahulu resonansi dua senyawa identik terjadi ketika senyawa tsb simetris dan tidak bisa dibedakan. Namun jika senyawa asimetris maka salah satu resonansi lebih disukai dengan melihat muatan formal masing-masing atom. Muatan formal = jml e valensi – (jml e valensi sunyi + ½ jml e berikatan). Contoh O3 Dalam O3, muatan formal oksigen A beresonansi dari I
6 e- valensi - (4 e- tak berikatan + 2 e- berikatan) = 6 - 4 - 2 = 0 Muatan formal dari atom dalam 2 senyawa ozon adalah sebagai berikut:
3 Kriteria muatan formal: 1. Muatan formal kecil (positif atau negatif) lebih disukai daripada besar 2. Muatan sama yang bersebelahan tidak disukai (gaya tolak) 3. Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yang elektronegatif . Contoh : NCO-
PENGECUALIAN ATURAN OKTET STRUKTUR LEWIS 1. Molekul kekurangan elektron (electron deficient) senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8: BF3 dan BeCl2. Muatan formal menunjukkan struktur tanpa ikatan rangkap lebih disukai. BF3 memiliki 8 elektron valensi dengan membentuk ikatan lebih lanjut dengan NH3
Hanya ada dua electron diantara berilium dan enam electron diantara boron. Halogen memiliki keelektronegatifan yang lebh besar dibanding Be dan B. Inilah muatan formal gambarannya
2. Molekul dengan elektron ganjil (odd electron). Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil sehingga tidak memungkinkan mencapai 8 elektron. Adanya elektron yang tidak berpasangan dan tidak berikatan, spesies ini disebut radikal bebas, misal pada NO2. Senyawa ini berikatan dengan sesamanya membentuk N2O4 dengan electron valensi 8. 3. Kulit Valensi Ekspansi (expanded valence shell). Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron disekitarnya molekul ini meningkatkan kapasitas kulit valensinya dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan. kulit valensi terekspansi hanya terjadi pada atom pusat non logam dari perioda 3 keatas dengan kulit d yang bisa dipakai. Contoh senyawa: SF6, PCl5 dan H2SO4
MENGHITUNG KALOR REAKSI DARI ENERGI IKATAN MOLEKUL Dalam reaksi kimia kita bisa menganggap reaktan mengalami pemutusan ikatan dan produk mengalami pembentukan ikatan. Pemutusan ikatan membutuhkan energi (energi ikat) dan pembentukan ikatan melepaskan energi (energi ikat dengan tanda berlawanan). Hukum Hess memungkinkan kita menghitung energi tanpa harus memikirkan proses yang sesungguhnya terjadi:
ΔHrx0 = ΔH0pemutusan ikatan + ΔH0pembentukan ikatan II. TEORI VALENCE-SHELL ELECTRON PAIR REPULSION (VSEPR) Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR didasari oleh penggambaran struktur Lewis sebagai model 2 dimensi Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkan secara relatif grup (bisa berupa atom atau pasangan elektron) pada posisi tertentu Prinsip dasarnya: masing-masing grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lain untuk meminimalkan gaya tolakan. Notasi yang dipakai: A = atom pusat, X = atom sekitar yang berikatan dan E = grup elektron valensi yang tidak berikatan (sunyi)
5 BENTUK DASAR MOLEKUL
BENTUK MOLEKUL DENGAN 2 ATAU 3 GRUP ELEKTRON
Nb: Ikatan rangkap memberikan gaya tolakan lebih kuat dibanding ikatan tunggal Pasangan elektron sunyi juga memberikan tolakan lebih kuat dibanding pasangan elektron berikatan
BENTUK MOLEKUL DEGAN 4 GRUP ELEKTRON
BENTUK MOLEKUL DEGAN 5 GRUP ELEKTRON
BENTUK MOLEKUL DEGAN 6 GRUP ELEKTRON
By: Moch Zainal Fathoni / 21030112130052 / Selasa / 2012-B
