Disusun Oeh: Fanji Satria 21030112140051
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
Menggambarkan Molekul dan Ion dengan Struktur Lewis Penyusunan struktur Lewis dari suatu atom atau unsur dilakukan dengan cara menulis simbol dot (titik) di sekeliling atom dimana setiap titik mewakili satu elektron yang terdapat pada atom tersebut.
Menggunakan Aturan Oktet dalam Penulisan Struktur Lewis Atom akan berusaha mencapai kestabilan dengan cara memenuhi kaidah octet seperti gas mulia. Atom-atom akan mencoba “menyerupai” gas mulia dengan cara berikatan dengan atom lain dan saling “take and give” elektron.
Struktur Lewis untuk Molekul Berikatan Tunggal 1. Tempatkan atom relatif masing-masing atom. Tempatkan atom dengan nomor atom yang terendah sebagai atom pusat karena atom tersebut memerlukan banyak elektron untuk mencapai kaidah oktet, selain itu atom tersebut juga memiliki elektronegativitas yang rendah. Untuk atom dengan golongan yang sama, yang menjadi atom pusat adalah atom dengan nomor periode tertinggi. Kita jadikan NF3 sebagai contoh. N memiliki 5 elektron valensi dan F memiliki 7 elektron valensi. Karena N lebih banyak membutuhkan elektron untuk mencapai aturan oktet, maka N sebagai atom pusat.
2. Jumlahkan seluruh elektron valensi dari NF3. [ 1 x N(5e-) ] + [ 3 x F(7e-) ] = 5e- + 21e- = 26 elektron valensi. 3. Gambar ikatan tunggal dari masing-masing atom terhadap atom pusat.
4. Tempatkan elektron yang tersisa sedemikian rupa sehingga semua atom memiliki electron valensi delapan dan dapat mencapai kaidah oktet.
Struktur Lewis untuk Molekul Berikatan Rangkap 1. Langkah pertama sampai langkah keempat sama dengan ikatan tunggal, tetapi ada langkah tambahan. 2. Langkah kelima yaitu jika atom pusat belum memiliki delapan elektron valensi untuk memenuhi kaidah oktet sesuai dengan struktur lewis maka ubahlah pasangan elektron bebas dari atom sekitar dengan elektron bebas pada atom pusat membentuk ikatan lagi. Sebagai contoh C2H4:
RESONANSI: DELOKALISASI PASANGAN ELEKTRON IKATAN Seringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik atau sama persis, misalnya pada O3 (Ozon). Struktur I dan II adalah identik.
Namun pada kenyataannya kedua struktur tersebut tidak ada yang benar karena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang O-O dan O=O. Jika dilihat dari struktur, sebenarnya lebih cocok disebut dengan resonansi hibrid yaitu bentuk rata-rata keduanya. Contoh senyawa lainnya adalah benzene C6H6 dan ion karbonat CO32-
MUATAN FORMAL Pada uraian sebelumnya resonansi dua senyawa identik terjadi ketika senyawa tersebut simetris dan tidak bisa dibedakan. Namun jika senyawa asimetris, maka salah satu resonansi lebih “disukai” dengan melihat muatan formal masing-masing atom. Muatan formal = jumlah e- valensi - (jumlah evalensi sunyi + ½ jumlah elektron berikatan). Contohnya dalam O3. Kriteria muatan formal antara lain: 1. Muatan formal kecil (positif atau negative) lebih disukai daripada yang besar. 2. Muatan sama yang bersebelahan tidak disukai (gaya tolak). 3. Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yang elektronegatif.
PENGECUALIAN KAIDAH OKTET STRUKTUR LEWIS 1. Molekul kekurangan electron. Senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8, misalnya BF3 dan BeCl2.
2. Molekul dengan elektron ganjil. Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil sehingga tidak mungkin mencapai 8 elektron. Contohnya NO2, jika berikatan dengan sesamanya akan membentuk N2O4 dengan elektron valensi 8.
3. Kulit valensi ekspansi. Beberapa molekul atau ion memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar atom pusatnya. Molekul ini mengikat kapasitas kulit valensinya dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan. Contohnya SF6.
BENTUK MOLEKUL: TEORI VSEPR (VALENCE SHELL ELECTRON PAIR REPULSION) Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR didasari oleh penggambaran struktur lewis sebagai model 2 dimensi. Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkan secara relative group (bisa berupa atom atau pasangan elektron) pada posisi tertentu. Prinsip dasarnya yaitu masingmasing pasangan 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= pasangan elektron valensi yang tidak berikatan.
TABEL BENTUK MOLEKUL Jumlah Pasangan Pasangan Pasangan Bentuk Rumus Elektron Elektron Elektron Molekul Umum dan Ikatan Bebas (Dimodifikasi) Senyawa Hibridisasi
Contoh
2 (sp)
2
0
Linier
AX2
BeCl2, CO2
3 (sp2)
3
0
Segitiga Datar
AX3
BF3, NO3-
4
0
AX4
CH4
3
1
AX3E
NH3, PCl3
2
2
AX2E2
H2O, H2S
5
0
AX5
PCl5
4
1
AX4E
SF4
3
2
Huruf T
AX3E2
IF3, BrF3
2
3
Linier
AX2E3
XeF2, I3-
6
0
AX6
SF6
5
1
AX5E
IF5
4
2
AX4E2
XeF4
4 (sp3)
5 (sp3d)
6 (sp3d2)
Tetrahedral Sempurna Segitiga Piramidal Bersudut (bentuk V) Segitiga Bipiramidal Sempurna Segiempat Dua Bidang Planar
Oktahedral Sempurna Segilima Piramidal Segiempat Datar
LIMA BENTUK DASAR MOLEKUL
Bentuk Molekul dengan 2 Pasangan Elektron Ketika dua atom berdekatan, hal itu akan membuat gaya tolak yang berlawanan arah sejauh mungkin hingga membentuk sudut 1800 yang kemudian menjadi susunan linear dari grup elektron dan menghasilkan bentuk molekul yang linear dengan sudut 1800 dan sesuai dengan bentuk grup VSEPR yaitu AX2. Ccontohnya BeCl2 dan CO2.
Bentuk Molekul dengan 3 Pasangan Elektron
Tiga grup elektron yang mengelilingi atom pusat memberikan susunan trigonal planar yang ditunujukkan dengan sudut ikatan yang ideal 1200. Ketika tiga elektron mengikat pasangan, bentuk dari molekul itu adalah AX3. Contohnya pada BF3 membentuk 3 ikatan dan terdapat 6 elektron yang mengelilingi B dan tiap ikatan berjarak 1200.
Bentuk Molekul dengan 4 Pasangan Elektron
Pada empat pasangan elektron harus menggunakan bentuk tiga dimensi untuk memaksimalkan kemampuan berpisah dan struktur lewis tidak dapat menggambarkan bentuknya. Struktur lewis menggambarkan 4 ikatan dengan bentuk persegi, sehingga jarak ikatannya 900. Dalam 3 dimensi, 4 pasangan elektron bisa berpindah melebihi 900. Semua molekul atau ion dengan 4 pasangan elektron mengelilingi atom pusat dan membentuk susunan tetrahedral (AX4). Ketika satu dari empat pasangan elektron tidak punya pasangan maka bentuk molekulnya adalah trigonal piramida (AX3E). Elektron tidak berpasangan yang memiliki tolakan lebih kuat membuat penyimpang sudut ideal ikatan dari 109,50 menjadi 107,30.
Bentuk Molekul dengan 5 Pasangan Elektron
Molekul dengan lima pasangan elektron akan membentuk susunan bipiramida trigonal. Dalam susunan ini terdapat dua jenis posisi grup elektron untuk mengelilingi dan terdapat dua sudut ikatan ideal. AX5 Pada 3 atom Cl terletak pada bidang 1200 dan dua lainnya terletak pada bidang 900 di sebelah kanan. Oleh karena itu bipiramidal memiliki 2 sudut ideal. Contohnya PCl5. AX4E Jika terdapat 1 pasang elektron bebas , molekul akan memiliki bentuk jungkat jungkit. Contohnya pada SF4 , ini disebabkan pasangan elektron bebas lebih kuat dari pada elektron yang berikatan. Contohnya SF4. AX3E2 Jika terdapat 3 PEI dan 2 PEB maka akan membentuk huruf T. Contohnya IF3. AX2E3 Jika terdapat 2 PEI dan 3 PEB maka akan membentuk linier. Contohnya XeF2.
Bentuk Molekul dengan 6 Pasangan Elektron
Molekul dengan lebih dari lima grup elektron akan membentuk susunan oktahedral dimana sudutnya terbagi menjadi 900. AX6 Dengan enam PEI, akan membentuk oktahedral (AX6). Contohnya pada SF4 yang bereaksi dengan F2, sehingga membentuk SF6 dimana S sebagai atom pusat. AX5E Ketika molekul terdapat 5 pasang elektron yang berikatan dan satu pasang elektron bebas, maka akan membentuk segilima piramidal (AX5E). Contohnya IF5. AX4E2 Ketika molekul terdapat 4 pasang elektron berikatan dan dua pasang elektron bebas, maka akan membentuk segiempat datar (AX4E2). Contohnya XeF4.
