KIMIA ANORGANIK
RANGKUMAN BAB 10 YODHA GALIH B 21030112130080
2012
Menggambarkan Molekul dan ion dengan Struktur Lewis Lanngkah pertama menggambarkan bentuk molekul adalah merubah rumus molekul menjadi struktur Lewis.
Struktur Lewis untuk satu ikatan, Pertama kita membahas cara menggambarkan struktur Lewis untuk molekul yang hanya memiliki satu ikatan, contohnya NF3
Langkah 1 : Letakkan atom relative satu sama lainnya, untuk senyawa dengan formula AB n, letakkan atom dengannomor golongan terendah ditengah karena membutuhkan electron untuk menjadi octet, biasanya atom ini memiliki keelektronegatifan terendah.
(jika atomnya memiliki nomor golongan yang sama, letakkan atom yang memiliki periode terbesar ditengah) Langkah 2 : Hitung eletron valensi total, untuk molekul tambahkan electron valensi seluruh atom Contoh NF3
Untuk ion poliatom tambahkan satu e untuk ion negative dan kurangkan satu e untuk ion positif. Langkah 3 : Gambar sebuah ikatan tunggal yang mengelilingi atom pusat dan kurangkan 2 elektron valensi disetiap ikatan.
Langkah 4 : Sebarkan electron sisa secara rata sehingga setiap atom mendapat 8 elektron (atau 2 untuk hidrogen) Namun struktur Lewis tidak mengindikasikan bentuk, jadi penggambaran NF3 yang sesuai adalah
Berdasarkan keempat langkah tersebut, dapat digambarkan struktur lewis dengan atom sentral C,N,O sebagai berikut :
Hidrogen membentuk 1 ikatan Carbon membentuk 4 ikatan Nitrogen membentuk 3 ikatan Oksigen membentuk 2 ikatan Halogen membentuk 1 ikatan saat menjadi atom pengitar ( F selalu mengitari atom pusat)
Struktur Lewis untuk ikatan rangkap Terdkadang setelah langkah keempat, masih belum mencukupi kebutuhan electron untuk atom sentral (menjadi octet). Hal ini biasanya menunjukan adanya ikatan rangkap pada molekul tersebut. Maka dari itu dilanjutkan dengan langkah 5 : Membentuk ikatan rangkap dengan merubah pasangan bebas electron yang ada pada atom pengitar menjadi ikatan di atom pusat. Contoh
Resonansi : Pergerakan ikatan pasangan electron Contoh O3 bisa digambarkan
Pada gambar pertama ikatan rangkap di oksigen A dan ikatan rangkap di oksigen C pada gambar kedua bukanlah molekul O3 yang berbeda, hanya saja memiliki struktur Lewis yang berbeda. Molekul yang memiliki beberapa penggambaran struktur Lewis yang berbeda disebut beresonansi dan memiliki tanda (↔) diantaranya. Struktur resonansi tidak menggambarkan ikatan yang sebenarnya dan biasanya disebut resonansi hybrid( titik tengah struktur resonansi) Resonansi hybrid digambarkan dengan garis putus-putus.
Pada ikatan sebagian seperti pada resonansi hybrid, sering meminta “bond order” yaitu hasil dari pembagian antara jumlah pasang electron dalam molekul dengan jumlah ikatan pasangan atom. Pada O3
Pada CO32-
Sama dengan 4/3 untuk bond oredernya. (Untuk struktur Lewis pada ionpoliatom dilengkapi dengantanda kurung dan diberi muatan dibagian atasnya )
Muatan formal : Menentukan struktur resonansi yang lebih utama Dikarenakan resonansi hybrid merupakan titik tengah dari bentuk beberapa resonansi , maka salah satu struktur mempunyai kontribusi lebih dalam molekul tersebut. Salah satu cara untuk emilih resonansi yang lebih utama dengan cara menghitung muatan formalnya.
Contoh O3, muatan formal oksigen A pada struktur 1 adalah
Sedangkan muatan formal untuk semua atom pada kedua struktrur resonansi O3 adalah
Struktur 1dan 2 memiliki muatan formal yang sama, sehingga memiliki kontribusi yang sama pada resonansi hybridnya. Namun muatan formal harus dihitung sesuai muatan aktualnya (0 pada molekul dan jumlah muatan ion pada ion) Tiga kriteria untuk menentukan struktur resonansi yang utama : 1. Muatan formal yang lebih kecil didahulukan dari yang besar 2. Muatan formal pada atom yang berdekatan tidak diperlukan 3. Muatan formal yang lebih negative harus berada pada sebuah atom yang memiliki keelektronegatifan besar
Struktur Lewis untuk pengecualian aturan octet Beberapa hal uyang mempengaruhi adalah :
Molekul dengan electron deficient Yaitu atom pusat yang memiliki electron valensi kurang dari 8 seperti pada atom Be dan B Contoh :
Hal utama yang membuat atom kekurangan electron untuk menjadi octet adalah dengan menambahkan ikatan saat melakukan reaksidengan molekul lain seperti BF3 direaksikan dengan NH3
Molekul berelektron ganjil Struktur Lewis berdasarkan pada model pasangan electron tidak menjelaskan jenis yang memiliki electron bebeas, tapi akan digunakan muatan formal untuk menentukan dimana keberadaan electron bebeas. Hampir semua molekul berelektron ganjil memiliki atom sentral yang berasal dari golongan yang ganjil seperti N(golongan 5A) atau Cl (golongan7A) Contoh NO2 NO2 memiliki beberapa resonansi, resonansi yang dipakai adalah resonansi pasanagan bebas
Namun NO2 (kiri) lebih utama karena radikal bebas saling membentuk ikatan masing-masing electron bebas.
Perluasan valensi Atom memperluas valensinya untuk membentuk ikatan lebih dari ketentuan octet dan pada prosesnya menghasilkan energy. Perluasan valensi hanya untuk atom sentralnon metal pada periode 3 atau lebih dan memiliki orbital d Contoh
PENYUSUNAN GRUP ELEKTRON DAN BENTUK MOLEKUL Penyusunan grup electron ditentukan oleh grup electron valensi, yang berikatan ataupun tidak, disekitar atom sentralnya. Disamping itu bentuk molekul ditentukan oleh posisi relative pada atom pusat. Untuk membagi bentuk molekul, kita tetapkan rumus AX mEn, A : atom sentral X : atom pengitar E : atom tidak berikatan Sudut ikatan adalah sudut yang terbentuk oleh 2 atom pengitar yang mengelilingi inti pada sumbunya.
Bentuk Molekul dengan 2 grup electron (susunan linear) Susunan linear dari hasil grup electron dalam molekul memiliki bentuk linear dan sudut ikatan 180°. Contoh (AX2)
Bentuk molekul hanya dipengaruhi oleh grup electron disekitar atom pusat
Bentuk Molekul dengan 3 grup electron (susunan trigonal planar) Pada susunan ini terdapat dua kemungkinan bentuk, yang pertama dengan 3 atom pengitar atau 2 artom pengitar dan 1 ikatan bebas.
Efek ikatan rangkap Ikatan rangkap yang memiliki masa jenis electron yang lebih kuat menolak dua ikatan tunggal lebih kuat dari pada tolakan satu sama lainnya.
Efek ikatan bebas Efek pasangan bebas pada bentuk molekul adalah dapat merubah sudut ikatan karena pasangan bebas hanya berada di satu inti sehingga memiliki gaya tolak yang lebih kuat dibandingkan pasangan ikatan. Hal inilah yang menyebabkan sudut ikatan berkurang.
Bentuk Molekul dengan 4 grup electron (Tetrahedral) Pada gambar struktur Lewis saat terdapat 4 ikatanpada sebuah molekul akan terindikasikan sudut ikatan sebesar 90°. Namun saat digambarkan dalam bentuk 3 dimensi keempat grup electron tersebut dapat membentuk sudut ikatan melebihi 90° dan membentuk equilateral triangle. Contoh Metana
Semua molekul atau ion yang memiliki 4 grup electron pengitar atom pusat akan membentuk susunan tetrahedral (AX4). Saat salah satu dari keempat electron grup itu membentuk ikatan bebas, maka bentuk molekulnya akan menjadi trigonal pyramid (AX3E). Saat terdapat 2 ikatan bebas dan 2 ikatan grup electron , bentuk molekul akan menjadi planar v (AX2E2)
Urutan gaya tolak electron yang menyebabkan pembelokkan dari sudut ikatan ideal:
Bentuk Molekul dengan 5 grup electron (Trigonal Bipiramida) Saat 5 grup electron memenuhi pembagian dengan maksimal maka akan membentuk susunan trigonal bipiramida. Ada2 tipe dari posisi electron pengitar dan 2 sudut ikatan ideal. Terdiri dari 3 grup ekuator dan 2 grup axial. Grup ekuator memiliki sudut ikatan sebesar 120° dan asial grup memiliki sudut ikatan 90° terhadap ekuator. Secara umum,sudut ikat yang lebih besar memiliki gaya tolak yang lebih lemah . Jadi gaya tolak antara ekuator lebih lemah dari gaya tolak antara aksial terhadap ekuator. Saat normal (AX5) disebut Tribonal Bipiramida Saat dalam keadaan (AX4E) disebut Seesaw Saat dalam keadaan (AX3E2) disebut palanar T Saat dalam keadaan (AX2E2) disebut linear
Bentuk Molekul dengan 6 grup electron (octahedral) Susunan octahedral terbentuk karena terdapat 6 elektron yang mengelilingi atom sentral dan memberikan sudut ikatan ideal sebesar 90° disetiap ikatannya. Contoh
Karena semua grup electron memiliki sudut ikatan yang sama maka tidak ada perubahan jika terdapat satu ikatan bebas (AX 5E). Pada keadaan ini akan membentuk piramida segiempat. Sedangkan pada keadaan AX4E2 akan terbentuk planar segiempat
BENTUK MOLEKUL SECARA KESELURUHAN
