1 Kimia Organik I Pertemuan ke 1 Indah Solihah2 Some organic chemicals DNA Medicines Active Pharmaceutical Ingredients Excipients Fuels Materials Esse...
Konfigurasi Elektron Pengisian elektron pada orbital-orbital tersebut mengikuti tiga aturan berikut: 1. Prinsip AUFBAU • Orbital yang tingkat energinya rendah diisi terlebih dahulu
2. Kaidah Hund (Friedrich Hund (1894 – 1968) pada tahun 1930) • Elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. • Pengisian orbital-orbital yang energinya sama
3. Prinsip EKSKLUSI PAULI (Wolfgang Pauli (1900 – 1958) pada tahun 1928 ) • Dalam satu atom tidak boleh ada dua elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum sama. Kalau dua elektron mempunyai bilangan-bilangan kuantum utama, azimut dan magnetik sama, maka spinnya harus berlawanan. Contoh:
Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolakmenolak di antara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan. Subkulit s (1 orbital) maksimum 2 elektron Subkulit p (3 orbital) maksimum 6 elektron Subkulit d (5 orbital) maksimum 10 elektron Subkulit f (7 orbital) maksimum 14 elektron
Penulisan Konfigurasi Elektron
Tuliskan konfigurasi elektron dari : 8O 12Mg 30Zn
Pembentukan Ikatan
Unsur
Konfigurasi elektron
2He
2
10Ne
2
18Ar
2
8
8
36Kr
2
8
18
8
54Xe
2
8
18
18
8
Elektron valensi
Unsur
2
3Li
8 8
8 8
8
2He
5B 7N 8O 9F 12Mg
19Cl 33As
Konfigurasi elektron
2 2 2 2 2 2 2 2 2
1 3 5 6 7 8 8 8
2 8 18
1 5
Elektron valensi 2 1 3 5 6 7 2 1 5
Pembentukan Ikatan • Chemical Bonds: The Octet Rule – Octet Rule • Atom-atom yang membentuk ikatan harus menghasilkan konfigurasi elektron gas mulia pada kulit terluarnya (karena konfigurasi elektronik gas mulia sangat stabil) • Kebanyakan atom-atom tersebut memiliki konfigurasi elektron di kulit terluarnya sebanyak 8 elektron valensi mengikuti konfigurasi elektron gas mulia • Atom-atom yang dekat dengan Helium hanya memiliki 2 elektron valensi pada konfigurasi elektron terluarnya • Atom-atom dapat membentuk ikatan ionik atau kovalen dengan aturan oktet ini
Inti Atom
– Ionic Bonds • Ketika ikatan ionik terbentuk atom-atom akan menerima atau mendonorkan elektron-elektronnya untuk mendapatkan konfigurasi elektronik mendekati gas mulia – Pada Prosesnya atom-atom menjadi ionik
• Hasilnya, muatan ion yg berlawanan saling tarik-menarik dan terbentuklah ikatan ionik • Ikatan ini terbentuk dari atom-atom yang memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar. • Misal – Litium melepas 1 elektron (untuk mencapai konfigurasi Helium) dan menjadi bermuatan positif. – Flourida menerima 1 elektron (untuk mencapai konfigurasi Neon) dan menjadi bermuatan negatif – Muatan positif Litium dan negatif flourida membentuk ikatan ionik yang kuat (Senyawa tersebut dalam bentuk kristal)
– Covalent Bonds • Ikatan kovalen terjadi antara atom-atom yang memiliki elektronegativitas yang mirip (lokasinya berdekatan dalam tabel periodik) • Atom-atom mencapai oktet dengan penggunaan bersama elektron-elektron valensinya • Molekul-molekul terbentuk dari ikatan kovalen ini • Elektron valensi dapat diketahui melalui notasi ‘titik’ (electron dot formula atau struktur lewis), umumnya notasi ini tidak praktis • Biasanya, untuk mengetahui adanya 2 elekton dalam 1 ikatan menggunakan suatu ‘garis’ (satu garis=2 elektron)
• Writing Lewis Structures • Atom-atom berikatan menggunakan elektron-elektron valensinya • Jumlah elektron valensi sama dengan grup atom tersebut, misal : – – – –
Karbon adl anggota grup 4A dan memiliki 4 elektron valensi Hidrogen adl anggota 1A dan memiliki 1 elektron valensi Oksigen adl anggota 6A dan memiliki 6 elektron valensi Nitrogen adl anggota 5A dan memiliki 5 elektron valensi
• Untuk membentuk molekul, atom-atom dipasangkan menurut jumlah elektron valensinya • Bila molekul berupa ion, elektron ditambahkan atau dikurangi untuk memberikan muatan yg sesuai • Struktur ditulis untuk memenuhi aturan oktet untuk masingmasing atom dan menggambarkan muatan yg tepat • Bila dibutuhkan, ikatan rangkap dapat digunakan untuk memenuhi aturan oktet untuk masing-masing atom
– Example • Tuliskan struktur Lewis untuk ion Klorat (ClO3-)
– Hitung total elektron valensi dan satu muatan negatif
– Tiga pasang elektron digunakan untuk ikatan antara atom klor dengan oksigen
– Sisa 20 elektron ditambahkan untuk memenuhi kaidah oktet pada masing-masing atom
• Ion Karbonat dengan 24 elektron valensi dan muatan negatif 2, memiliki ikatan rangkap untuk memenuhi kaidah oktet pada masing-masing atomnya
• Senyawa etena (C2H4) dan etuna (C2H2) juga memiliki ikatan rangkap 2 dan 3 untuk mencapai kaidah oktet pada masing-masing atomnya
• Exceptions to the Octet Rule • Aturan Oktet berlaku hanya pada atom-atom periode II pada tabel periodik unsur (C, O, N, F) dimana elektron valensinya terbatas pada orbital 2s dan 2p • Pada atom-atom dengan jumlah elektron valensi lebih sedikit (<4), elektron2 yg mengelilinginya kurang dari 8, oktet tidak tercapai • Example: BF3
• Atom-atom dengan jumlah elektron valensi lebih besar, elektron-elektron yg mengelilingi atom tersebut lebih dari 8, oktet terlampaui. • Example: PCl5 and SF6
• Formal charge • Muatan formal adalah suatu muatan positif atau negatif pada setiap individual atom • Jumlah muatan formal pada setiap atom adalah muatan total dari molekul atau ion nya • Muatan formal dihitung dengan mengurangkan elektron yg tertera pada atom dalam molekul terhadap elektron pada atom netral • Elektron-elektron pada ikatan dibagi 2 thd atom2 yang berikatan tersebut; satu elektron untuk masing-masing atom • Pasangan elektron bebas pada suatu atom milik atom tersebut
– Examples • Ammonium ion (NH4)+
– Nitrate ion (NO3)-
• Sebuah atom akan selalu memiliki muatan formal yang sama tergantung pada seberapa banyak ikatan dan pasangan elektron bebas yg terlibat dalam molekul tersebut • Contoh oksigen dengan 1 ikatan dan 3 pasang elektron bebas akan selalu memiliki muatan negatif , sedangkan oksigen dengan 3 ikatan dan 1 pasang elektron bebas akan selalu bermuatan positif
