TUGAS RESUME
STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL (BAB 10)
Di susun oleh
:
Usya Rahmatika (21030112120015) Kelas B
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
10.1 MENGGAMBARKAN BENTUK MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS Untuk menyusun struktur Lewis dari suatu atom atau usur dapat dilakukan dengan cara menuliskan simbol titik (dot) pada masing-masing atom secara dua dimensi. Setiap titik mewakili satu elektron yang terdapat pada kulit valensi atom tersebut. MENGGUNAKAN ATURAN OCTET UNTUK MENULISKAN STRUKTUR LEWIS Setiap atom akan berusaha mencapai kestabilan dengan memenuhi kaidah octet seperti gas mulia. Atom tersebut akan mencoba berikatan dengan atom lain dengan memberi dan menerima elektron. Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Tunggal
Langkah-langkah untuk melukiskan struktur Lewis : Langkah 1 : Menempatkan atom dengan nomor atom (golongan) lebih rendah sebagai atom pusat karena butuh lebih banyak elektron untuk mencapai kestabilan. Pada NF3, N golongan 5A memiliki 5 elektron sehingga membutuhkan tiga dan F golongan 7A memiliki 7 elektron dan hanya membutuhkan satu elektron. Jika atom berasal dari golongan yang sama, tempatkan atom dengan periode lebih tinggi sebagai atom pusat.
Langkah 2 : golongan atom tersebut.
Menentukan jumlah elektron valensi dengan melihat
Langkah 3 : Menggambar ikatan tunggal di sekitar atom pusat yang berisi 2 elektron untuk tiap ikatan.
Jumlah elektron yang tertinggal :
Langkah 4 : Menempatkan elektron sisa pada masing-masing unsur sehingga memenuhi kaidah oktet (duplet untuk H).
Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap Terkadang, setelah langkah 1-4, atom pusat tidak memenuhi kaidah oktet. Hal ini menunjukkan adanya ikatan rangkap. Langkah yang perlu ditambahkan : Langkah 5 : Menemukan atom yang bisa membentuk ikatan rangkap dengan cara mengubah ikatan bebas dari salah satu atom agar berikatan dengan atom pusat.
Resonansi : Delokalisasi Pasangan Elektron Terikat Seringkali terjadi satu ikatan rangkap yang bersebelahan dengan ikatan tunggal dan membentuk dua struktur Lewis yang identik. Contoh : O 3 (ozon)
Keharusan membuat lebih dari satu struktur Lewis untuk molekul O 3 adalah , terjadi dari adanya delokalisasi pasangan elektron. Pada resonansi hybrid molekul O 3, terjadi delokalisasi antara ikatan tunggal dengan ikatan rangkap. Resonansi hybrid dapat ditulis dengan adanya garis putus-putus untuk menunjukkan terjadinya delokalisasi.
Muatan Formal Resonansi hybrid merupakan rata-rata dari dua bentuk resonansi. Hal ini memberikan kesempatan kepada salah satu struktur untuk lebih mendominasi. Cara untuk menentukannya adalah dengan muatan formal. Muatan formal merupakan jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi dengan jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut dalam struktur
Lewisnya. Muatan formal untuk molekul adalah 0 sedangkan muatan formal suatu ion sesuai dengan muatannya.
Contohnya pada senyawa O3 :
Pengecualian Kaidah Octet Struktur Lewis 1. Molekul kekurangan elektron Senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8, contohnya adalah BF3 dan Be Cl2.
2. Molekul dengan elektron ganjil Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil, sehingga tidak memungkinkan mencapai kestabilan (8 elektron). Jenis molekul seperti ini disebut radikal bebas, tidak berpasangan (tidak berikatan), bersifat paramagnetik dan sangat reaktif. Contohnya yaitu NO2, jika berikatan dengan sesamanya akan membentuk N2O4 dengan elektron valensi 8.
3. Kulit valensi ekspansi Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar atom pusatnya. Atom pusat dapat memberikan kontribusi penambahan pasangan elektron dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk ditempati orbital s dan p. Proses ini hanya terjadi pada non logam periode 3 atau lebih. Contoh : SF6, PCl5, H2SO4.
10.2 TEORI DAN BENTUK MOLEKUL VSEPR (VALENCE-SHELL ELECTRON-PAIR REPULSION) Prinsip dasar teori ini adalah adanya tolakan antar pasangan elektron sehingga pasangan elektron tersebut akan menempatkan diri sejauh mungkin dari pasangan elektron lainnya untuk meminimalkan gaya tolak-menolak. Kelompok elektron tersebut mungkin mengandung ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, ikatan rangkap tiga, elektron ikatan bebas, bahkan elektron tunggal. DOMAIN ELEKTRON DAN BENTUK MOLEKUL Domain elektron bisa ditentukan dari berikatan atau tidaknya pasangan elektron valensi. Sedangkan bentuk molekul ditentukan oleh posisi pasangan elektron terhadap atom pusat. Gambar di bawah ini menunjukkan bentuk molekul ketika atom pusat dikelilingi oleh pasangan elektron ikat, tapi jika ada pasangan elektron bebas, maka bentuk molekulnya akan berubah. Istilah yang biasa digunakan yaitu AXmEn, dengan A adalah atom pusat, X adalah pasangan elektron ikat (PEI), dan E adalah pasangan elektron bebas (PEB). m menunjukkan jumlah PEI dan n menunjukkan jumlah PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 2 PASANGAN ELEKTRON Ketika ada 2 pasangan elektron yang berikatan dengan atom pusat, maka PEI tersebut akan bergerak sejauh mungkin dengan arah berlawanan. Hal ini menghasilkan bentuk molekul berupa Linier dengan sudut ikatan 180 0. Notasi VSEPR-nya adalah AX2. Contoh molekulnya adalah BeCl2 dan CO2.
Ikatan tunggal atau rangkap tidak berpengaruh terhadap bentuk molekul karena bentuk molekul hanya dipengaruhi oleh PEI dan PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 3 PASANGAN ELEKTRON Tiga pasangan elektron di sekitar atom pusat akan memberikan gaya tolakmenolak satu sama lainnya menuju sudut seperti segitiga sama sisi. Bentuk molekulnya adalah segitiga planar dengan sudut ikatan 120 0. Dengan adanya 3 pasangan elektron memberikan dua kemungkinan bentuk molekul, yaitu molekul dengan 3 PEI atau molekul dengan 2 PEI dan 1 PEB. Ketika terdapat 3 PEI , molekul akan berbentuk segitiga planar (AX 3) dengan sudut ikatan 1200. Contohnya BF3 dan NO3-.
Efek Ikatan Rangkap Dua Dengan adanya ikatan rangkap dua menyebabkan sudut ikatan sebenarnya menyimpang dari sudut ikatan idealnya. Gaya tolak menolak antara ikatan tunggal lebih kuat dibandingkan dengan gaya tolak menolak ikatan rangkap dua.
Efek Pasangan Elektron Bebas (PEB) Ketika ada 1 PEB dari 3 pasangan elektron, maka akan terjadi perubahan bentuk molekul, bukan lagi segitiga planar melainkan berubah menjadi V planar. Contohnya adalah SnCl2. PEB berpengaruh terhadap sudut ikatan. Gaya tolak menolak PEB dengan PEI lebih kuat daripada gaya tolak-menolak antar sesama PEI. Gaya tolak menolak yang lebih kuat menyebabkan sudut ikatan berkurang antara PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 4 PASANGAN ELEKTRON Setiap molekul atau ion yang memiliki 4 pasangan elektron akan memiliki bentuk molekul Tetrahedral. Jika semua pasangan tersebut adalah PEI (AX4), maka bentuk molekulnya tetap tetrahedral dengan sudut 109.50. Contohnya adalah CCl2 F2.
Bila terdapat 1 PEB dan 3 PEI, maka molekul akan berubah bentuk menjadi trigonal piramida (AX3E). Sudut ikatan akan berkurang dari sudut idealnya yaitu menjadi 107.30. Contohnya adalah NH3 menjadi NH4+.
Ketika terdapat 2 PEI dan 2 PEB, maka molekul akan berbentuk V planar (AX3E2). Sudut ikatannya berkurang menjadi 104.50. Contohnya adalah NH3.
Gaya tolak menolak antara pasangan PEI menyebabkan berkurangnya sudut ikatan ideal. PEI-PEI > PEI-PEB > PEB-PEB BENTUK MOLEKUL DENGAN 5 PASANGAN ELEKTRON Molekul yang memiliki 5 atau 6 pasangan elektron memiliki atom pusat dari periode 3 atau lebih. Hal ini dikarenakan hanya atom-atom tersebut yang memiliki orbital d. Ketika terdapat 5 pasangan elektron, molekul berbentuk Bipiramida Trigonal. Molekul ini memiliki dua posisi PEI di sekitarnya dan memiliki dua sudut ikatan ideal, yaitu 1200 dan 900. Sudut ikatan yang lebih besar menunjukkan gaya tolak menolak yang lebih kecil. Contoh molekul bipiramida trigonal (AX5) yaitu PCl5.
Ketika terdapat 4 PEI dan 1 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi bentuk gergaji (AX4E). Contohnya adalah SF4 dengan sudut ikatan 101.50 dan 86.60.
Ketika terdapat 3 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul juga akan berubah menjadi T planar (AX3E2) dengan sudut ikatan 88.20. Contohnya adalah BrF3.
Molekul yang memiliki 2 PEI dan 3 PEB akan memberikan bentuk molekul Linear (AX2E3) dengan sudut ikatan 1800. Contohnya adalah I3-.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 6 PASANGAN ELEKTRON Dengan adanya 6 PEI, molekul akan berbentuk Oktahedral (AX6)dengan sudut ikatan 900. Contohnya adalah SF6.
Ketika terdapat 5 PEI dan 1 PEB, molekul akan berubah menjadi Piramida Segiempat (AX5E). Contohnya adalah IF5.
Ketika terdapat 4 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi Planar Segimpat (AX4E2). Contohnya adalah XeF4.
MENENTUKAN BENTUK MOLEKUL DENGAN TEORI VSEPR a. Menulis struktur Lewis. b. Menempatkan susunan pasangan elektron dengan menghitung seluruh pasangan elektron di sekitar atom pusat. c. Memprediksi sudut ikatan yang terbentuk dengan memperhatikan pengaruh PEI dan ikatan rangkap. d. Menggambar dan memberi nama bentuk molekul dengan menghitung PEI dan PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN LEBIH DARI SATU ATOM PUSAT Banyak molekul, khususnya molekul organik memiliki lebih dari satu atom pusat. Bentuk molekulnya adalah kombinasi dari masing-masing atom pusat pembentuknya. Contohnya adalah Etana (C2H6 : kombinasi CH3-CH3) dan Etanol (C2H5OH : kombinasi dari CH3-CH2-OH).
