Hibridisasi dan Bentuk Molekul (Teori VSEPR)
Download file Hibridisasi dan Bentuk Molekul dalam format (document) .doc agar mudah dibaca dan tertata rapi lengkap.
Google Drive | Mirror (Zippyshare, Mediafire, Openload)
Teori VSEPR sangat bermanfaat untuk meramalkan struktur molekul suatu senyawa, tetapi teori tersebut tidak menjelaskan tentang bagaimana elektron-elektron dalam kulit valensi atom pusat dapat membentuk struktur tertentu. Untuk mengetahui hal ini dapat dijelaskan dengan hibridisasi orbital atom sebagai implementasi dari teori ikatan valensi.
1. Hibridisasi dan Model Ikatan Valensi Terarah
Menurut teori ikatan valensi, ikatan akan terbentuk antara dua atom jika memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
a. Dalam membentuk ikatan, orbital-orbital pada atom pusat mengadakan restrukturisasi melalui proses hibridisasi membentuk orbital hibrida. Selanjutnya orbital hibrida ini berikatan dg orbital atom lain.
b. Orbital-orbital yang berikatan harus bertumpangsuh (overlapping) satu sama lain.
c. Jumlah elektron dalam orbital ikatan yang bertumpangsuh maksimal dua elektron dengan spin berlawanan.
d. Kekuatan ikatan bergantung pada derajat tumpangsuh. Makin besar daerah tumpangsuh makin kuat ikatan yang terbentuk.
e. Orbital-orbital atom selain orbitals dalam berikatan memiliki arah tertentu sesuai orientasi orbital atom yang diberikan.
a. Hibridisasi Orbital Atom
Hibridisasi adalah proses pengacukan (pencampuran) orbital-orbital atom membentuk orbital baru dengan tingkat energi berada diantara orbital-orbital yang dicampurkan. Hasil pencampuran orbital dinamakan orbital hibrida. Ketika atom hidrogen mendekati atom karbon, terjadi perubahan tingkat energi orbital-orbital pada atom karbon sedemikian rupa sehingga dikemungkinan terjadinya hibridisasi orbital-orbital valensi atom karbon.
Oleh karena itu orbital hibrida yang dibentuk memiliki tingkat energi yang sama (di antara 2s dan 2p), maka elektron yang berasal dari orbital 2s dipromosikan ke orbital sp3 yang masih kosong.
Oleh karena orbital hibrida yang terbentuk berasal dari satu orbital s dan tiga orbital p, maka orbital hibrida disebut orbital sp3.
Dalam proses hibridisasi, berlaku hukum kekekalan orbital. Artinya jumlah orbital sebelum ddan sesudah dicampurkan sama. Jadi hibridisasi satu orbital s dan tiga orbital p akan terbentuk empat orbital sp3.
b. Bentuk Molekul dan Ikatan Valensi Terarah
Menurut teori ikatan valensi, pada pembentukan ikatan, orbital-orbital hibrida dari atom pusat harus bertumpangsuh dengan orbital atom lain dengan arah tertentu. Pada molekul CH4 orbital hibrida sp3 dari atom karbon akan bertumpangsuh dengan orbital s dari atom hidrogen membentuk ikatan terlokalisasi sp3-s sepanjang sumbu ikatan C-H. Oleh karena ikatan yang terbentuk memiliki orientasi tertentu dalam ruang, maka ikatan ini disebut ikatan valensi terarah.
Jenis orbital hibrida yang dapat dibentuk dari kombinasi orbital s, p, d adalah orbital hibrida sp, sp2, sp3, dsp3, sp3d2, atau d2sp3. Orbital-orbital tersebut memiliki orientasi tertentu dalam ruang.
a) Struktur linear
Molekul BeH2 menurut prediksi teori domain elektron adalah linear. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, atom Be tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan. Jadi tidak mungkin dapat berikatan membentuk molekul, tetapi faktanya atom Be dapat membentuk molekul BeH2.
Agar atom Be dapat berikatan dengan atom H, maka orbital-orbital 2s pada kulit valensi mengadakan hibridisasi dengan orbital 2p yang masih kosong, diikuti promosi elektron dari orbital 2s ke orbital 2p.
Orbital hibrida sp memiliki dua aspek penting, yaitu:
a) Setiap orbital menyediakan daerah tumpangsuh yang cukup besar dengan orbital 1s dari atom hidrogen.
b) Orbital-orbital tersebut memiliki orientasi 180o satu sama lain.
Dua orbital 2p yang tidak digunakan membentuk orbital hibrida berada pada posisi tegak lurus satu sama lain terhadap sumbu yang dibentuk oleh orbital hibrida sp.
b) Struktur Segitiga Datar
c) Struktur Tetrahedral
d) Struktur Dwilimas dan Oktahedral
2. Hibridisasi dalam molekul yang memiliki pasangan elektron bebas
(yayan sunarya, kimia dasar 1, hal 449-459
3. Teori Tolakan Pasangan Elektron
Konsep yang dapat menjelaskan bentuk geometri (struktur ruang) molekul dengan pendekatan yang tepat adalah Teori Tolakan Pasangan Elektron Valensi ( Valence Shell Electron Pair Repulsion= VSEPR). Teori ini disebut juga Teori Domain Elektron. Teori ini dapat menjelaskan ikatan antar atom dari PEB dan PEI yang kemudian dapat mempengaruhi bentuk molekul. Teori VSPER adalah suatu model kimia yang digunakan untuk menjelaskan bentuk bentuk molekul kimiawi berdasarkan gaya tolakan elektrostatik antar pasangan elektron. Teori ini juga dinamakan teori Gillespie-Nhylom, dinamai atas dua orang pengembang teori ini. Dalam teori ini dinyatakan bahwa “pasangan elektron terikat dan pasangan elektron bebas, yang secara kovalen digunakan secara bersama-sama diantara atom akan saling menolak, sehingga pasangan itu akan menempatkan diri sajauh-jauhnya untuk meminimalkan tolakan”. Teori VSEPR pertama kali dikembangkan oleh ahli kimia dari Kanada, R.J.Gillespie 1957. Bentuk molekul dan strukturnya dapat diramalkan dengan tepat melalui struktur Lewis. Struktur ini dapat menggambarkan bagaimana elektron tersusun pada suatu atom yang berikatan.
Teori VSERPR tidak menggunakan orbital atom dalam meramalkan bentuk molekul atom dalam meramalkan bentuk molekul, tetapi menggunakan titik elektron suatu atom. Jika suatu atom bereaksi, maka elektron pada kulit terluar (elektron valensi) akan berhubungan langsung terlebih dahulu. Elektron valensi akan menentukan bagaimana suatu ikatan dapat terjadi.
Teori VSEPR menjelaskan terjadinya gaya tolak-menolak antar pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat. Teori VSEPR berhasil menjelaskan bentuk molekul. Ketetapan gaya prediksi teori VSEPR relatif sangat tinggi, khususnya untuk molekul-molekul yang pusatnya atom non-logam.
