Ikatan Molekul

IKATAN MOLEKUL

I. TUJUAN

1. Menggambarkan bentuk molekul dalam tiga dimensi

2. Memberikan gambaran tentang setereo kimia

II. DASAR TEORI

1. Pengertian Gaya Intramolekuler

Gaya Intramolekuler adalah gaya yang memegang atom-atom dalam suatu molekul. Gaya ini dibagi menjadi dua yaitu :

• Ikatan Ion

Ikatan yang terjadi sebagai akibat terjadinya serah-terima elektron antara atom-atom yang memiliki potensial ionisasi rendah dengan atom-atom yang memiliki affinitas elektron tinggi.

• Ikatan Kovalen

Ikatan yang terjadi sebagai akibat penggunaan pasangan elektron secara bersama-sama diantara atom-atom yang berikatan. Ikatan ini umumnya terjadi antara unsur-unsur non logam.

2. Pengertian Gaya Intermolekuler

Gaya tarik menarik diantara molekul-molekul. Gaya ini bertanggung-jawab terhadap :

1. Prilaku non-ideal dari suatu gas

2. Keberadaan fase terkondensasi suatu materi.

Gaya Intermolekuler dibagi menjadi :

a. Gaya dipol-dipol

Gaya yang bekerja pada molekul-molekul polar

b. Gaya ion-dipol

Gaya yang terjadi pada suatu ion dengan molekul polar

c. Gaya dispersi

Gaya yang bekerja pada molekul-molekul non-polar

d. Ikatan hidrogen

Jenis interaksi dipol-dipol yang khusus antara atom hidrogen dalam suatu ikatan polar,seperti O―H atau N―H dengan atom-atom yang elektronegatif, seperti O, N atau F.

e. Ikatan logam

Ikatan yang terjadi diantara atom-atom logam

3. Pengertian Molekul

Molekul adalah agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya dua atom dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh gaya-gaya kimia (disebut juga ikatan kimia). Suatu molekul dapat mengandung atom-atom dari unsure yang sama atau atom-atom dari dua atau lebih unsur yang bergabung dalam perbandingan tertentu, sesuai dengan hokum perbandingan tetap. Jadi, suatu molekul tidak harus berupa senyawa yang berdasarkan definisi terbentuk dari dua atom atau lebih. Contohnya gas hydrogen (H2) adalah suatu unsure murni, tetapi terdiri dari molekul-molekul yang masing-masing terbentuk dari dua atom H. Sebaliknya, air (H¬2O) adalah senyawa molekul yang mengandung dua atom H dan satu atom O.

Molekul hydrogen dilambangkan dengan H2, disebut molekul diatomic karena tersusun atas dua atom. Suatu molekul diatomic juga dapat tersusun oleh dua atom dari unsur yang berbeda. Contohnya hydrogen klorida (HCl). Sebagian besar molekul mengandung lebih dari dua atom. Atom-atom itu dapat berasal dari unsure yang sama seperti ozon (O3), atau dapat pula gabungan dari dua unsure atau lebih seperti H2O. Molekul yang terdiri lebih dari dua unsure disebut molekul poliatomik.

Karena terlalu kecil untuk diamati langsung, maka digunakanlah model molekul untuk memvisualisasikan molekul. Ada dua jenis standar molekul yang sering digunakan, yaitu model bola-tongkat dan model ruang-terisi.

4. Pengertian Geometri Molekuler

Geometri Molekuler adalah Penataan tiga dimensi dari suatu atom dalam molekul.

 Beberapa sifat fisik dan sifat kimia, seperti titik leleh, titik didih, densitas, dan jenis reaksi yang molekul alami dipengaruhi oleh geometri molekulnya.

 Ada dua cara yang umum dipakai untuk menentukan geometri molekuler, khususnya senyawa kovalen.

1. Teori Ikatan Valensi

2. Metode VSEPR

1. Teori ikatan valensi

• Teori ikatan valensi menganggap bahwa elektron-elektron dalam suatu molekul menempati orbital atom individunya.

• Pembentukan ikatan terjadi akibat tumpang-tindih (overlapping) antara orbital-orbital kulit valensi dari masing-masing atom individu.

Struktur Lewis dituliskan dengan terlebih dahulu menentukan kerangka atau struktur molekul yang cukup rasional yaitu dengan membedakan atom pusat dan atom terminal. Atom pusat merupakan atom yang terikat pada dua atau lebih atom lain sedangkan atom terminal hanya terikat pada satu atom lain. Molekul air mempunyai atom pusat oksigen dan atom hidrogen bertindak sebagai atom terminal setelah mengetahui atom pusat dan atom terminal maka selanjutnya adalah memberikan elektron-elektron valensi sampai diperoleh rumus Lewis yang juga cukup rasional.

Struktur Lewis dapat dituliskan dengan metoda coba-coba dengan mempertimbangkan beberapa hal berikut:

a. Seluruh elektron valensi harus dituliskan dalam struktur Lewis

b. Secara umum seluruh elektron dalam struktur Lewis berpasangan

c. Secara umum semua atom mencapai konfigurasi oktet (kecuali duplet untuk hidrogen). Beberapa atom mengalami penyimpangan aturan oktet.

d. Ikatan rangkap atau rangkap tiga juga dapat terbentuk, umumnya untuk unsur-unsur karbon, nitrogen, oksigen, fosfor dan sulfur

2. Metode VSEPR

VSEPR theory (Valence-Shell Electron-Pair Repulsion) atau dapat juga dikatakan TPEKV (Tolak Pasangan Elektron Kulit Valensi). VSEPR ini merupakan model pendekatan yang menjelaskan susunan geometri dari pasangan electron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan electron bebas (PEB). Kulit valensi adalah kulit terluar yang ditempati electron dalam suatu atom yang biasanya terlibat dalam ikatan. Dua aturan umum dalam teori VSEPR, yaitu :

a. Dalam kaitannya dengan tolak-menolak pasangan electron, ikatan rangkap dua dan tiga dapat diperlakukan seperti ikatan tunggal. Tetapi pada kenyataannya ikatan rangkap dua atau tiga lebih besar dibandingkan ikatan tunggal, karena kerapatan yang lebih tinggi dari ikatan rangkap dua atau rangkap tiga di antara dua atom akan membutuhkan ruang yang lebih besar.

b. Jika suatu model memiliki dua atom atau lebih struktur resonansi, kita dapat menerapkan model VSEPR pada setiap struktur tersebut. Muatan formal biasanya tidak ditunjukkan.

• Pedoman menggunakan Model VSEPR

1. Tulislah struktur Lewis dari suatu molekul.

2. Hitunglah jumlah total pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat.

3. Ikatan rangkap 2 dan 3, dianggap sebagai ikatan tunggal.

4. Dalam meramalkan sudut ikatan, ingat tolak menolak ps. e

bebas x ps. e bebas > ps. e bebas x ps. e ikatan > ps. e

ikatan x ps. e ikatan.

Dengan teori ini, kita dapat meramalkan bentuk molekul (termasuk ion) secara sistematis. Untuk tujuan ini, molekul-molekul dibagi ke dalam dua golongan yaitu :

a. Model yang atom pusatnya tidak memiliki pasangan electron bebas (PEB). Untuk lebih jelasnya, perhatikan tabel berikut

Jumlah pasangan elektron Geometri atau Bentuk Molekul Rumus Contoh

2 Linier

Pasangan ikatan saling tolak-menolak 1 sama lain, maka pasangan tersebut terletak pada ujung berlawanan dalam 1 garis lurus. AX2 BeCl2

3 Segitiga Planar

Merupakan susunan yang paling stabil dengan sudut segitiga sama sisi, dimana keempat atom terletak pada bidang yang sama. AX3 BCl3, BF3

4 Tetrahedral

Memiliki empat sisi atau muka yang semuanya berupa segitiga sama sisi. AX4 CH4

5 Segitiga Bipiramida

Atom-atom yang terletak di atas dan di bawah bidang segitiga menempati posisi aksial dan pada bidang segitiga menempati posisi ekuatorial. AX5 PCl5

6 Oktahedral

Semua atom terminal memiliki sudut 900 dengan yang lainnya. AX6 SF6

b. Model yang atom pusatnya memiliki satu atau lebih pasangan electron bebas (PEB).

Untuk memudahkan melihat jumlah total PEI dan PEB, maka diberikan rumusan umum sebagai berikut :

Dimana : M = atom pusat

X = atom terminal

E = PEB pada M

x = jumlah atom terminal (2, 3, …)

y = jumlah PEB pada atom pusat (1, 2, 3, …)

Atom Pusat memiliko Pasangan ELektron Bebas

Total pasangan elektron Jumlah PEI Jumlah PEB Bentuk Molekul Notasi VSEPR Contoh

3 2 1 Bengkokan

MX2E SO2

4 3 1 Segitiga Piramida

MX3E NH3

4 2 2 Bengkokan

MX2E2 H2O

5 4 1 Tetrahedral Tak Beraturan

MX4E SF4, XeO2F2

5 3 2 Bentuk T

MX3E2 ClF3

5 2 3 Linier

MX2E3 XeF2

6 5 1 Segiempat Piramida

MX5E BrF5

6 4 2 Segiempat Planar

MX4E2 XeF4

III. ALAT

1. Model pusat atom (plastik)

2. Pipa-pipa plastik

IV. CARA KERJA

1. Susunlah model atom berikut :

a. HCl :

Ambillah suatu pusat atom untuk inti hydrogen dan pusat untuk inti klor hubungan dengan pipa plastik untuk menunjukkan ikatan

b. BeCl¬¬2 :

Bentuk molekulnya linier dalam wujud gas. Gunakan pusat atom yang cabangnya linier sebagai Be.

Dua buah pipa plastik dimasukkan pada cabang ini sebagai ikatan kemudian hubungkan dengan inti Cl.

c. BF3

Bentuk molekulnya segitiga dasar, semua ikatan adalah equivalent dengan sudut FBF besarnya 1200. Gunakan sebagai pusat atomnya bentuk gambar (1b).

d. CH4, NH3, dan H2O

Pada penyusunan molekul-molekul diatas digunakan model yang bentuk dasarnya tetrahedral.

o CH4

Bentuknya tetrahedral gunakan pusat atom yang cabangnya tetrahedral.

o NH3

Mempunyai bentuk piramid dan pasangan elektron bebasnya menempati bagian yang keempat dari posisi tetrahedral.

o H2O

terdapat 2 pasang elektron bebas dan 2 pasang elektron ikatan.

e. [PtCl4]2-

Ion yang bentuknya segiempat datar semua ikatan sama dan ion khlor terletak pada sudut segiempatnya dan Pt pada pusatnya.

f. PF5

Gunakan benruk trigonal bipiramid.

Terdapat tiga ikatan ekuatorial yang equivalent dan dua ikatan yang axial.

A. B. C. D. E.

2. Buatlah bentuk molekul etana (C2H6) gunakan dua pusat inti yang tetrahedral hubungan kedua inti C dengan pipa plastik.

Aturlah kedudukan hidrogen dengan jalan memutar ikatan C-C, agar didapatkan kedudukan dimana H pada atom C yang satu tepat dibelakang H atom C yang lain dan kedudukan lainnya dimana atom H pada atom yang satu tepat diantara kedua atom H pada C yang lain.

3. Hidro karbon siklil

Susunlah molekul sikloheksana C6H12 aturlah kedudukan rantai karbonnya agar didapatkan benruk seperti kapal dan bentuk seperti kursi.

Bentuk kursi lebih stabil dibandingkan bentuk kapal dan pada satu suhu kamar komposisinya dalam campuran melebihi 99%.

Bentuk Kursi Bentuk Perahu

4. Benzena

C6H6 mempunyai bentuk heksagonal datar. Panjang ikatan C-C semuanya sama dengan sudut C-C-C adalah 1200.

Dalam penyusunan benzena gunakan pusat atom yang trigonal.

Lingkaran yang didalam menunjukkan delokalisasi enam elektro dalam orbital P yang saling berintikan. Struktur diatas dapat dianggap sebagai keadaan rata-rata dari 2 bentuk benzene kekule yaitu :

5. Isomer optik

Isomer optik mempunyai struktur dimana bayangan cerminnya tidak saling menutupi salah satu sama lain. Hubungan yang sama seperti tangan kanan dan tangan kiri disebut isomer optik karena dia bersifat optik aktif sehingga dia memiliki kemampuan untuk memutar bidang polarisasi dari sinar yang terpolarisasi.

Untuk pusat karbon yang tetrahedral molekulnya bersifat optic aktif bila tidak memiliki pusat atau bidang simetri. Atom ini disebut asimetri atau chiral dalam hal ini karbon mengikat 4 gugus yang berbeda.

Untuk mendapatkan gambar ini disusun bentuk molekul CH2Cl2, CH2ClBr dan CHFBrCl.

V. HASIL PENGAMATAN

a) HCl : merupakan bentuk molekul yang diatomik sehingga bentuk molekulnya linier.

b) BeCl2 : molekulnya berbentuk linier, dimana Be merupakan atom pusat dan Cl merupakan atom terminal yang tersusun berikatan dalam satu garis lurus dengan sudut ikat yang berbentuk 1800.

c) BF3 : molekulnya berbentuk segitiga planar, dimana B merupakan atom pusat dan F sebagai atom terminal dengan sudut ikat yang terbentuk adalah 1200.

d) CH4 : molekulnya berbentuk tetrahedral dimana C merupakan atom pusat dan H sebagai atom terminal dengan sudut ikat 109,50.

e) NH3 : molekulnya berbentuk segitiga piramida, dimana N merupakan atom pusat dan H adalah atom terminal. Molekul NH3 juga memiliki satu PEB. Karena PEB menolak PEI lebih kuat, ketiga ikatan N-H terdorong untuk lebih dekat satu sama lainnya. Jadi, sudut yang terbentuk kurang dari 109,50.

f) H2O : molekulnya berbentuk bengkokan, dimana O sebagai atom pusat dan H sebagai atom terminal. Molekul H2O mengandung dua PEI dan dua PEB. Susunan keseluruhan dari keempat pasang electron dalam H2O adalah berbentuk tetrahedral, tetapi H2O memiliki dua PEB pada atom O dimana cenderung sejauh mungkin antara satu sama lain. Akibatnya, kedua PEI OH terdorong dan saling mendekat satu dengan yang lainnya.

g) [PtCl4]2- : molekulnya berbentuk segiempat planar, dimana Pt sebagai atom pusat dan Cl sebagai atom terminal

h) PF5 : molekulnya berbentuk segitiga bipiramida, dimana atom P sebagai atom pusat dan F sebagai atom terminal. Terdapat tiga ikatan ekuatorial dan dua ikatan aksial.

2. C2H6 : untuk mengetahui bentuk molekul C2H6 maka molekul ini dipecah menjadi dua pusat inti yaitu CH3-CH3. Sehingga akan didapat bentuk molekulnya adalah tetrahedral.

Eklips Stagger

3. Hidrokarbon siklik : dengan bentuk dasar molekul sikloheksana adalah segienam, tetapi setelah dipecah akan didapat bentuk molekul sebagai berikut.

Kedudukan rantai karbon C sikloheksana C6H12 dapat diubah sehingga menghasilkan bentuk seperti kapal atau biduk dimana masing-masing atom karbon mempunyai susunan tetrahedral sehingga sikloheksana bebas dari tegangan.

Konformasi lain dari sikloheksana adalah konformasi seperti kursi. Pada sikloheksana keenam atom karbon yang membentuk lingkar juga tidak datar. Atom-atom tersebut membentuk suatu lingkar yang tidak memiliki tegangan dan mengkerut.

4. Benzena : Benzena yang termasuk ke dalam golongan senyawa aromatik mempunyai rumus molekul C6H6. Reaksi dengan hidrogen pada suhu dan tekanan yang tinggi dan adanya katalis, menghasilkan sikloheksana C6H12.

Reaksi ini menunjukkan bahwa benzena adalah senyawa lingkar yang terdiri dari enam atom karbon. Oleh karena benzena menyerap tiga mol hydrogen untuk mengubah satu mol benzena menjadi sikloheksana, salah satu kemungkinan adalah bahwa benzena mengandung tiga ikatan rangkap C = C yang berselang-seling dengan tiga ikatan tunggal C-C seperti ditunjukkan oleh struktur berikut :

Pada struktur ini terlihat bahwa semua atom hidrogen dalam molekul benzena adalah setara.

5. Isomer optik

Isomer optik mempunyai struktur dimana bayangan cerminnya tidak saling menutupi satu sama lain. Hubungan yang sama seperti tangan kanan dan tangan kiri. Disebut isomer optik karena dia bersifat optik aktif sehingga dia memiliki kemampuan untuk memutar bidang polarisasi dari sinar yang terpolarisasi.

Untuk pusat karbon yang tetrahedral molekulnya bersifat optik aktif bila tidak memiliki pusat simetri atau bidang simetri. Atom ini disebut asimetri atau chiral dalam hal ini karbon mengikat 4 gugus yang berbeda. Gambar dari persamaan :

CHFBrCl CH2ClBr CH2Cl2

VI. PEMBAHASAN

1. Data Pengamatan Pertama

a. HCl

Struktur Lewis HCl :

Konfigurasi Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 →

1 atom H : •

Ikatan yang terbentuk antara atom H dan Cl adalah ikatan kovalen, karena terjadi penggunaan bersama pasangan elektron. Berdasarkan orbital hibrid molekul HCl memiliki hibridisasi sp sehingga bentuk geometri HCl adalah linear. Sehingga sudut ikatan yang terbentuk adalah 180o.

Dalam wujud cair HCl akan terurai menjadi H+ dan Cl-.

Ikatan yang terjadi pada HCl adalah ikatan kovalen polar karena terjadi ikatan sebagai akibat penggunaan pasangan elektron bersama di antara atom-atom berikatan yang pada HCl ikatan yang berlainan jenis. Kepolaran ikatan dalam HCl terjadi karena perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang berikatan. Keelektronegatifan Cl lebih besar daripada Keelektronegatifan H, hal ini menyebabkan atom Cl menarik pasangan elektron lebih kuat dibandingkan dengan atom H. Hal ini kemudian akan mengakibatkan terjadinya kutub negatif pada Cl dan kutub negatif pada H, atau membentuk dipol ikatan.

Gambar Bentuk Molekul :

b. BeCl2

Konfigurasi electron Be : 1s2 2s2 →

2 atom C : • •

Hibridisasi : s p

Ikatan yang terbentuk adalah ikatan ionik, sehingga terjadi serah terima elektron. Elektron valensi Be akan tertarik ke arah atom Cl, karena atom Cl lebih elektronegatif. Hibridisasi molekul BeCl2 adalah sp. Sehingga sudut ikatan yang terbentuk adalah 180o dan gometri molekulnya adalah linear.

Gambar bentuk molekul :

c. BF3

Susunan elektron Lewis dari senyawa BF3 :

o atom pusat = B

o atom terminal = 3F

o jumlah elektron = 3 + 3.7 = 3 + 21 = 24

Struktur Lewis :

Konfigurasi electron B : 1s2 2s2 2p1 →

3 atom F : • • •

Hibridisasi : s p2

BF3 merupakan salah satu pengeculian oktet, dengan hibridisasi sp2. Bentuk BF3 adalah trigonal datar atau segitiga planar, dimana semua atom terletak pada satu bidang datar. Semua sudut ikatannya sama, yaitu 1200. Kesamaan sudut ikatan ini disebabkan oleh gaya tolak-menolak antara Pasangan Elektron Ikatan.

Aturan Oktet adalah aturan dimana atom pusat harus dalam keadaasn stabil,atau dengan kata lain jumlah elektron kulit terluar dari atom pusat yaitu delapan.Dalam hal ini BF3 tidak mengikuti aturan oktet karena jumlah elektron pada kulit terluar B hanya terisi 6 elektron. Agar stabil, BF3 nantinya akan menyumbangkan tempat kosong, sedangkan senyawa lain menyumbangkan pasangan elektron bebas untuk dipakai bersama.

Gambar bentuk Molekul :

d. CH4

Struktur Lewis CH4 :

Konfigurasi electron C : 1s2 2s2 2p2 →

4 atom H : • • • •

Hibridisasi : s p3

CH4 dengan hibridisasi sp3 memiliki geometri tetrahedral/ tetrahedron. Dengan sudut ikatan C-H sebesar 109.5o.

Ikatan yang terjadi pada CH4 adalah ikatan kovalen non polar. Karena tidak ada pasangan electron bebas (PEB) sehingga molekul yang terbentuk adalah simetris, dimana pasangan elektron yang dipakai sama-sama tertarik sama kuat ke semua atom sehingga membentuk sudut yang sama yaitu 109,50 dengan bentuk molekul tetrahedral. Gambar bentuk molekul :

e. NH3

o NH3 :

Struktur Lewis :

Konfigurasi electron N : 1s2 2s2 2p3 →

3 atom H : • • •

Hibridisasi : s p3 ,

NH3 memiliki hibridisasi sp3, bila dilihat dari hibridisasinya adalah sama dengan hibridisasi CH4, namun yang membedakan antara kedua molekul terebut adalah pada NH3 terdapat 1 PEB, sehingga besar sudut ikatannya pun akan lebih kecil 109.5o. Bentuk geometri NH3 adalah piramida dengan besar sudut 107.3o.

Ikatan yang terjadipada NH3 adalah ikatan kovalen polar karena pada NH3 terdapat satu PEB. PEB tersebut menyebabkan terjadinya perubahan sudut ikatan dan perubahan bentuk molekul. PEB pada atom pusat N menekan atom H ke bawah. Hal ini disebabkan oleh gaya tolakan yang dialami oleh PEB dengan atom H, dimana gaya tolakan antara PEB dengan atom H lebih besar daripada gaya tolak antara atom H dengan atom H. Sehingga terbentuk molekul segitiga piramida dengan sudut ikatan 1070. Gambar bentuk molekul :

f. H2O

Konfigurasi atom O : 1s2 2s2 2p4 →

2 atom H : • •

Hibridisasi : s p 3

Sama halnya dengan NH3, bentuk geometri H2O merupakan turunan dari tetrahedral, pada H2O terdapat 2 PEB sehingga akan memiliki sudut iktan lebih kecil dari NH3 yakni sebesar 104.9o dengan bentuk bengkok atau huruf V.

Ikatan yang terjadi adalah ikatan kovalen polar karena terdapat dua PEB. PEB tersebut menyebabkan perubahan sudut ikatan dan perubahan bentuk molekul. PEB pada atom pusat N menekan atom H, karena gaya tolak-menolak antara PEB dengan PEB sangat kuat. Sedangkan gaya tolak antara PEB dengan atom H lebih lemah, dan gaya tolak antara atom H dengan atom H paling lemah, sehingga jarak antar atom H paling dekat. Bentuk molekul H2O adalah bengkokan atau bentuk V dengan sudut ikatan 1040. Bentuk molekul :

Sudut ikatan yang dimiliki oleh CH4 berbeda dengan NH3 maupun H2O, karena ketiga molekul tersebut memiliki jumlah PEB yang berbeda.Jadi, sudut ikatan yang paling besar adalah sudut ikatan pada CH4 dan sudut ikatan yang paling kecil adalah sudut ikatan pada H2O. Dapat juga ditulis sudut ikatan CH4 > sudut ikatan NH3 > sudut ikatan H2O 109,50 > 1070 > 1040.

Gambar bentuk molekul :

g. [PtCl4]2-

[PtCl4]2- merupakan salah satu ion kompleks (senyawa koordinasi) yang merupakan ciri khas dari logam golongan transisi, sehingga dalam melakukan hibridisasi akan melibatkan orbital d. Hibridisasi ion [PtCl4]2- adalah sp2d dengan bentuk geometri segiempat planar.

Bilangan oksidasi Pt dalam [PtCl4]2- adalah :

Biloks Pt + 4 Biloks Cl = -2

Biloks Pt + 4 (-1) = -2

Biloks Pt = -2 + 4

Biloks Pt = +2

Ikatan antara Pt dan Cl adalah ikatan kovalen koordinasi karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron dari Cl.

h. PF5

Konfigurasi electron P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 →

5 atom F : • • • • •

Hibridisasi : s p3 d

PF5 memiliki hibridisasi sp3d dan merupakan salah satu pengecualian oktet. Fosfor memberikan kontribusi 5 elektron, dan lima fluor memberikan 5 lagi, memberikan 10 elektron dengan 5 pasang disekeliling atom pusat. Karena fosfor membentuk lima ikatan, tidak dapat membentuk pasangan mandiri.

Lima pasang elektron disusun dengan menggambarkan bentuk trigonal bipyramid. Tiga fluor terletak pada bidang 120o satu sama lain; dua yang lainnya terletak pada sudut sebelah kanan bidang. Trigonal bipiramid karena itu memiliki dua sudut yang berbeda 120odan 90o.

Pada senyawa PF5 tidak terdapat PEB di sekitar atom P.

atom pusat : P

atom terminal : 5 atom F

jumlah elektron : 5 + 5 (7) = 5 + 35 = 40

struktur Lewis :

Berdasarkan struktur Lewis tersebut dapat dilihat bahwa senyawa PF5 menyimpang dari kaidah oktet. Pada senyawa ini pasangan elektron yang digunakan bersama lebih dari delapan, tetapi dalam pemakaian yang melebihi kaidah oktet ini tidak disalahkan karena PF5 tiermasuk ke dalam pengecualian kaidah oktet, yaitu oktet berkembang.

Gambar bentuk molekul :

2. Data Pengamatan Kedua (Etana)

Etana (CH3CH3) mengandung dua atom karbon sp3 kedua atom ini akan membentuk ikatan sigma C-C dengan tumpang tindih satu orbital sp3 dari masing – masing karbon. Masing – masing atom karbon memiliki hibridisasi sp3. Berikut adalah model molekul etana dalam proyeksi Newman.

Pada konformasi stagger memiliki sudut dihedral sebesar 60o. Sedangkan dalam konformasi eklips besar sudut dihedral adalah 0o. Munculnya dua buah konformasi yakni eklips dan stagger adalah disebabkan oleh ikatan sigma pada etana yang menyebabkan terjadinya rotasi bebas. Konformasi eklips dikatakan kurang stabil hal ini disebabkan oleh adanya tolakan – tolakan antara elektron – elektron ikatan dan atom – atom hidrogen.

Gambar molekul 1,2 - diklor etana :

Gambar molekul 1,2 – diklor etena :

3. Data Pengamatan Ketiga (Sikloheksana)

Suatu cincin sikloheksana dapat dinyatakan dalam berbagai konformasi, diantaranya adalah bentuk kursi, setengah kursi, biduk-belit, dan biduk. Dari keempat konformasi tersebut bentuk kursi dinyatakan sebagai konformasi yang paling stabil dan bentuk perahu/ biduk dinyatakan sebagai konformasi yang kurang stabil. Hal ini disebabkan pada bentuk kursi terdapat atom hidrogen pada posisi stagger (goyang) dan pada bentuk biduk terdapat atom hidrogen pada posisi eklips yang menyebabkan terjadinya peningkatan energi.

Tingkat kestabilan antara sikloheksana dengan konformasi kursi dan biduk dapat dijelaskan melalui proyeksi Newman berikut:

Pada konformasi kursi atom – atom hidrogen terdapat dalam konformasi stagger (goyang) sedangkan pada konformasi biduk atom – atom hidrogen terdapat dalam konformasi eklips. Pada konformasi eklips akan terjadi tolakan – tolakan antara elektron ikatan dengan atom – atom hidrogen. Sehingga energi yang diperlukan untuk membentuk konformasi eklips akan lebih tinggi bila dibandingkan untuk membentuk konformasi stagger (goyang). Kestabilan suatu konformasi dapat dilihat dari besar energi yang diperlukan dalam pembentukkannya. Karena untuk membentuk konformasi biduk diperlukan energi yang lebih tinggi, maka konformasi biduk dikatakan sebagai konformasi yang tidak stabil.

Dimana posisi aksial adalah posisi atom-atom yang terletak di atas dan di bawah bidang segitiga, sedangkan posisi ekuatorial adalah posisi atom-atom yang terletak pada bidang segitiga. Dengan sudut ikatan antara dua ikatan ekuatorial adalah 1200, sudut ikatan antara ikatan ekuatorial dan ikatan aksial adalah 900, dan sudut antara dua ikatan aksial adalah 1800.

Bentuk kursi lebih stabil daripada bentuk kapal karena bentuk kursi membentuk 1,3 – diaksial, dimana tegangan atau tolakan antar atom C relatif lebih kecil daripada bentuk kapal yang merupakan 1,4 – diaksial. Pada gugus-gugus aksial akan terjadi interaksi aksial yang menimbulkan tolakan gugus metil pada posisi ekuatorial.

4. Data Pengamatan Keempat (Benzena)

Benzena adalah senyawa siklik dengan enam atom karbon yang tergabung dalam cincin. Setiap atom karbon terhibridisasi sp2 dan cincin benzene memiliki bentuk planar. Setiap atom karbon memiliki satu atom hidrogen, dan setiap atom karbon memiliki satu orbital p tak terhibridisasi yang tegak lurus terhadap bidang ikatan sigma dari cincin. Sehingga masing – masing dari keenam orbital p ini dapat menyumbang satu elektron untuk ikatan pi.

Telah diketahui bahwa panjang ikatan C – C pada benzena adalah 1.4 Ȧ. Keenam ikatan C – C tersebut lebih panjang dari pada ikatan rangkap C – C pada alkena, serta lebih pendek dari ikatan jenuh C – C pada alkana. Bila cincin benzene mengandung tiga ikatan rangkap terlokalisasi oleh tiga ikatan tunggal, maka ikatan C – C pada benzene tidak akan sama panjang. Namun fakta menunjukkan bahwa ikatan C – C pada benzena adalah sama panjang. Alasan yang menyebabkan cincin benzena memiliki panjang ikatan C – C sama panjang adalah terjadinya delokalisasi elektron pi. Dengan adanya delokalisasi elektron pi akan menghasilkan suatu sistem dalam mana elektron pi mencakup lebih dari dua atom. Sehingga dapat dikatakan bahwa benzena adalah hibrida resonansi dari dua struktur resonansi. Untuk menggambarkan distribusi elektron pi dalam benzena dengan menggunakan rumus ikatan valensi klasik, harus digunakan dua rumus.

5. Data Pengamatan Kelima

Isomer optik mempunyai struktur dimana bayangan cerminnya tidak saling menutupi satu sama lainnya. Hubungan yang sama seperti tangan kanan dan kiri. Disebut isomer optik karena dia bersifat optik aktif sehingga dia memiliki kemampuan untuk memutar bidang polarisasi dari sinar yang terpolarisasi. Untuk pusat karbon yang tetrahedral molekulnya bersifat optik aktif bila tidak memiliki pusat simetri atau bidang simetri. Atom ini disebut asimetri atau kiral dalam hal ini atom karbon mengikat 4 gugus yang berbeda. Pasangan molekul kiral dan banyanganya tersebut dinamakan senagai enantiomer.

o Senyawa CH2Cl2 memiliki 2 buah bidang simetri (H-H dan Cl-Cl) namun bukanlah senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama.

o Senyawa CH2ClBr memiliki 1 buah bidang simetri (H-H) dan bukan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul saling menutupi. Serta atom C mengikat atom terminal yang sama.

o Senyawa CH2ClBr tidak memiliki bidang simetri dan merupakan senyawa optik aktif sebab bayangan dan molekul tidak saling menutupi. Serta atom C mengikat 4 atom terminal yang berbeda. C Br Cl F H

Jadi dapat disimpulkan :

• Senyawa yang mempunyai bidang simetri adalah CH2Cl dan CH2Br.

• Senyawa yang bersifat optik aktif adalah CHFClBr.

• Senyawa yang bayangan cerminnya saling menutupi adalah CH2Cl2 dan CH2ClBr.

VII. KESIMPULAN

1. Untuk meramalkan geometri suatu molekul secara sistematik, kita dapat menggunakan teori VSEPR yang dibagi menjadi dua kategori yaitu :

a) molekul yang mempunyai atom pusat tanpa pasangan elektron bebas (PEB)

b) molekul yang atom pusatnya mempunyai PEB

2. Bentuk molekul yang mempunyai atom pusat tanpa PEB ada 5 bentuk, yaitu :

a) Bentuk linier dengan rumus AB2

b) Bentuk segitiga planar dengan rumus AB3

c) Bentuk tetrahedral dengan rumus AB4

d) Bentuk segitiga bipiramida dengan rumus AB5

e) Bentuk oktahedral dengan rumus AB6

3. Bentuk molekul yang atom pusatnya memiliki PEB ada 8 bentuk, yaitu :

a) Bentuk V atau bengkokan

b) Bentuk segitiga piramida

c) Bentuk tetrahedral tak beraturan

d) Bentuk T

e) Bentuk linier

f) Bentuk segiempat piramida

g) Bentuk segiempat planar

4. Berubahnya sudut ikatan dan bentuk molekul disebabkab oleh adanya PEB yang menyebabkan gaya tolak-menolak antar elektronnya berbeda.

5. Besarnya gaya tolak antara pasngan elektron :

tolakan antara PEB vs PEB > tolakan antara PEB vs PEI > tolakan antara PEI vs PEI

6. Pada susunan molekul sikloheksana terdapat dua posisi, yaitu :

a. Posisi aksial : posisi atom-atom yang terletak di atas dan di bawah bidang segitiga.

b. Posisi ekuatorial: posisi atom-atom yang terletak pada bidang segitiga.

7. Benzena yang termasuk dalam golongan senyawa aromatik mempunyai rumus molekul C6H6. Dalam penyusunan benzena menggunakan pusat atom yang trigonal. Lingkaran yang di dalamnya menunjukkan delokalisasi enam elektron dalam orbital p yang saling berintikan.

DAFTAR PUSTAKA

Tim Laboratorium Kimia Dasar. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Bukit Jimbaran : Jurusan Kimia, F.MIPA, UNUD.

Petrucci, Ralph.H. 1999. Kimia Dasar – Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid. Jakarta : Erlangga.

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.

Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur Edisi Kelima. Jakarta : Binarupa Aksara.

atau Klik aja DISINI