bentuk molekul kelas11 kimia2

Download Bentuk Molekul Kelas11 Kimia2

Post on 17-Oct-2015

284 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

brntuk molekul

TRANSCRIPT

  • Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 23

    TUJUAN PEMBELAJARAN

    Setelah mengikuti pembelajaran siswa dapat :1. meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektron di sekitar atom

    pusat,2. meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi,3. menjelaskan gaya van der Waals dan ikatan hidrogen,4. menjelaskan hubungan gaya antarmolekul dengan sifatnya.

    Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 23

    Bentuk Molekuldan Gaya Antarmolekul

    Bab II

    Model struktur DNA pada komputer ada yang berbentuk trigonal piramida,dan trigonal planar.

    Sumber: Holtzclaw, General Chemistry with Qualitative Analysis

  • 24 Kimia Kelas XI SMA dan MA

    Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul

    Bentuk Molekul

    Teori TolakanPasangan Elektron

    Teori Hibridisasi Gayavan der Waals

    Gaya Dipol-dipol Gaya London

    Ikatan Hidrogen

    Gaya Antarmolekul

    mempelajari

    terdiri dariberdasarkan

    contohnya

    PETA KONSEP

  • Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 25

    Di dalam kehidupan sehari-hari banyak benda yang dapat berfungsi karenamemiliki bentuk yang khusus, misalnya sarung tangan bentuknya sepertitangan. Molekul-molekul senyawa pun memiliki bentuk molekul tertentu. Bentuk-bentuk tersebut dapat mempengaruhi terjadinya suatu proses atau reaksi kimia.Bentuk molekul dapat pula menyebabkan perbedaan sifat-sifat dari berbagaimolekul.

    Sifat-sifat fisik dari suatu molekul sangat bergantung dari gaya antarmolekulpenyusunnya. Gaya antarmolekul yang dikenal adalah gaya van der Waals danikatan hidrogen. Pada bab ini akan diuraikan tentang bentuk molekul berdasarkanteori tolakan pasangan elektron di sekitar atom pusat, teori hibridisasi, serta gayaantarmolekul dan hubungannya dengan sifat-sifat fisik molekul.

    A. Bentuk Molekul Berdasarkan Teori TolakanPasangan ElektronStruktur Lewis dari suatu molekul merupakan struktur yang dapat

    menggambarkan bagaimana posisi pasangan elektron yang mengelilingi atompusat, baik pasangan elektron yang berikatan (PEI), maupun pasangan elektronyang tidak berikatan atau pasangan elektron bebas (PEB). Pasangan-pasanganelektron ini saling tolak menolak. Untuk menentukan bentuk molekul berdasarkantolakan pasangan elektron di sekitar atom pusat, ahli kimia mengemukakan suatuteori yang dikenal dengan nama teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repul-sion).

    Sebelum mempelajari bentuk molekul berdasarkan tolakan pasangan elektron,coba lakukan kegiatan 2.1!

    KEGIATAN 2.1

    Teori Tolakan Pasangan ElektronSebagai analogi bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasanganelektron cobalah membuat model bentuk-bentuk molekul dengan balon.

    Langkah-langkahnya:1. Tiuplah 20 balon dengan ukuran hampir sama.2. Buatlah ikatan balon, masing-masing 2, 3, 4, 5, dan 6 buah balon.

    Ikatlah balon dengan ketat, sehingga satu sama lain tolak menolak.3. Amati bentuk geometris dari setiap ikatan dan gambar strukturnya.

    Di dalam ikatannya balon-balon satu sama lain tolak-menolak membentukstruktur seperti Gambar 2.1.

  • 26 Kimia Kelas XI SMA dan MA

    F F

    O = C = O

    F

    B

    H H

    pasangan elektron bebas

    2 ikatan rangkap3 ikatan tunggal

    O pasangan elektron ikatan

    Jumlah balon menganalogikan jumlah elektron yang mengelilingi atom pusat,bentuk-bentuk molekul bergantung dari jumlah pasangan elektron yang tolak-menolak di sekitar atom.

    Pada prinsipnya menurut teori VSEPR, masing-masing kelompok pasanganelektron yang mengelilingi atom pusat akan menempati tempat sejauh mungkindari kelompok elektron yang lain untuk mengurangi gaya tolak dari elektron-elektrontersebut.

    Kelompok pasangan elektron dapat berupa ikatan tunggal, ikatan rangkapdua, dan ikatan rangkap tiga. Perhatikan Gambar 2.2.

    Di dalam klasifikasi VSEPR ada beberapa huruf yang melambangkan atompusat, atom yang mengelilingi atom pusat, dan pasangan elektron bebas, yaitu:A = atom pusatX = atom yang mengelilingi atom pusatE = pasangan elektron bebas

    Berbagai bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektrondijelaskan sebagai berikut.

    Gambar 2.2 Pasangan elektron di sekeliling atom pusat

    Gambar 2.1 Analogi bentuk molekul dari balonSumber: Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change

  • Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 27

    O C O AX2

    180c

    Cl Be Cl AX2

    180c

    1. Bentuk Molekul dengan Dua Pasangan Elektron diSekitar Atom PusatBagaimana bentuk molekul jika ada dua pasangan elektron di sekitar atom

    pusat? Perhatikan Tabel 2.1.

    Tabel 2.1 Bentuk molekul dengan dua pasangan elektron di sekitar atom pusat

    Struktur Klasifikasi Bentuk KeteranganLewis VSEPR Molekul

    Pada BeCl2 ada duapasang elektron yangmengelilingi atompusat Be, kedua pa-sang elektron tolakmenolak sehinggabentuk molekul BeCl2adalah linier.

    Pada CO2 ada duakelompok pasanganelektron yang mem-bentuk ikatan rangkap.Dua kelompok pa-sangan elektron ter-sebut tolak-menolak,sehingga CO2 ber-bentuk linier.

    Dua pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusat akan tolak-menolakmembentuk susunan elektron yang linier.

    Catatan:Pasangan elektron bebas pada Cl dan O tidak mempengaruhi bentuk molekul,karena hanya pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat saja yang terlibatdalam pembentukan molekul.

    2. Bentuk Molekul dengan Tiga Pasangan Elektron diSekitar Atom PusatAda molekul atau ion yang memiliki 3 kelompok pasangan elektron di sekitar

    atom pusatnya. Bagaimana bentuknya? Contoh bentuk molekul dengan tigapasangan elektron di sekitar atom pusat dapat dilihat pada Tabel 2.2.

    Sumber: Silberberg, Chemistry : The Molecular Nature of Matter and Change

  • 28 Kimia Kelas XI SMA dan MA

    95c

    PEB

    Sn

    Cl Cl

    Tabel 2.2 Contoh bentuk molekul dengan tiga pasangan elektron di sekitar atompusat

    Struktur Klasifikasi Bentuk KeteranganLewis VSEPR molekul

    Pada BF3 ada tigapasang elektronberikatan (PEI)mengelilingi atompusat. Bentuk molekul BF3 adalahsegitiga planar.

    Pada ion NO3 ada

    dua pasang elektron membentukikatan tunggal dansatu kelompokelektron ikatanrangkap. Bentukion NO3

    adalahsegitiga planar.

    Pada SnCl2 adatiga pasang elektron terdiri dari 1PEB dan 2 PEI.Molekul SnCl2 berbentuk V. Sudutikatan Cl Sn Cllebih kecil dari120r. Hal ini disebabkan tolakanPEB lebih besardari PEI.

    Molekul atau ion yang memiliki 3 pasang elektron di sekitar atom pusat baikpasangan yang membentuk ikatan tunggal atau rangkap membentuk segitiga pla-nar.

    120c

    O

    O ON

    120c

    F

    F FB

    AX3

    AX3

    AX2E

    Sumber: Silberberg, Chemistry : The Molecular Nature of Matter and Change

  • Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 29

    3. Bentuk Molekul dengan Empat Pasangan Elektron diSekitar Atom PusatBentuk molekul yang mungkin terjadi dari 4 pasangan elektron di sekitar atom

    pusat yang terdiri dari PEB dan PEI dapat dilihat pada Tabel 2.3.

    Tabel 2.3 Contoh bentuk molekul dengan empat pasangan elektron di sekitaratom pusat

    Struktur Klasifikasi Bentuk KeteranganLewis VSEPR Molekul

    Pada CH4 ada empat pasanganelektron mengelilingi atom C,semua merupakan pasanganelektron ikatan sehingga CH4berbentuk tetrahedral dengansudut HCH = 109,5r.Pada NH3 ada empat pasanganelektron mengelilingi atom N,3 PEI dan 1 PEB. Struktur ruangelektron membentuk tetrahedral.Oleh karena ada 1 PEB yangdaya tolaknya lebih kuat dariPEI maka bentuk molekul NH3adalah piramidal trigonaldengan sudut HNH = 107,5r.Pada molekul air ada empatpasangan elektron mengelilingiatom O, 2 PEI dan 2 PEB. Strukturruang elektron membentuktetrahedral. Oleh karena ada2 PEB yang tolakannya besarmaka bentuk H2O adalahbentuk V dengan ukuran sudutHOH = 104,5r.

    Semua molekul atau ion yang memiliki empat pasangan elektron di sekitaratom pusatnya akan membentuk struktur ruang elektron tetrahedral.

    Catatan:Jika ada 4 kelompok elektron yang mengelilingi atom pusat, maka gaya tolak:PEB PEB > PEI PEB > PEI PEI.

    AX4

    AX3E

    AX2E2

    C

    HH

    H

    H109,5r

    N

    H

    H

    H

    107,5r

    HH

    104,5r

    O

    Sumber: Silberberg, Chemistry : The Molecular Nature of Matter and Change

  • 30 Kimia Kelas XI SMA dan MA

    4. Bentuk Molekul dengan Lima Pasangan Elektron diSekitar Atom PusatSemua molekul atau ion yang atom pusatnya dikelilingi lima atau enam

    pasangan elektron biasanya atom pusat tersebut berasal dari unsur periode ke-3atau lebih dari 3.

    Bentuk-bentuk molekul dengan 5 pasangan elektron yang terdiri dari PEBdan PEI yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 2.4.

    Tabel 2.4 Contoh bentuk molekul dengan lima pasangan elektron di sekitar atompusat

    Klasifikasi VSEPR Bentuk Molekul Nama Bentuk Molekul

    PCl5 AX5 Bipiramidal trigonalAsF5

    SF4 AX4E Seesaw (jungkat jungkit)XeO2F2

    ClF3 AX3E2 T-shape (bentuk T)BrF3

    XeF2 AX2E3 Linier

    Jika lima pasangan elektron mengelilingi atom pusat maka akan membentukstruktur ruang elektron bipiramidal trigonal.

    Sumber: Silberberg, Chemistry : The Molecular Nature of Matter and Change

    StrukturMolekul

  • Bentuk Molekul dan Gaya Antarmolekul 31

    5. Bentuk Molekul dengan Enam Pasangan Elektron diSekitar Atom PusatEnam pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat akan membentuk

    struktur ruang elektron oktahedral.Bentuk-bentuk molekul yang terjadi dari 6 pasangan elektron yang terdiri dari

    PEI dan PEB yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 2.5.

    Tabel 2.5 Contoh bentuk molekul dengan enam pasangan elektron di sekitar atompusat

    Stuktur Klasifikasi Bentuk Molekul Nama BentukMolekul VSEPR Molekul

    SF6 AX6 Oktahedral

    XeOF4 AX5E Piramida segiempatBrF5

    XeF4 AX2E2 Segiempat plan