BENTUK MOLEKUL STRUKTUR LEWIS DAN TEORI VSEPR Oleh

BENTUK MOLEKUL STRUKTUR LEWIS DAN TEORI VSEPR Oleh : Aluwisius Sukrisno, S. Pd SMA Negeri 1 Wed i

Penggambaran Ion dan Molekul dengan Struktur Lewis l Dalam penggambaran molekul/ion dengan struktur Lewis kita harus mengetahui rumus senyawa dan posisi relatif masing atom l Jumlah total elektron valensi dari seluruh atom didistribusikan keseluruh atom yang berikatan dan sisanya menjadi pasangan elektron sunyi (tak berikatan)

Struktur Lewis untuk Molekul Berikatan Tunggal 1. Tempatkan atom relatif terhadap atom lain, atom dengan nomor golongan lebih rendah berada ditengah, jika sama maka atom dengan periode lebih tinggi karena atom yang kurang eleltronegatif diposisikan pada pusat/tengah 2. Tentukan jumlah total elektron valensi yang ada 3. Buat garis ikatan tunggal dari atom pusat ke seluruh atom sekelilingnya 4. Distribusikan elektron tersisa sedemikian sehingga semua atom memiliki elektron valensi delapan (oktet)

Latihan l Tuliskan struktur Lewis untuk senyawa CCl 2 F 2 (dikenal dengan nama CFC) l Tuliskan struktur Lewis untuk senyawa H 2 S, OF 2 dan SOCl 2

Struktur Lewis senyawa dengan atom pusat lebih dari satu l Secara umum caranya sama dengan satu atom pusat hanya saja perlu memperhatikan posisi dua atom pusat yang dimungkinkan membentuk ikatan lebih banyak l Contoh senyawa CH 4 O l Latihan : tuliskan struktur Lewis NH 3 O, C 2 H 6 O

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap l Langkah 1 s. d. 4 sama seperti molekul berikatan tunggal namun ada tambahan l Langkah 5 jika atom pusat masih belum memiliki 8 elektron valensi, ubah pasangan elektron sunyi pada atom sekitar menjadi satu ikatan lagi l Contoh pada senyawa C 2 H 4

Resonansi: Ikatan Pasangan Elektron Terdelokalisasi l Seringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan dengan ikatan tunggal dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik l Misal pada senyawa O 3 (ozon) l Struktur I dan II adalah identik l Faktanya kedua struktur ini tidak ada yang benar karena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang O – O dan O=O l Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hibrid resonansi yaitu bentuk rata-rata keduanya l Contoh senyawa lainnya adalah benzen C 6 H 6 dan ion karbonat CO 32 -

Latihan l Gambarkan struktur resonansi untuk senyawa : 1. NO 32. NCO-

Muatan Formal: Seleksi struktur resonansi yang lebih disukai l Pada uraian terdahulu resonansi dua senyawa identik terjadi ketika senyawa tsb simetris dan tidak bisa dibedakan l Namun jika senyawa asimetris maka salah satu resonansi lebih disukai dengan melihat muatan formal masing-masing atom l Muatan formal = jml e valensi – (jml e valensi sunyi + ½ jml e berikatan) l Contoh O 3

3 Kriteria muatan formal 1. Muatan formal kecil (positif atau negatif) lebih disukai daripada besar 2. Muatan sama yang bersebelahan tidak disukai (gaya tolak) 3. Muatan formal dengan nilai lebih negatif harus diposisikan ada pada atom yang elektronegatif Contoh : NCO-

Pengecualian Aturan Oktet Struktur Lewis 1. Molekul kekurangan elektron (electron deficient) senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi kurang dari 8: BF 3 dan Be. Cl 2 Muatan formal menunjukkan struktur tanpa ikatan rangkap lebih disukai BF 3 memiliki 8 elektron valensi dengan membentuk ikatan lebih lanjut dengan NH 3

Pengecualian Aturan Oktet Struktur Lewis 2. Molekul dengan elektron ganjil (odd electron). Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil sehingga tidak memungkinkan mencapai 8 elektron Adanya elektron yang tidak berpasangan dan tidak berikatan, spesies ini disebut radikal bebas, misal pada NO 2 Senyawa ini berikatan dengan sesamanya membentuk N 2 O 4 dengan elektron valensi 8

Pengecualian Aturan Oktet Struktur Lewis 3. Kulit Valensi Ekspansi (expanded valence shell). Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron disekitarnya molekul ini meningkatkan kapasitas kulit valensinya dengan memanfaatkan kulit d yang kosong untuk berikatan kulit valensi terekspansi hanya terjadi pada atom pusat non logam dari perioda 3 keatas dengan kulit d yang bisa dipakai Contoh senyawa: SF 6, PCl 5 dan H 2 SO 4

Latihan l Tuliskan struktur Lewis yang tidak memenuhi aturan oktet untuk senyawa: 1. H 3 PO 4 dan BFCl 2 2. Tentukan struktur yang lebih disukai

Menghitung Kalor Reaksi dari Energi Ikatan Molekul l Dalam reaksi kimia kita bisa menganggap reaktan mengalami pemutusan ikatan dan produk mengalami pembentukan ikatan l Pemutusan ikatan membutuhkan energi (energi ikat) dan pembentukan ikatan melepaskan energi (energi ikat dengan tanda berlawanan) l Hukum Hess memungkinkan kita menghitung energi tanpa harus memikirkan proses yang sesungguhnya terjadi ΔHrx 0 = ΔH 0 pemutusan ikatan + ΔH 0 pembentukan ikatan

Eksotermik vs Endotermik l Dalam reaksi eksotermik energi total ikatan produk terbentuk lebih besar dibanding energi total pemutusan ikatan reaktan l Dalam reaksi endotermik energi total ikatan produk terbentuk lebih kecil dibanding energi total pemutusan ikatan reaktan

Teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) l Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR didasari oleh penggambaran struktur Lewis sebagai model 2 dimensi l Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkan secara relatif grup (bisa berupa atom atau pasangan elektron) pada posisi tertentu l Prinsip dasarnya: masing-masing grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lain untuk meminimalkan gaya tolakan. l Notasi yang dipakai: A = atom pusat, X = atom sekitar yang berikatan dan E = grup elektron valensi yang tidak berikatan (sunyi)

5 Bentuk Dasar Molekul

Bentuk Molekul dengan 2 dan 3 Grup Elektron

Keterangan Tambahan l Ikatan rangkap memberikan gaya tolakan lebih kuat dibanding ikatan tunggal l Pasangan elektron sunyi juga memberikan tolakan lebih kuat dibanding pasangan elektron berikatan

Bentuk Molekul dengan 4 Grup Elektron

Bentuk Molekul dengan 5 Grup Elektron

Bentuk Molekul dengan 6 Grup Elektron

Latihan l Prediksikan bentuk molekul dan sudut ikatan senyawa: 1. 2. 3. 4. 5. 6. PF 3 COCl 2 CS 2 Pb. Cl 2 CBr 4 SF 2