MENGGAMBARKAN ION DAN MOLEKUL MENGGUNAKAN

STRUKTUR LEWIS

Langkah pertama dalam menggambar sebuah molekul adalah dengan kengkonversikan rumus

molekul ke struktur lewis

Menggunakan Hukum Oktet untuk Menulis Struktur Lewis

Untuk menulis struktur lewis dari rumus molekul, kita dapat melihatnya dari letak relatifnya, -

dimana atom yang bersebelahan dan saling berikatan- dan mendistribusikan seluruh valensi

electron sebagai ikatan terikat dan ikatan bebas.

Struktur Lewis untuk Molekul yang Memiliki 1 Ikatan

Contoh molekul yang hanya memiliki ikatan adalah 𝑁𝐹3.Untuk membuat struktur lewis,

menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:

Langkah 1. Letakkan atuom relative satu dengan yang lain. Letakkan atom dengan valensi

terendah diletakkan di temngah, karena membutuhkan electron lebih banyak untuk mencapai

oktet. Pada 𝑁𝐹3, N berada di tengah karena membutuhkan 3𝑒− tambahan sedangkan F hanya

butuh 𝑒−

Langkah 2. Tentukan jumlah electron valensi yang tersedia. Pada 𝑁𝐹3, N memiliki 5 elektron

valensi dan setiap F memiliki 7:

Langkah 3, Gambarkan ikatan tunggal dari setiap atom yang mengelilingi atom pusat

Langkah 4. Distribusikan sisa electron secara berpasang-pasang sehingga tiap atom memiliki 8

elektron (atau 2 pada H)

Struktur Lewis tidak dapat mengindikasikan bentuk molekul, sehingga bentuk 𝑁𝐹3 menurut

struktur lewis adalah:

Struktur Lewis untuk Molekul Ikatan Ganda

Langkah 5. Jika setelah langkah , atom pusat masih belum mencapai oktet, buatlah ikatan ganda

dengan mengubah ikatan tunggal dari salah satu atom menjadi ikatan ganda yang saling

berikatan dengan atom pusat

RESONANSI: MENDELOKASIKAN PASANGAN ELEKTRON TERIKAT

Kita sering kali menulih lebih dari 1 sturktur lewis pada atom atau molekul yang sama. Sebagai

contoh pada 𝑂3 dibawah ini

Gambar diatas merupakan 𝑂3 yang berberda, 𝑂3 tersebut hanya memiliki perbedaan pada

struktur lewis saja. Kenyataannya struktur lewis tidak dapat menggambarkan 𝑂3 secara tepat.

Panjang dan besar energi ikatan menyatakan kedua 𝑂3 tersebut identik. Molekul yang memiliki

dua struktur lewis disebut struktur resonansi. Struktur resonansi memiliki kesamaan dalam

peletakan atom namun berbeda dalam lokasi dari pasangan electron terikat dan bebas. Anda

dapat mengubah suatu bentuk resonansi ke bentuk yang lain dengan menggerakkan pasangan

bebas ke posisi terikat dan sebaliknya

Fungsi struktur lewis lebih dari satu adalah untuk menggambarkan molekul ozon merupakan

hasil dari pasangan electron dolokalisasi. Dalam satu, dua, atau tiga ikatan, setiap pasangan

electron tertarik oleh inti, dan jarak electron terjauh berada diantara nucleus. Setiap pasa electron

terlokalisasi. Pada resonansi hybrid 𝑂3, dua pasangan electron terdelokalisasi. Jarak mereka

tersebar merata ke sekeliling molekul. Penggambaran resonansi hybrid:

Delokalisasi electron memperluas jarak antar electron yang berdampak menurunkan gaya tolak

menolak antar electron sehingga menstabilkan molekul. Contoh delokalisasi elektrron adalah

benzene. Benzena memiliki dua bentuk resonansi dengan posisi yang berbeda

Ikatan pasial seperti diatas ditemukan di resonansi hybrid, sering menyebabkan fractional bond

order. Untuk 𝑂3, kita menemukan

Untuk ion karbonat, 𝐶𝑂32−, tiga sturktur resonansi dapat digambarkan. Masing-masing memiliki

4 pasang electron yang saling digunakan oleh 3 pasang ikatan atom, sehinggan bond order nya

adalah 4/3. Salah satu dari 3 struktur resonansi 𝐶𝑂32− adalah

MUATAN UMUM: PEMILIHAN STRUKTUR RESONANSI YANG LEBIH

PENTING

Pada contoh sebelumnya, bentuk resonansi sama, untuk membentuk resonansi hybrid karena

molekul (atau ion) mengelilingi atom yang sama. Seringkali hali ini tak menimbulkan masalah

dan salah satu bentuk resonansi terlihat mirip hybrid dibandingkan yang lain. Salah satu cara

untuk memilih bentuk resonansi yang lebih penting adalah dengan menentukan muatan umum

masing-masing atom.

Sebuah muatan umum atom adalah

Formal chares dari semua atom di dua bentuk resonansi 𝑂3 adalah

pada bentuk I dan II mempunyai kesamaan muatan umum tetapi memiliki perbedaan O atom,

jadi memiliki kesamaan dalam resonansi hybrid. muatan umum harus dijumlahkan dengan nilai

seluruh elemen: bernilai nol pada molekul dan bernilai ion pada senyawa ionic.

Tiga criteria yang membantu kita dalam memilih struktur resonansi yang lebih penting:

Muatan umum yang lebih kecil lebih dipilih disbandingkan yang besar

muatan umum pada atom yang berdekatan kurang begitu dipilih

muatan umum yang lebih negatif harus berada pada atom yang lebih elektronegatif

PENGECUALIAN STRUKTUR LEWIS PADA HUKUM OKTET

Beberapa atom pusat memiliki electron yang lebih sedikit dari 8 yang mengelilinginya,

sedangkan yang lain memiliki electron lebih dari 8. Pengecualian hukum oktet untuk molekul

yang terdapat electron defisien atom, electron ganjil atom, dan atom dengan kulit valensi yang

mengembang.

Elektron defisiensi molekul

Molekul gas yang memiliki berilium atau boron sebagai atom sentralnya seringkali kekurangan

electron. Hanya ada 4 elektron pada berilim dah 6 pada boron. Halogen lebih elektronegatif

dibandingkan berilium atau boron, dan muatan umum menunjukkan berikut ini adalah struktur

yang tidak mungkin:

Cara agar defisien electron mencapai oktet yaitu dengan membentuk ikatan tambahan pada

reaksi. Ketika 𝐵𝐹3 bereaksi dengan ammonia, secara langsung, bentuk senyawa dari boron

mencapai oktetnya

Molekul electron ganjil

Atom sentral yang memiliki satu atom tunggal tak berpasangan disebut molekul electron ganji,

juga dapat dipanggil radikal bebas bersifat paramagnetic dan sangat reaktif. Contoh molekul

elektiron ganji adalah N atau Cl.Kita ambil contoh dari 𝑁𝑂2.𝑁𝑂2 memiliki beberapa bentuk

resonansi, 2 dari resonansi tersebut ditunjukkan dibawah

Bentuk electron tunggal padan N (kiri) lebih penting karena cara 𝑁𝑂2 bereaksi. Radikal bebas

bereaksi satu sama lain untuk berpasangan dengan electron tunggal mereka. Ketika dua 𝑁𝑂2

molekul saling beradu, ion tunggal berpasangan membentuk ikatan N-N dalam dinitrogen

tetraoxide dan tiap N mencapai oktet:

Pengembangan kulit valensi

Banyak molekul dan ion yang memiliki lebih dari 8 valensi electron yang mengelilingi atom

sentral.Atom mengembangkan kulit valensinya untuk membentuk lebih banyak endapan, proses

tersebut melepaskan energi. Atom sentral dapan mengakomodasi penambahan pasangan dengan

menggunakan orbital d yang kosong dengan syarat orbital s dan p telah terisi. Oleh karena itu,

pengembangan kulit valensi hanya dapat terjadi jika atom sentral adalah nonmetal dari periode 3

atau lebih, dimana terdapat orbital d.

Salah satu contoh adalah sulfur hexaflourida, gas sangat padat dan inert digunakan sebagai

insulator pada peralatan listrik. Atom sentral sulfur dikelilingi oleh 6 ikatan tunggal ,mashing

masing dari flourin, dengan total 12 elektron.

VALENSI-KULIT ELEKTRON- TOLAK MENOLAK ANTAR PASANGAN

(VSERP) TEORI DAN BENTUK MOLEKUL

Struktur molekul Lewis diibaratkan merupakan sebuah prototype bangunan. Untuk membangun

bentuk molekul dari struktur lewis, kimiawan menggunakan valence-shell electron-pair

repulsion (VSEPR) theory. Prinsip dasarnya adalah setiap grup dari valensi electron yang

mengelilingi atom sentral diletakkan sejauh mungkin dari yang lainnya agar meminimalisir tolak

menolak

Pembagian Grup Elektron dan Bentuk Molekul

Pembagian grup electron didefinisikan dari grup valensi, baik terikat maupun bebas, disekitar

atom sentral. Sedangkan bentuk molekul didefinisikan dari posisi relatif dari nucleus atom,.Pada

gambar 10.2 menggambarkan molekul yang seluruhnya terdiri dari pasangan electron terikat.

Ketika terdapat satu saja pasangan electron bebas, maka bentuk molekulnya akan berubah. Jadi,

susunan grup electron yang sama belum tentu memiliki bentuk molekul yang sama.

Bentuk Molekul dengan Dua Pasang Elekron (Bentuk Linear)

Ketika dua pasang electron terhubung ke atom sentral dan diletakkan sejauh

mungkin, mereka akan berada pada titik yang berlawanan. Bentuk liniear dari

pasangan electron dalam molekul membentuk sudut 180 derajat (𝐴𝑋2)

Gas berilium clorida adalah molekul liniar (AX2). Senyawa gas Be yang

kekurangan elektron, dengan hanya dua pasangan elektron di sekitar atom

pusat Be:

Pada karbon dioksida , atom sentral C membentuk ikatan gandadengan atom

O

Bentuk Molekul dengan Tiga Pasang Elektron ( Trigonal Planar)

Tiga pasang electron mengelilingi atom sentral dan saling menolak satu

sama lain, akan membentuk trigonal planar dengan sudut 120 derajat.

Susunan ini memiliki 2 kemungkinan, pertama dengan 3 pasang electron

terikat dan kedua dengan 2 pasang electron terikat dan sepasang electron

bebas mengelilingi sentral atom.

Ketika ketiga pasang electron terikat mengelilingi sentral atom, akan

membentuk trigonal planar (𝐴𝑋3), sebagai contoh, boron triflouride

Efek dari ikatan ganda

Folrmaldehide (CH2O) memiliki bentuk trigonal planar karena dua tipe

atom yang mengelilingi (O dan H) dan dua tipe pasangan electron (ikatan

tunggal dan ganda)

Ikatan sudut sebenarnya menyimpang dari ideal karena ikatan ganda, dengan ikatan ganda

mmemiliki densitas electron yang lebih besar, menolak dua ikatan tunggal lebih kuat

dibandingkan dua ikatan tunggal tersebut menolak satu sama lain

Efek dari ikatan bebas

Ketika salah satu dari tiga pasangan electron merupakan pasangan electron bebas (PEB) (A𝑋2E)

bentuknya menjadi bengkok atau Vbukan trigonal planar. PEB memiliki efek besar terhadap

sudut ikatan, Karena PEB hanya dipegang oleh satu nucleus, ini berdampak pada kuatnya daya

tolak dibandingkan ikatan terikat.Jadi, gaya tolak PEB lebih kuat dibandingkan gaya tolak

pasangan terikat antar satu dengan lainnya. Gaya tolak yang lebih kuat ini mengurangi sudut

antara pasangan terikat.

Bentuk Molekul dengan Empat Pasang Elektron ( Tetrahedral)

Semua molekul atau ion dengan empat pasang electron mengelilingi atom sentral

membentuk tetrahedral (𝐴𝑋4 ). Ketika salah satu dari empat pasang electron

tersebut menjadi PEB , bentuk molekulnya menjadi trigonal pyramid (𝐴𝑋3𝐸).

Tetrahedral dengan puncak yang hilang. Akibat dari gaya tolak yang lebih kuat

dari PEB, sudut ikatannya sedikit berkurang dari ideal 109,5 derajat. Pada kasus

ammonia, sudut ikatannya menjadi 107,5 derajat

Ketika terdapat 2 PEB molekul berbentuk bengkok atau V (𝐴𝑋2𝐸2)

Bentuk Molekul dengan Lima Pasang Elekron (bipiramida trigonal)

Semua molekul dengan lima atau enam pasangan electron memiliki atom sentral dari perode 3

keatas karena hanya atom atom tersebut yang memiliki orbital d yang dapat memperluas kulit

valensi melebihi 8 elektron.

Ketika 5 pasangan electron memaksimalkan pemisahan mereka, mereka membentuk trigonal

bipiramida (𝐴𝑋5).Pada molekul bentuk ini,ada 3 tipe posisi yang mengelilingi pasangan electron

dan 2 sudut ikatan ideal. 3 pasang equatorial berada pada bentuk trigonal (termasuk inti atom)

dan 2 pasang axia yang berada pada atas dan bawah bidang. Sehingga 120 derajat ikatan sudut

memisahkan pasangan equatorial dan 90 derajat memisahkan pasangan axial. Contohnya adalah

pentachlorida:

Tiga bentuk lainnya dikarenakan PEB. Pada 1 PEB, molekul akan membentuk papan jungkit

(𝐴𝑋4𝐸). Contohg pada 𝑆𝐹4

Kecenderungan dari ikatan bebas untuk mengisi posisi equatorial karena molekul dengan 3

pasangan terikat memiliki bentuk T (𝐴𝑋3𝐸2). Sebagai contoh pada bromine triflouride

Sedangkan pada molekul yang memiliki 3 PEB akan membentuk liniar (𝐴𝑋2𝐸3)

Bentuk Molekul dengan Enam Pasang Elekron (Oktahedral)

Pada molekul atau ion dengan bentuk ini , enam pasang electron mengelilingi atom sentral dan

membentuk sudut ideal ikatan 90 derajat. Pada molecular octahedral (𝐴𝑋6) tidak terdapat PEB

sama sekali, sebagai contoh pada hexaflourida

Penggunaan Teori VSERP untuk menentukan Bentuk Molekul

Langkah 1. Tulis struktur lewis dari rumus molekul

Langkah 2. Tetapkan susunan pasangan electron dengan menghitung semua pasangan electron

yang berada disekeliling atom sentral, baik terikat maupun bebas.

Langkah 3. Prediksikan suddut ikatan ideal dari susunan pasangan electron

Langkah 4. Gambah dan namai bentuk molekul dengan menghitung pasangan terikat dan

pasangan bebas secara terpisah.

BENTUK MOLEKUL DENGAN SENTRAL ATOM LEBIH DARI SATU

Banyak molekul, terutama pada sistem makhluk hidup, yang memiliki lebih dari satu atom

sentral. Bentuk dari molekul tersebut merupakan kombinasi dari bentuk molekul masing-masing

sentral atom. Dari molekul ini, kita menemukan bentuk molekul sekitar satu atom pusat pada

suatu waktu. Meninjau ethane, memiliki empat pasang electron terikat dan tak ada PEB memiliki

dua sentral karbon, ethane berbentuk seperti dua overlapping tetrahedral

Ethanol, memiliki tiga sentral atom berbentuk tetrahedral