BENTUK MOLEKUL

STRUKTUR LEWIS DAN

TEORI VSEPR

Penggambaran Ion dan Molekul dengan Struktur Lewis

Dalam penggambaran molekul/ion dengan struktur Lewis kita harus mengetahui rumus senyawa dan posisi relatif masing-masing atom

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

Tuliskan struktur Lewis untuk senyawa CCl2F2 (dikenal dengan nama CFC)

Tuliskan struktur Lewis untuk senyawa H2S, OF2 dan SOCl2

Struktur Lewis senyawa dengan atom pusat lebih dari satu

Secara umum caranya sama dengan satu atom pusat hanya saja perlu memperhatikan posisi dua atom pusat yang dimungkinkan membentuk ikatan lebih banyak

Contoh senyawa CH4O

Latihan : tuliskan struktur Lewis NH3O, C2H6O

Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap

Langkah 1 s.d. 4 sama seperti molekul berikatan tunggal namun ada tambahan

Langkah 5 jika atom pusat masih belum memiliki 8 elektron valensi, ubah pasangan elektron sunyi pada atom sekitar menjadi satu ikatan lagi

Contoh pada senyawa C2H4

Resonansi: Ikatan Pasangan Elektron TerdelokalisasiSeringkali terjadi satu ikatan rangkap bersebelahan

dengan ikatan tunggal dan membentuk 2 struktur Lewis yang identik

Misal pada senyawa O3 (ozon)Struktur I dan II adalah identikFaktanya kedua struktur ini tidak ada yang benar karena

panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai diantara panjang O – O dan O=O

Struktur sebenarnya lebih cocok disebut dengan hibrid resonansi yaitu bentuk rata-rata keduanya

Contoh senyawa lainnya adalah benzen C6H6 dan ion karbonat CO3

2-

Latihan

Gambarkan struktur resonansi untuk senyawa :

1. NO3-

2. NCO-

Muatan Formal: Seleksi struktur resonansi yang lebih disukai

Pada uraian terdahulu resonansi dua senyawa identik terjadi ketika senyawa tsb simetris dan tidak bisa dibedakan

Namun jika senyawa asimetris maka salah satu resonansi lebih disukai dengan melihat muatan formal masing-masing atom

Muatan formal = jml e valensi – (jml e valensi sunyi + ½ jml e berikatan)

Contoh O3

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: BF3 dan BeCl2Muatan formal menunjukkan struktur tanpa ikatan rangkap lebih disukai

BF3 memiliki 8 elektron valensi dengan membentuk ikatan lebih lanjut dengan NH3

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 NO2

Senyawa ini berikatan dengan sesamanya membentuk N2O4 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 berikatankulit valensi terekspansi hanya terjadi pada atom pusat non logam dari perioda 3 keatas dengan kulit d yang bisa dipakai

Contoh senyawa: SF6, PCl5 dan H2SO4

Latihan

Tuliskan struktur Lewis yang tidak memenuhi aturan oktet untuk senyawa:

1. H3PO4 dan BFCl22. Tentukan struktur yang lebih disukai

Menghitung Kalor Reaksi dari Energi Ikatan Molekul

Dalam reaksi kimia kita bisa menganggap reaktan mengalami pemutusan ikatan dan produk mengalami pembentukan ikatan

Pemutusan ikatan membutuhkan energi (energi ikat) dan pembentukan ikatan melepaskan energi (energi ikat dengan tanda berlawanan)

Hukum Hess memungkinkan kita menghitung energi tanpa harus memikirkan proses yang sesungguhnya terjadi

ΔHrx0 = ΔH0

pemutusan ikatan + ΔH0pembentukan ikatan

Eksotermik vs Endotermik

Dalam reaksi eksotermik energi total ikatan produk terbentuk lebih besar dibanding energi total pemutusan ikatan reaktan

Dalam reaksi endotermik energi total ikatan produk terbentuk lebih kecil dibanding energi total pemutusan ikatan reaktan

Teori Valence-Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR)Penggambaran bentuk molekul dengan bantuan VSEPR

didasari oleh penggambaran struktur Lewis sebagai model 2 dimensi

Dalam teori VSEPR atom pusat akan menempatkan secara relatif grup (bisa berupa atom atau pasangan elektron) pada posisi tertentu

Prinsip dasarnya: masing-masing grup elektron valensi ditempatkan sejauh mungkin satu sama lain untuk meminimalkan gaya tolakan.

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

Ikatan rangkap memberikan gaya tolakan lebih kuat dibanding ikatan tunggal

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

Prediksikan bentuk molekul dan sudut ikatan senyawa:

1. PF3

2. COCl23. CS2

4. PbCl25. CBr4

6. SF2