TUGAS RESUME STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL (BAB 10) Di susun oleh : Usya Rahmatika (21030112120015) Kelas B FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
TUGAS RESUME
STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL
(BAB 10)
Di susun oleh :
Usya Rahmatika (21030112120015)
Kelas B
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
10.1 MENGGAMBARKAN BENTUK MOLEKUL DAN ION
DENGAN STRUKTUR LEWIS
Untuk menyusun struktur Lewis dari suatu atom atau usur dapat dilakukan
dengan cara menuliskan simbol titik (dot) pada masing-masing atom secara dua
dimensi. Setiap titik mewakili satu elektron yang terdapat pada kulit valensi atom
tersebut.
MENGGUNAKAN ATURAN OCTET UNTUK MENULISKAN STRUKTUR LEWIS
Setiap atom akan berusaha mencapai kestabilan dengan memenuhi kaidah
octet seperti gas mulia. Atom tersebut akan mencoba berikatan dengan atom lain dengan
memberi dan menerima elektron.
Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Tunggal
Langkah-langkah untuk melukiskan struktur Lewis :
Langkah 1 : Menempatkan atom dengan nomor atom (golongan) lebih
rendah sebagai atom pusat karena butuh lebih banyak elektron untuk mencapai
kestabilan. Pada NF3, N golongan 5A memiliki 5 elektron sehingga membutuhkan tiga
dan F golongan 7A memiliki 7 elektron dan hanya membutuhkan satu elektron. Jika
atom berasal dari golongan yang sama, tempatkan atom dengan periode lebih tinggi
sebagai atom pusat.
Langkah 2 : Menentukan jumlah elektron valensi dengan melihat
golongan atom tersebut.
Langkah 3 : Menggambar ikatan tunggal di sekitar atom pusat yang berisi
2 elektron untuk tiap ikatan.
Jumlah elektron yang tertinggal :
Langkah 4 : Menempatkan elektron sisa pada masing-masing unsur
sehingga memenuhi kaidah oktet (duplet untuk H).
Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan Rangkap
Terkadang, setelah langkah 1-4, atom pusat tidak memenuhi kaidah oktet. Hal
ini menunjukkan adanya ikatan rangkap. Langkah yang perlu ditambahkan :
Langkah 5 : Menemukan atom yang bisa membentuk ikatan rangkap
dengan cara mengubah ikatan bebas dari salah satu atom agar berikatan dengan atom
pusat.
Resonansi : Delokalisasi Pasangan Elektron Terikat
Seringkali terjadi satu ikatan rangkap yang bersebelahan dengan ikatan
tunggal dan membentuk dua struktur Lewis yang identik. Contoh : O3 (ozon)
Keharusan membuat lebih dari satu struktur Lewis untuk molekul O3 adalah ,
terjadi dari adanya delokalisasi pasangan elektron. Pada resonansi hybrid molekul O3,
terjadi delokalisasi antara ikatan tunggal dengan ikatan rangkap. Resonansi hybrid
dapat ditulis dengan adanya garis putus-putus untuk menunjukkan terjadinya
delokalisasi.
Muatan Formal
Resonansi hybrid merupakan rata-rata dari dua bentuk resonansi. Hal ini
memberikan kesempatan kepada salah satu struktur untuk lebih mendominasi. Cara
untuk menentukannya adalah dengan muatan formal.
Muatan formal merupakan jumlah elektron valensi dalam atom bebas
dikurangi dengan jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut dalam struktur
Lewisnya. Muatan formal untuk molekul adalah 0 sedangkan muatan formal suatu ion
sesuai dengan muatannya.
Contohnya pada senyawa O3 :
Pengecualian Kaidah Octet Struktur Lewis
1. Molekul kekurangan elektron
Senyawa dengan atom pusat Be atau B cenderung memiliki elektron valensi
kurang dari 8, contohnya adalah BF3 dan Be Cl2.
2. Molekul dengan elektron ganjil
Beberapa molekul memiliki jumlah elektron ganjil, sehingga tidak
memungkinkan mencapai kestabilan (8 elektron). Jenis molekul seperti ini disebut
radikal bebas, tidak berpasangan (tidak berikatan), bersifat paramagnetik dan sangat
reaktif. Contohnya yaitu NO2, jika berikatan dengan sesamanya akan membentuk
N2O4 dengan elektron valensi 8.
3. Kulit valensi ekspansi
Beberapa molekul/ion memiliki lebih dari 8 elektron di sekitar atom pusatnya.
Atom pusat dapat memberikan kontribusi penambahan pasangan elektron dengan
memanfaatkan kulit d yang kosong untuk ditempati orbital s dan p. Proses ini hanya
terjadi pada non logam periode 3 atau lebih. Contoh : SF6, PCl5, H2SO4.
10.2 TEORI DAN BENTUK MOLEKUL VSEPR (VALENCE-SHELL ELECTRON-PAIR REPULSION)
Prinsip dasar teori ini adalah adanya tolakan antar pasangan elektron sehingga
pasangan elektron tersebut akan menempatkan diri sejauh mungkin dari pasangan
elektron lainnya untuk meminimalkan gaya tolak-menolak. Kelompok elektron
tersebut mungkin mengandung ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, ikatan rangkap
tiga, elektron ikatan bebas, bahkan elektron tunggal.
DOMAIN ELEKTRON DAN BENTUK MOLEKUL
Domain elektron bisa ditentukan dari berikatan atau tidaknya pasangan
elektron valensi. Sedangkan bentuk molekul ditentukan oleh posisi pasangan elektron
terhadap atom pusat. Gambar di bawah ini menunjukkan bentuk molekul ketika atom
pusat dikelilingi oleh pasangan elektron ikat, tapi jika ada pasangan elektron bebas,
maka bentuk molekulnya akan berubah. Istilah yang biasa digunakan yaitu AXmEn,
dengan A adalah atom pusat, X adalah pasangan elektron ikat (PEI), dan E adalah
pasangan elektron bebas (PEB). m menunjukkan jumlah PEI dan n menunjukkan
jumlah PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 2 PASANGAN ELEKTRON
Ketika ada 2 pasangan elektron yang berikatan dengan atom pusat, maka PEI
tersebut akan bergerak sejauh mungkin dengan arah berlawanan. Hal ini
menghasilkan bentuk molekul berupa Linier dengan sudut ikatan 1800. Notasi
VSEPR-nya adalah AX2. Contoh molekulnya adalah BeCl2 dan CO2.
Ikatan tunggal atau rangkap tidak berpengaruh terhadap bentuk molekul
karena bentuk molekul hanya dipengaruhi oleh PEI dan PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 3 PASANGAN ELEKTRON
Tiga pasangan elektron di sekitar atom pusat akan memberikan gaya tolak-
menolak satu sama lainnya menuju sudut seperti segitiga sama sisi. Bentuk
molekulnya adalah segitiga planar dengan sudut ikatan 1200. Dengan adanya 3
pasangan elektron memberikan dua kemungkinan bentuk molekul, yaitu molekul
dengan 3 PEI atau molekul dengan 2 PEI dan 1 PEB.
Ketika terdapat 3 PEI , molekul akan berbentuk segitiga planar (AX3) dengan
sudut ikatan 1200. Contohnya BF3 dan NO3
-.
Efek Ikatan Rangkap Dua
Dengan adanya ikatan rangkap dua menyebabkan sudut ikatan sebenarnya
menyimpang dari sudut ikatan idealnya. Gaya tolak menolak antara ikatan tunggal
lebih kuat dibandingkan dengan gaya tolak menolak ikatan rangkap dua.
Efek Pasangan Elektron Bebas (PEB)
Ketika ada 1 PEB dari 3 pasangan elektron, maka akan terjadi perubahan
bentuk molekul, bukan lagi segitiga planar melainkan berubah menjadi V planar.
Contohnya adalah SnCl2. PEB berpengaruh terhadap sudut ikatan. Gaya tolak
menolak PEB dengan PEI lebih kuat daripada gaya tolak-menolak antar sesama PEI.
Gaya tolak menolak yang lebih kuat menyebabkan sudut ikatan berkurang antara
PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 4 PASANGAN ELEKTRON
Setiap molekul atau ion yang memiliki 4 pasangan elektron akan memiliki
bentuk molekul Tetrahedral. Jika semua pasangan tersebut adalah PEI (AX4), maka
bentuk molekulnya tetap tetrahedral dengan sudut 109.50. Contohnya adalah CCl2F2.
Bila terdapat 1 PEB dan 3 PEI, maka molekul akan berubah bentuk menjadi
trigonal piramida (AX3E). Sudut ikatan akan berkurang dari sudut idealnya yaitu
menjadi 107.30. Contohnya adalah NH3 menjadi NH4
+.
Ketika terdapat 2 PEI dan 2 PEB, maka molekul akan berbentuk V planar
(AX3E2). Sudut ikatannya berkurang menjadi 104.50. Contohnya adalah NH3.
Gaya tolak menolak antara pasangan PEI menyebabkan berkurangnya sudut
ikatan ideal.
PEI-PEI > PEI-PEB > PEB-PEB
BENTUK MOLEKUL DENGAN 5 PASANGAN ELEKTRON
Molekul yang memiliki 5 atau 6 pasangan elektron memiliki atom pusat dari
periode 3 atau lebih. Hal ini dikarenakan hanya atom-atom tersebut yang memiliki
orbital d.
Ketika terdapat 5 pasangan elektron, molekul berbentuk Bipiramida Trigonal.
Molekul ini memiliki dua posisi PEI di sekitarnya dan memiliki dua sudut ikatan
ideal, yaitu 1200 dan 90
0. Sudut ikatan yang lebih besar menunjukkan gaya tolak
menolak yang lebih kecil. Contoh molekul bipiramida trigonal (AX5) yaitu PCl5.
Ketika terdapat 4 PEI dan 1 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi
bentuk gergaji (AX4E). Contohnya adalah SF4 dengan sudut ikatan 101.50 dan 86.6
0.
Ketika terdapat 3 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul juga akan berubah menjadi
T planar (AX3E2) dengan sudut ikatan 88.20. Contohnya adalah BrF3.
Molekul yang memiliki 2 PEI dan 3 PEB akan memberikan bentuk molekul
Linear (AX2E3) dengan sudut ikatan 1800. Contohnya adalah I3
-.
BENTUK MOLEKUL DENGAN 6 PASANGAN ELEKTRON
Dengan adanya 6 PEI, molekul akan berbentuk Oktahedral (AX6)dengan sudut
ikatan 900. Contohnya adalah SF6.
Ketika terdapat 5 PEI dan 1 PEB, molekul akan berubah menjadi Piramida
Segiempat (AX5E). Contohnya adalah IF5.
Ketika terdapat 4 PEI dan 2 PEB, bentuk molekul akan berubah menjadi
Planar Segimpat (AX4E2). Contohnya adalah XeF4.
MENENTUKAN BENTUK MOLEKUL DENGAN TEORI VSEPR
a. Menulis struktur Lewis.
b. Menempatkan susunan pasangan elektron dengan menghitung seluruh
pasangan elektron di sekitar atom pusat.
c. Memprediksi sudut ikatan yang terbentuk dengan memperhatikan
pengaruh PEI dan ikatan rangkap.
d. Menggambar dan memberi nama bentuk molekul dengan menghitung PEI
dan PEB.
BENTUK MOLEKUL DENGAN LEBIH DARI SATU ATOM PUSAT
Banyak molekul, khususnya molekul organik memiliki lebih dari satu atom
pusat. Bentuk molekulnya adalah kombinasi dari masing-masing atom pusat
pembentuknya. Contohnya adalah Etana (C2H6 : kombinasi CH3-CH3) dan Etanol
(C2H5OH : kombinasi dari CH3-CH2-OH).