Menentukan geometri (bentuk) molekul dengan: 1. Teori domain IKATAN KIMIA Menentukan geometri (bentuk) molekul dengan: 1. Teori domain 2. Hibridisasi

1. Teori Domain Suatu cara meramalkan geometri molekul berdasarkan tolak menolak elektron elektron pada kulit luar atom pusat. Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah domain ditentukan sbb: Setiap elektron ikatan merupakan 1 domain. Setiap PEB merupakan 1 domain.

Prinsip Dasar Teori Domain Antardomain elektron elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak-menolak, sehingga domain elektron akan mengatur diri, sehingga tolak-menolak menjadi minimum. Urutan tolakan domain elektron PEB-PEB > PEB-PEI > PEI-PEI

Bentuk Molekul hanya ditentukan oleh PEI

Merumuskan tipe molekul Atom pusat dinyatakan dengan lambang A Setiap domain elektron ikatan dinyatakan dengan X Setiap domain elektron bebas dinyatakan dengan E Contoh : IF3 ; IF5

Tipe molekul Senyawa biner berikatan tunggal EV = elektron valensi atom pusat Senyawa biner berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinat X’ = jumlah elektron yang digunakan atom pusat Contoh: SO2 ; XeO4 ; POCl3

Menentukan geometri molekul Menentukan tipe molekul Menentukan geometri domain-domain elektron sekitar atom pusat Menetapkan domain elektron terikat Menentukan geometri molekul (bentuk molekul) Contoh: H2O Tipe molekul : AX2E2  domain elektron : 4 (2 bebas 2 terikat) Bentuk geometri : tetrahedron Bentuk molekul : planar bentuk V

Berbagai Bentuk molekul PEI PEB TIPE Bentuk molekul 2 AX2 Linier 3 AX3 Segitiga sama sisi 4 AX4 Tetrahedron 1 AX3E Piramida Trigonal AX2E2 Planar bentuk V 5 AX5 Bipiramida trigonal AX4E Bidang 4 / seesaw / jungkat-jungkit AX3E2 Planar bentuk T AX2E3

Berbagai Bentuk molekul PEI PEB TIPE Bentuk Molekul 6 AX6 Oktahedron 5 1 AX5E Piramida sisiempat 4 2 AX4E2 Segiempat planar

Gambar geometri molekul

Gambar Geometri Molekul

Gambar Geometri Molekul

2. Metode Hibridisasi Hibridisasi (pembastaran): peleburan orbital yang setingkat menjadi satu Contoh: CH4 Ground state : 6C: 1s2 2s2 2p2 Exited state : 6C: 1s2 2s1 2p3 Hibridisasi : sp3 Geometri molekul : tetrahedron

Geometri molekul CH4

Contoh hibridisasi Contoh NH3 Ground state : 7N: 1s2 2s2 2p3 Hibridisasi : sp3 Geometri molekul : piramida trigonal / piramida sisi tiga

Contoh hibridisasi Contoh H2O Ground state : 8O: 1s2 2s2 2p4 Hibridisasi : sp3 Geometri molekul : planar huruf V

Gambar orbital hibrida

Bentukuk-bentuk molekul

Molekul Polar dan Nonpolar Suatu molekul akan bersifat polar jika memenuhi 2 syarat : Ikatan dalam molekul bersifat polar. Bentuk molekul tidak simetris.

Gaya tarik antar molekul Berkaitan dengan sifat-sifat fisis (titik leleh, titik didih) Semakin kuat gaya tarik antar molekul, semakin tinggi titik didih maupun titik lelehnya Ada 3 : a. gaya London b. gayatarik dipol-dipol c. gaya tarik dipol-dipol terimbas

Gaya London= gaya dispersi (gaya tarik dipol sesaat-dipol terimbas) Gaya tarik antar molekul dalam zat yang non polar. Molekul non polar mempunyai sebaran muatan (awan elektron) yang simetris. Pergerakan elektron menghasilkan dipol sesaat. Dipol sesaat mampu mengimbas molekul dipol sesaat yang lain sehingga menghasilkan gaya tarik dipol sesaat dipol terimbas.

Gaya London Polarisabilitas berkaitan dengan Mr dan bentuk molekul Semakin besar Mr, semakin mudah mengalami polarisasi, semakin kuat gaya London Contoh : He = 4 (4 K) dan Rn = 222 (221 K) Molekul yang memanjang lebih mudah mengalami polarisasi dibanding molekul yang membulat, kompak dan simetris. Contoh: n-pentana (36,1 oC) dan neo pentana (9,5 oC) Zat-zat yang molekulnya bertarikan hanya berdasarkan gaya London, mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah dibandingkan dengan Mr relatif sama

Gaya tarik dipol-dipol Gaya tarik antar molekul dalam zat yang polar. Lebih kuat dibanding gaya London Zat polar cenderung lebih tinggi titik didih dan titik lelehnya dibanding zat non polar yang Mr-nya relatip sama Contoh: n-butana (tc = -138,36 oC ; td = - 0,5 oC) aseton (Tc = -94,8 oC ; td = 56,2 oC)

Gaya tarik dipol-dipol Membandingkan zat dengan Mr yang berbeda jauh, gaya London menjadi lebih penting Contoh : HCl (momen dipol = 1,08) td = 188,1 K HI (momen dipol = 0,38) td = 237,8 K Fakta menunjukkan bahwa gaya London dalam HI mampu mengimbangi kontribusi gaya dipol-dipol dalam HCl

Gaya tarik dipol-dipol terimbas Terjadi antara molekul polar dengan molekul non polar Contoh : Gaya tarik antara molekul HCl dan molekul CCl4 Dipol melekul polar akan mengimbas molekul non polar di sekitarnya, sehingga mengalami dipol sesaat.

Ikatan Hidrogen Gaya antar molekul yang relatif kuat terdapat dalam senyawa hidrogen dengan unsur-unsur yang mempunyai keelektronegatifan besar (N, F, O) Contoh: Ikatan hidrogen dalam HF Ikatan hidrogen jauh lebih kuat daripada gaya-gaya van der waals (gaya-gaya antar molekul secara kolektif)

Titik didih beberapa senyawa

Gambar ikatan hidrogen

Jaringan ikatan Kovalen (covalent network) Ikatan antar partikel yang sangat kuat Zat yang memiliki covalent network mempunyai titik didih dan titik leleh yang sangat tinggi Contoh : Intan t.l.= 3.550 oC, t.d.= 4.827 oC; Grafit t.l.= 3.652- 3.697 oC, t.d.= 4.200 oC; Silika (SiO2) t.l.= 1.410 oC; t.d.= 2.355 oC