Rangkuman bentuk Molekul Menggambarkan Molekul dan Ion Dengan Struktur Lewis Langkah pertama dalam menggambarkan rumus struktur molekul dengan metode Lewis, dilakukan dengan cara menggambarkan atom-atom disekelilingnya dengan secara 2 dimensi. Setiap titik merupakan elekton yang terdapat pada energi level terluar dari atom tersebut. Menggunakan aturan oktet untuk menuliskan struktur lewis Seluruh atom mengiginkan kondisi stabil seperti golongan gas mulia yang mempunyai delapan elektron pada energi level terluarnya yang disebut dengan aturan oktet. Atom tersebut akan berikatan dengan atom lain membentuk sebuah molekul agar kondisinya menjadi stabil. Struktur lewis untuk molekul berikatan tunggal. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk menggambarkan struktur lewis berikatan tunggal sebagai berikut : Langkah pertama : Memeriksa atom relatif masing-masing atom. Atom pusat merupakan atom yang mempunyai golongan yang lebih rendah, sebab atom tersebut lebih banyak memerlukan elektron untuk mencapai aturan oktet, dan atom tersebut memiliki keelektronegatifan yang lebih rendah. Dalam NF 3, N( golongan VA, keelektronegatifan = 3.0) memiliki 5 elekton dan membutuhkan 3 elektron. Sedangkan F (golongan VII A, keelektronegatifan = 4.0) memiliki 7 elektron dan membutuhkan 1 elektron. maka N akan menjadi atom pusat dan dikelilingi oleh F sebanyak 3 atom. Seperti berikut : Tetapi jika atom berasal dari golongan yang sama, maka atom pusat merupakan atom yang periode tertinggi sebagai atom pusat, contohnya SO 3 atau ClF 3. Langkah ke dua : Tentukan jumlah elektron valensi yang tersedia. Contohnya pada NF 3, N memiliki 5 elektron valensi dan F memiliki 7 elektron valensi maka : [1 x N(5e - )] + [3 x F(7 e - )] = 5 e - + 21 e - = 26 e - valensi Untuk ion poliatomik, tambahkan satu e - untuk setiap ion negatif atau kurangi satu e - untuk setiap ion positif. Langkah ketiga : Gambarkan ikatan tunggal dari atom sekitar dengan atom pusat dan kurangi dua elekton valensi untuk membentuk ikatan tersebut.
Harus ada setidaknya ikatan tunggal antara atom yang terikat. Kurangi 2 elektron untuk setiap ikatan tunggal dari jumlah elektron valensi yang tersedia (pada langkah kedua) untuk menentukan sisa dari jumlah elektron valensi : 3 N-F x 2 e - = 6 e -, jadi 26 e - - 6 e - = 20 e - (sisa) Langkah keempat : Distribusikan elektron tersisa dan pasangkan sehingga setiap atom berakhir dengan delapan elektron (atau dua untuk H). pertama simpanlah elektron pada atom yang mempunyai keelektronegatifan tinggi dan sisanya bisa disimpan pada atom pusat. Menulis struktur Lewis pada molekul dengan ikatan rangkap Untuk molekul yang mempunyai ikatan rangkap maka selain langkah-langkah yang tadi dilakukan, maka ada tambahan langkah untuk membuat struktur Lewisnya yaitu Langkah kelima : jika molekul belum mencapai aturan oktet, buatlah ikatan rangkap dari elektron bebas salah satu atom agar berikatan dengan atom pusat. Contohnya dalam C 2 H 4 : Resonansi : Delolakisasi Pasangan Elektron Terikat Kita dapat menuliskan lebih dari satu struktur Lewis dengan posisi yang sama dengan atom pusat. Seringlah terjadi ikatan rangkap yang bersebelahan dengan ikatan tunggal. Contohnya pada ozon (O 3 ) : Resonansi struktur dapat terjadi jika atom memiliki posisi yang sama akan tetapi terdapat perbedaan antara yang berikatan tunggal dengan yang berikatan rangkap. Tetapi resonansi struktur bukanlah penggambaran asli dari struktur lewisnya. Karena O 3 tidak bias dibolak-balik secara cepat dari struktur I ke struktur II atau sebaliknya. Hal tersebul tepatnya lebih cocok diberi nama hybrid resonansi yakni sebagai bentuk rata-rata dari keduanya.
Struktur Lewis dengan lebih dari satu ini merupakan adanya delokalisasi pasangan electron. Pada ozon (O 3 ) terjadi delokalisasi antara ikatan tunggal dan ikatan rangkap. Resonansi tersebut biasa di gambarkan dengan garis putus-putus yang menunjukan terjadinya delokalisasi. Dan masih banyak lagi contoh dari resonansi hybrid yaitu Benzena (C 6 H 6 ), CO 3 2-, NO 3 -. Muatan Formal Muatan formal merupakan total electron valensi dalam atom bebasnya dikurangi dengan jumlah electron yang ada pada atom tersebut pada struktur Lewisnya.Untuk suatu molekul memiliki muatan formal 0 sedangkan suatu ion muatan formalnya sama dengan muatan ionnya. Sebagai contohnya pada O 3, muatan formalnya adalah : 6 e - valensi (4 e - ikatan + ½ dari 4 e - bebas) = 6 4 2= 0 Kriteria yang membantu kita memilih struktur resonansi yang lebih penting: 1. Muatan formal yang kecil (positif atau negative) lebih dipilih dari pada yang besar. 2. Muatan yang bersebelahan itu sama tidak disukai. 3. Muatan formal yang lebih negative berada pada atom yang elektronegatif Pengecualian aturan octet pada struktur Lewis 1. Molekul kekurangan electron Gas yang mengandung Be dan B sering kekurangan electron, hal tersebut dikarenakan Be dan B memiliki electron disekitarnya kurang dari 8. 2. Keanehan electron pada molekul. Beberapa molekul memiliki keanehan dalam electron valensinya yakni memiliki electron valensi berjumlah ganjil. Hal ini biasa disebut radikal bebas. Maka dari itu malekul ini bersifat paramagnetic dan sangat reaktif. Contoh dari kasus ini seperti NO 2. 3. Kulit Valensi Ekspansi Banyak molekul memiliki lebih dari 8 elektron disekitar atom pusatnya. Hal tersebut untuk meningkatkan kapasitas kulit valensinya dengan memanfaatkan orbital d yang kosong untuk berikatan. Hal tersebut hanya terjadi pada logam perioda 3 atau lebih. Contohnya adalah PCl 5, SF 6, H 2 SO 4.
Teori Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) Dan bentuk Molekul Prinsip dasar dari VSEPR adalah terdapat tolakan pasangan electron yang menyebabkan pasangan electron tersebut akan menjauh dari pasangan electron lainnya untuk mengurangi gaya tolakmenolak. Kelompok dari electron dapat mengandung ikatan tunggal, rangkap dua ataupun rangkap tiga, electron ikatan bebas dan electron tunggal. Bentuk molekul tergantung pada posisi pasangan electron terhadap pusat atom. istilah yang biasa digunakan adalah AX m E n. A merupaka ato pusat, X merupakan pasangan electron ikat, E adalah pasangan electron bebeas, m menunjukan jumlah pasangan electron ikat dan n adalah jumlah pasangan electron bebas. Bentuk molekul 2 pasangan electron (linear) Bentuk molekul dikatakan linear apabila atom-atom penyusun molekul itu berada dalam satu garis lurus. Sudut yang dibentuk oleh ikatan antara dua atom melalui atom pusatnya sebesar 180 0. Notasi dari VSEPRnya adalah AX 2. Contoh dari bentuk molekul ini adalah BeCL 2, SnCl 2, dan CO 2.
Bentuk Molekul dengan 3 pasangan electron (Segitiga Datar) Tiga pasangan electron yang berada di sekitar atom pusat terdapat gaya tolak-menolah sesamanya menuju sudut seperti segitiga sama sisi. Sudut yang dibuat dari bentuk molekul ini adalah 120 0. Terdapat 3 pasangan electron menjadikan 2 kemungkinan bentuk molekul yaitu dengan 3 PEI dan dengan 2 PEI. Ketika 3 PEI, maka molekul akan berbentuk segitiga planar (AX 3 ) dengan sudut 120 0. Contoh dari bentuk molekul ini adalah BF 3 dan NO 3 -. Efek ikatan rangkap 2 Adanya ikatan rangkap 2 menjadikan sudut ikatan sebenarnya menyimpang dari sudut idealnya. Gaya tolak menolah ikatan tunggal lebih besar dari gaya tolak menolahk ikatan rangkap dua. Efek Pasangan Elektron Bebas Terjadi perubahan bentuk ini terjadi karena ada 1 PEB dari 3 pasangan electron. Sehingga bentuk molekulnya tidak lagi segitiga planar, melainkan menjadi bentuk V (AX 2 E). Gaya tolak menolak PEB dengan PEI lebih kuat daripada gaya tolak menolak antara sesame PEI, sehingga sudut ikatan antara PEB akan berkurang. Bentuk Molekul 4 Pasang Elektron
Molekul dan ion yang memiliki 4 pasang ini disebut bentuk Tetrahedral. Jika semuanya adalah PEI (AX 4 ), maka bentuk molekulnya adalah tetrahedral dan memiliki sudut 109,5 0. Misalnya adalah CCl 2 F 2 : Jika memiliki 1 PEB maka bentuk molekul akan berubah menjadi trigonal piramida (AX 3 E) yang sudut ikatanya adalah 107,3 0. Misalnya NH 3 menjadi NH 4 + : Dan ketika PEB nya menjadi 2. Maka bentuk akan menjadi bentuk V panar ( AX 2 E 2 ) yang memiliki sudut ikatanya 104,5 0. Contohnya NH 3. Dengan demikian gaya tolak menolak antara pasangan PEI menyebabkan sudutnya berkurang. PEI-PEI>PEI-PEB>PEB-PEB Bentuk Molekul 5 Pasang Elektron Nolekul yang memiliki pasangan electron 5 dan 6 memiliki atom pusat dari periode 2 atau lebih. Hal tersebut dikarenakan memiliki orbital d. Ketika terdapat 5 pasangan electron, akan berbantuk Bipiramida trigonal (AX 5 ), molekul ini terdapat 2 PEI disekitarnya dan memiliki dua sudut ideal yaitu 120 0 dan 90 0. Sudut ikatan 120 0 gaya tolaknya lebih kecil dari 90 0. Misalnya PCl 5 : Ketika PEBnya 1, maka bentuk molekul berubah menjadi bentuk gergaji (AX 4 E). sudut yang dibentuknya adalah 101,5 0 dan 86,6 0. Contohnya adalah SF 4 : Jika PEBnya 2, maka bentuk molekul akan menjadi bentuk T planar (AX 3 E 2 ) dan sudut ikatan yang dibentuk adalah 88,2 0. Contohnya adalah BrF 3.
Ketika PEBnya 3, maka bentuk molekul berubah menjadi bentuk linier (AX 2 E 3 ). sudut yang dibentuknya adalah 180 0. Contohnya adalah I 3 - : Bentuk molekul 6 pasangan electron. Jika terdapat 6 PEI, maka bentuk molekul akan menjadi bentuk Oktahedral (AX 6 ) dan sudut ikatan yang dibentuk adalah 90 0. Contohnya adalah SF 6 -. Ketika PEBnya 1, maka bentuk molekul berubah menjadi bentuk segi empat piramida (AX 5 E 1 ). Sudut yang dibentuknya adalah 81,9 0. Contohnya adalah IF 5 : Ketika PEBnya 2, maka bentuk molekul berubah menjadi bentuk segi empat planar (AX 4 E 2 ). Sudut yang dibentuknya adalah 90 0. Contohnya adalah XeF 4 : Menentukan Bentuk Molekul Dengan teori VSEPR 1. Gambar struktur lewis 2. Tempatkan susunan pasangan electron dengan menghitung seluruh pasangan electron disekitar atom pusat 3. Prediksikan sudut ikatan yang terbentuk dengan memperhatikan pengaruh PEI dan ikatan rangap. 4. Dambarkan dan beri nama bentuk molekul dengan menghitung PEI dan PEB.