Tahukah bahwa gabungan dari beberapa atom dapat membentuk molekul menjadi berbagai macam bentuk? Dan tahukah bahwa penggabungan orbital atom pusat dan orbital atom lainnya data membentuk orbital hibrida melalui proses hibridisasi? Apa saja bentuk molekul? Apa itu hibridisasi? Berikut penjelasannya.
Bentuk Molekul
Bentuk molekul merupakan susunan dari atom-atom yang berada di dalam molekul dalam bentuk tiga dimensi. Bentuk-bentuk molekul inilah yang akan mempengaruhi perbedaan sifat fisis dan kimia suatu senyawa. Contohnya adalah kerapatan amonia yang berbeda dengan metana, titik leleh dan didih air berbeda dengan metana, dan lainnya. Adapun bentuk molekul sebagai berikut;
Bentuk molekul berdasar teori domain elektron
Teori Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul pada molekul sederhana apabila atom pusat memuat dua sampai enam pasangan elektron. Hal ini juga dikenal sebagai tolakan pasangan elektron di kulit luar (teori domain elektron).
Domain elektron merupakan kedudukan elektron atau daerah elektron di atom pusat. Untuk dapat menentukan bentuk molekul pada teori ini harus dengan mengetahui jumlah pasangan elektron ikatan (PEI) dan juga pasangan elektron bebas (PEB).
PEI merupakan pasangan elektron yang dipergunakan untuk berikatan dengan atom lain, sedangkan PEB sebaliknya, merupakan pasangan yang tidak dipergunakan untuk berikatan.
Dalam teori domain elektron, terdapat prinsip sebagai berikut;
- PEI dan PEB menempati posisi di sekitar atom pusat di dalam molekul supaya terjadi gaya tolak menolak antara pasangan elektron tersebut yang harus dihasilkan serendah mungkin di mana pasangan elektron akan berada pada posisi terjauhnya.
- Posisi dari PEI akan berpengaruh terhadap arah ikatan kovalen dan bentuk molekulnya.
- Karena PEB mengalami gaya tolakan yang jauh lebih besar dari PEI, maka PEB akan mendorong PEI untuk lebih berdekatan. Hal ini mengakibatkan PEB dapat menempati ruang yang luas di mana terbentuk sudut dengan minimal 90o antara PEB dan pasangan elektron lainnya.
Urutan gaya tolak menolak antara pasangan elektron yaitu;
PEB – PEB -> PEB – PEI -> PEI – PEI
Berikut contoh bentuk molekul yang diakibatkan adanya PEI dan PEB;
Sedangkan untuk bentuk molekul dan hibridisasi senyawa if4 adalah bidang empat dan PEI = 4, PEB = (jumlah elektron valensi – PEI) = 7 – 4= 1 Pasang, elektron tak berpasangan = 1.
Meramalkan bentuk-bentuk molekul
Bentuk molekul dapat diramalkan dengan cara menghitung jumlah elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatannya. Tahapan-tahapan untuk meramalkannya adalah;
- Menentukan total jumlah elektron valensi pada atom pusat
- menentukan total jumlah elektron dari atom lain yang dipergunakan dalam ikatan
- Menentukan jumlah PEI dan jumlah PEB
- Menentukan bentuk molekulnya
Adapun beberapa contoh bentuk molekul yaitu;
- Senyawa BeCl2
- Senyawa BCl3
- Senyawa CCl4
- Senyawa NH3
- Senyawa H2O
- Senyawa PCl5
- Senyawa SF6
- Senyawa CO2
Baca juga: Pengertian Molekul Senyawa, Atom, dan Penerapannya
Tipe Molekul
Selain dari bentuk molekul di atas, perlu dipahami juga mengenai cara untuk menentukan tipe dari molekul. Tipe molekul adalah notasi untuk menyatakan banyaknya pasangan elektron yang ada di sekitar atom pusat.
Rumus yang digunakan untuk menentukan tipe molekul adalah AXnEm
A adalah atom pusat
X adalah pasangan elektron ikatan (PEI)
n adalah Jumlah dari PEI
E adalah pasangan dari elektron bebas (PEB)
m adalah jumlah dari PEB
Adapun contoh dari tipe molekul yaitu sebagai berikut;
BCl3
Jumlah PEI: 3
Jumlah PEB: 0
Tipe Molekul: AX3
Sifat: Non-polar karena tidak mempunyai PEB
CH4
Jumlah PEI: 4
Jumlah PEB: 0
Tipe Molekul: AX4
Sifat: Non-polar karena tidak mempunyai PEB
NH3
Jumlah PEI: 3
Jumlah PEB: 1
Tipe Molekul: AX3E
Sifat: Polar karena mempunyai PEB
H2O
Jumlah PEI: 2
Jumlah PEB: 2
Tipe Molekul: AX2E2
Sifat: Polar karena mempunyai PEB
Hibridisasi
Arti dari hibridisasi dalam bahasa yaitu persilangan dari populasi berbeda. Sebagaimana teknik hibridisasi anggur, yaitu dengan melakukan persilangan dua genotipe anggur yang berbeda untuk menghasilkan galur homozigot. Hibridisasi tanaman adalah proses persilangan dari tetua homozigot yang berbeda genotip dalam rangka membentuk varietas hibrida.
Teknik hibridisasi pada hewan dilakukan untuk menghasilkan hewan dengan sifat yang unggul. Jenis hewan yang dihasilkan melalui hibridisasi adalah Sapi Brangus.
Sedangkan dalam ilmu kimia, hibridisasi merupakan konsep bergabungnya orbital atom pusat dengan orbital atom lainnya yang mengakibatkan terbentuknya orbital hibrida baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Orbital yang terhibridisasi sangat berguna untuk menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuah molekul, yang mana konsep ini berhubungan dengan teori ikatan valensi. Orbital merupakan suatu model representasi dari tingkah laku elektron yang ada dalam molekul.
Teori hibridisasi digaungkan oleh Linus Pauling dalam penjelasannya akan struktur molekul seperti metana (CH4). Teori hibridisasi mempermudah penjelasan struktur molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen.
Orbital hibrida yang terbentuk dari proses hibridisasi mempunyai panjang ikatan, sudut, dan tingkat energi yang berbeda dengan orbital-orbital pembentuknya. Orbital hibrida mampu menjelaskan bentuk molekul dan ikatan atom-atom yang ada di dalamnya.
Orbital hibrida terdiri dari orbital hibrida sp dengan bentuk linear, sp2 dengan bentuk segitiga data, sp3 dengan bentuk tetrahedral, sp3d dengan bentuk segitiga bipiramida, dan sp3d2 dengan bentuk oktahedral.
Cara Untuk Menentukan Hibridisasi
Menentukan hibridisasi dengan cara biasa
Langkah-langkahnya adalah;
– Menggambarkan diagram elektron valensi atom pusat pada keadaan dasarnya
– Menggambarkan kembali diagram orbital dalam keadaan tereksitasi supaya dapat berpasangan dengan elektron atom lainnya
– Menentukan orbital hibrida baru dengan melihat pada orbital yang terlibat
Berikut contohnya;
BeCl2
Orbital yang terlibat yaitu orbital s dan p. karena itu jenisnya adalah hibridisasi sp.
SF6
Orbital yang terlibat yaitu orbital s, tiga orbital p, dan dua orbital d. oleh Karena itu, jenisnya adalah hibridisasi sp3d2.
Menentukan hibridisasi dengan cara lain
BeCl2
SF6
Contoh soal
Pembahasan:
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengetahui letak golongan Al (Aluminium). Aluminium terletak pada golongan lllA. Dengan begitu, valensinya ada 3. Aluminium (Al) sebagai atom pusat mengikat 3 atom Cl, sehingga mempunyai 3 pasangan elektron ikatan (3 PEI). Aluminium tidak mempunyai PEB karena seluruh elektron valensinya dipergunakan untuk berikatan. Jadi, PEB = 0.
Apabila suatu molekul mempunyai PEI = 3 dan PEB = 0, maka bentuk molekulnya adalah trigonal planar. Maka dari itu, bentuk senyawa AlCl3 adalah trigonal planar.
Demikianlah pembahasan mengenai hibridisasi dengan bentuk-bentuk molekulnya. Untuk mempelajari lebih lanjut, akan dibahas di mata pelajaran kimia. Di Sampoerna Academy, mata pelajaran kimia merupakan salah satu yang menjadi fokus. Terlebih dengan metode pembelajaran sambil praktik dengan fasilitas-fasilitas yang lengkap yang disediakan di Sampoerna Academy.
Untuk informasi lebih lanjut terkait pendaftaran, kurikulum, kunjungan, dan informasi seputar Sampoerna Academy silakan mengisi data di bawah ini.
[formidable id=7]
Referensi
