Bentuk Molekul – Kimia Kelas 12 – Pengertian, Tipe, dan Teori

Bentuk Molekul - Kimia Kelas 12

Artikel Quipper Blog kali ini akan membahas landasan teori untuk susunan ruang atom dalam molekul, rumus EV untuk menghitung jumlah elektron valensi atom pusat dari molekul, dan teori hibridisasi yang menjelaskan terjadinya bentuk molekul. Yuk, simak!

Halo Quipperian! Pernahkan kalian melihat suatu iklan air mineral di televisi? Atau pernahkah kalian melihat film dokumentasi ilmiah tentang terjadinya pemanasan global di bumi? Pada iklan tersebut ditunjukkan bahwa air mineral terdiri gabungan molekul H2O yang tidak kasat mata. Di iklan tersebut Molekul H20 digambarkan sebagai 2 bola biru (H) dan 1 bola merah (O) yang saling berikatan dan berbentuk V, di mana unsur O (oksigen) berada di puncak. 

Sedangkan pada film dokumentasi ilmiah, fenomena pemanasan global diakibatkan karena berkurangnya lapisan Ozon (O3) pada atmosfer bumi. Di film tersebut, Molekul Ozon (O3) digambarkan sebagai 3 bola berwarna biru yang saling berikatan. Gambar molekul H2O dan Ozon (O3) digambarkan pada gambar 1 dan gambar 2. Pernahkan timbul pertanyaan di benakmu, “Bagaimana cara menyusun geometri molekul-molekul tersebut?”, “Ada berapa macam rupakah dari suatu geometri molekul?”, atau “Teori apakah yang mendasari tentang peramalan dari geometri suatu molekul tersebut?” 

Tenang, Quipperian. Rasa penasaran kamu akan Quipper Blog bantu dengan menjelaskan semuanya pada artikel ini. Kuy, dibaca!

Sumber: https://cari-ilmu21.blogspot.com/2016/03/belajar-mengenal-molekul-air.html
Sumber: http://krisna-ard.blogspot.com/2012/11/pengertian-gas-ozon.html

Pengertian Molekul 

Quipperian mungkin sudah mengerti tentang pengertian Molekul saat di bangku SMP. Molekul adalah kumpulan 2 atom atau bahkan lebih yang ada di dalam suatu susunan tertentu yang terikat oleh gaya kimia. Molekul tersebut akan membentuk suatu susunan ruang-ruang atom yang dikenal dengan Geometri Molekul. Geometri Molekul tersebut dipengaruhi oleh pasangan elektron terikat (PEI), pasangan elektron bebas (PEB), dan domain elektron

Untuk mengetahui PEI, PEB, dan domain elektron, Quipperian harus bisa menggambarkan struktur lewis pada suatu senyawa. Struktur lewis adalah struktur yang menggambarkan bagaimana keadaan elektron-elektron valensi atom-atom saling berpasangan dan saling berikatan secara kovalen. Di dalam struktur lewis terdapat PEI dan PEB. 

Pasangan elektron terikat (PEI) adalah pasangan elektron yang terikat antara atom pusat dengan atom lain secara kovalen. Sedangkan Pasangan elektron bebas (PEB) adalah pasangan elektron bebas pada atom pusat yang tidak terikat dengan atom lain, dan domain elektron adalah total dari pasangan elektron terikat dan bebas. Setiap pasangan elektron (ikatan rangkap 2 atau rangkap 3) akan bernilai satu domain.  Contoh pembentukan senyawa PEI, PEB, dan domain Elektron menggunakan struktur lewis adalah sebagai berikut: 

Dari gambar terlihat bahwa pasangan elektron pada molekul HCl yaitu terdapat: 

1 pasangan elektron terikat (PEI)

3 pasangan elektron bebas (PEB)

Sehingga jumlah domain elektron =   3 + 1 = 4

Dari gambar terlihat bahwa pasangan elektron pada molekul H2O yaitu terdapat:

2 pasangan elektron terikat (PEI)

2 pasangan elektron bebas (PEB)

Sehingga jumlah domain elektron = 2 + 2 = 4 

Tipe Bentuk Molekul

Bentuk suatu Molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul. Berikut ini merupakan bentuk geometri dari beberapa molekul.

Sumber: http://www.materi78.co.nr/kimia

Kita dapat menentukan bentuk suatu molekul dari hasil percobaan atau dengan meramalkan bentuk molekul melalui pemahaman struktur elektron dalam Molekul. Teori-teori yang membahas cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak-menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya adalah Teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), Teori Domain Elektron, dan Teori Hibridisasi

Teori Bentuk Molekul

Larutan Elektrolit - Kimia Kelas 10

1. Teori VSEPR

Bunyi teori VSEPR adalah pasangan elektron dalam ikatan kimia ataupun pasangan elektron yang tidak dipakai bersama (yaitu pasangan elektron “mandiri”) saling tolak-menolak, pasangan elektron cenderung untuk berjauhan satu sama lain. Teori ini menggambarkan arah pasangan elektron terhadap inti suatu atom.

Gaya tolak-menolak antara dua pasang elektron akan semakin kuat dengan semakin kecilnya jarak antara kedua pasang elektron tersebut. Gaya tolakan akan semakin kuat jika sudut di antara kedua pasang elektron tersebut besarnya 900. Tidak hanya itu, tolakan yang melibatkan pasangan elektron tunggal lebih kuat daripada yang melibatkan pasangan ikatan. Di bawah ini adalah urutan bersanya gaya tolakan antara dua pasang elektron menurut teori VSEPR.

Gaya tolakan antara elektron

2. Teori Domain Elektron

Teori Domain Elektron adalah penyempurnaan dari teori VSEPR. Domain elektron artinya kedudukan suatu elektron atau daerah keberadaan elektron, dapat ditentukan dengan jumlah domain sebagai berikut: 

  1. Setiap elektron ikatan (ikatan tunggal, rangkap 2, atau rangkap 3) mempunyai 1 domain.
  2. Setiap pasangan elektron bebas mempunyai nilai 1 domain.

Prinsip-prinsip dasar dari Teori domain elektron adalah sebagai berikut: 

1. Antar domain elektron pada atom pusat saling tolak-menolak sehingga mengatur diri sedemikian rupa sehingga tolakannya menjadi minimum.

2. Urutan kekuatan tolakan dari domain elektron: 

  • PEB-PEB > PEB – PEI  > PEI – PEI
  • Akibat dari perbedaan kekuatan ini adalah mengecilnya sudut ikatan pada bentuk molekulnya.

3. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron ikatan (PEI). 

Cara Menentukan Geometri Molekul

Cara menentukan geometri suatu molekul mengikuti langkah-langkah berikut ini: 

A. Menentukan tipe molekul

Atom pusat dilambangkan dengan A,

Elektron ikatan dengan X

Domain elektron bebas dinyatakan dengan E

Tipe suatu molekul dapat ditentukan menggunakan rumus domain elektron bebas yaitu:

Di mana 

EV = Jumlah elektron valensi atom pusat

X  = jumlah atom yang terikat pada atom pusat

E   = jumlah domain elektron bebas 

Contoh: Tentukan tipe molekul untuk senyawa berikut

a. SF4

b. XeO4

Jawab: 

a. SF4 memiliki ikatan tunggal, sehingga:

Jumlah elektron valensi atom pusat (S) = 6

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4

Jumlah domain elektron bebas (E):

Sehingga SF4 adalah Tipe Molekul AX4E

b. Ikatan antara atom Xenon dengan atom oksigen dalam molekul ini adalah ikatan rangkap dua. 

Jumlah elektron valensi atom pusat = 8

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom pusat = 4 x 2 = 8

B. Menentukan geometri domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.

C. Menentapkan domain elektron terikat dengan menuliskan lambang atom yang bersangkutan.

D. Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangan pengaruh pasangan elektron bebas. 

Contoh Soal

Contoh menentukan geometri Molekul H2O adalah sebagai berikut:

Langkah 1: Tipe Molekul H2O adalah AX2E2 (4 domain)

Langkah 2: Susunan ruang pasangan-pasangan elektron yang memberi tolakan minimum adalah adalah tetrahedron

Langkah 3: Menentukan pasangan terikata dengan menuliskan lambing atom yang terikat (atom H)

Langkah 4: Molekul berbentuk V (bentuk bengkok)

Sumber: https://sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Bentuk-Molekul-2014/konten10.html

Bentuk molekul, rumus, dan contoh senyawa yang dapat diramalkan menggunakan teori domain elektron dapat dilihat pada tabel 1.

Bentuk molekul menggunakan teori domain elektron

3. Teori Hibridasi

Peramalan geometri suatu Molekul juga dapat dijelaskan menggunakan teori Hibridisasi. Menurut teori hibridisasi, ikatan terjadi akibat terbentuknya orbital hibrida. Orbital Hibrida adalah  orbital-orbital yang terbentuk sebagai hasil penggolongan 2 atau lebih orbital atom. Contoh penggabungan orbital s dan p pada karbon di dalam metana (CH4) berikut: 

Keempat orbital ini berhibridisasi membentuk empat orbital sp3. Masing-masing orbital hibrid dari atom C inilah yang dipakai untuk berikatan dengan 4 orbital s dari 4 atom H membentuk molekul CH4 dengan bentuk molekul tetrahedron. Bentuk molekul CH4 digambarkan pada gambar 6.

Sumber: https://brainly.co.id/tugas/1623027

Macam-macam geometri Molekul pada teori Hibridisasi dapat dilihat pada gambar 7, yaitu linier, segitiga sama sisi, tetrahedron, bipiramida trigonal, dan oktahedron. 

Bagaimana Quipperian sudah mulai memahami geometri dan bentuk Molekul? Ternyata sangat menarik mempelajari konsep-konsep sains. Walaupun Molekul itu tidak kasatmata, tapi kita dapat meramalkan bentuk dan rupa dari molekul tersebut. Buat Quipperian yang ingin mempelajari sains yang lebih asyik dan menyenangkan, ayo gabung bersama Quipper Video! Masih banyak penjelasan konsep-konsep yang menarik dari tutor-tutor Quipper berpengalaman yang akan membantu kamu memahami semua pelajaran di sekolah. Semangat!

Penulis: William Yohanes



DISKON s/d Rp600.000. Kode promo: CERMAT Daftar Sekarang