Hibridisasi Kimia Kelas 10 – Pengertian, Tipe, Cara Menentukan, dan Contoh Soal

Hibridisasi Kimia Kelas 10

Hibridisasi adalah proses bergabungnya orbital atom pusat dengan orbital atom lainnya sehingga terbentuk orbital hibrida. Sedangkan bentuk molekul merupakan susunan atom-atom di dalam molekul dalam bentuk tiga dimensi. Artikel ini akan membahas bentuk molekul dan hibridisasi, yuk simak.

Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat, ya!

Saat membeli mainan lego, apa yang akan Quipperian lakukan? Satu per satu lego akan disusun sedemikian sehingga bentuknya menyerupai benda aslinya, misalnya gedung, mobil, atau rumah. Prinsip lego itu ternyata juga dimiliki oleh partikel mikroskopis seperti atom, lho. Buktinya apa?

Buktinya, atom-atom bisa saling terikat menjadi molekul dengan bentuk yang bermacam-macam, misalnya tetrahedral, linear, oktahedral, dan masih banyak lainnya. Penasaran? Baca terus artikel ini karena Quipper Blog akan membahas tentang bentuk molekul dan hibridisasi.

Bentuk Molekul

Bentuk molekul adalah susunan atom-atom di dalam molekul dalam bentuk tiga dimensi. Siapa sangka jika bentuk molekul inilah yang menyebabkan perbedaan sifat fisis dan kimia suatu senyawa, misalnya titik leleh maupun titik didih air berbeda dengan metana, kerapatan amonia berbeda dengan metana, dan sebagainya. Lalu, bagaimana bentuk molekul suatu senyawa?

1. Bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron

Pada molekul sederhana, jika atom pusatnya memuat dua sampai enam pasangan elektron, maka bentuk molekulnya dapat diramalkan menggunakan teori VSEPR (Vallence Shell Electron Pair Repulsion) atau dikenal dengan istilah tolakan pasangan elektron di kulit terluar (teori domain elektron). Domain elektron adalah kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron di atom pusat. Untuk menentukan bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron ini, Quipperian harus mengetahui jumlah pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB). PEI adalah pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan dengan atom lain, sedangkan PEB adalah pasangan elektron yang tidak digunakan untuk berikatan. Lalu, apa sih prinsip dasar teori domain elektron ini?

  • PEI dan PEB menempati posisi di sekitar atom pusat dalam suatu molekul, sehingga terjadi gaya tolak-menolak antara pasangan elektron tersebut. Gaya tolak-menolak yang dihasilkan harus serendah mungkin. Artinya, pasangan elektron akan berada pada posisi terjauh.
  • Posisi PEI berpengaruh pada arah ikatan kovalen dan bentuk molekulnya.
  • PEB akan mengalami gaya tolakan yang lebih besar daripada PEI, sehingga PEB akan mendorong PEI agar lebih berdekatan. Akibatnya, PEB bisa menempati ruang yang luas. Sudut yang terbentuk antara PEB dan pasangan elektron lainnya minimal 90o.

Adapun urutan gaya tolak-menolak antarpasangan elektron adalah sebagai berikut.

PEB – PEB > PEB – PEI > PEI – PEI

Jika Quipperian penasaran bentuk molekul akibat adanya PEI dan PEB, simak tabel berikut.

2. Meramalkan bentuk molekul

Berdasarkan tabel di atas, Quipperian akan melihat adanya bentuk molekul tetrahedral, oktahedral, segitiga planar, linear, dan seterusnya. Bagaimana sih cara menentukan bentuk molekul seperti tabel tersebut? Jika melihat kembali teori domain elektron, bentuk molekul dapat diramalkan dengan menghitung jumlah elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan. Adapun langkah-langkah untuk meramalkan bentuk molekul adalah sebagai berikut.

  • Menentukan jumlah elektron valensi atom pusat.
  • Menentukan jumlah elektron dari atom lain yang digunakan dalam ikatan.
  • Menentukan jumlah PEI dan PEB.
  • Menentukan bentuk molekul.

Untuk meningkatkan pemahaman Quipperian tentang bentuk molekul, simak contoh berikut.

a. Senyawa BeCl2

b. Senyawa BCl3

c. Senyawa CCl4

d. Senyawa NH3

e. Senyawa H2O

f. Senyawa PCl5

g. Senyawa SF6

h. Senyawa CO2

Tipe Molekul

Selain bentuk molekul, Quipperian juga harus paham tentang bagaimana cara menentukan tipe molekul. Apa itu tipe molekul? Tipe molekul merupakan notasi untuk menyatakan banyaknya pasangan elektron di sekitar atom pusat. Adapun rumus tipe molekul adalah sebagai berikut.

AXnEm

Keterangan:

A = atom pusat;

X = pasangan elektron ikatan (PEI);

n = jumlah PEI;

E = pasangan elektron bebas (PEB); dan

m = jumlah PEB.

Perhatikan contoh berikut.

a. BCl3

Jumlah PEI = 3

Jumlah PEB = 0

Tipe molekul = AX3

Sifat = nonpolar karena tidak memiliki PEB

b. CH4

Jumlah PEI = 4

Jumlah PEB = 0

Tipe molekul = AX4

Sifat = nonpolar karena tidak memiliki PEB

c. NH3

Jumlah PEI = 3

Jumlah PEB = 1

Tipe molekul = AX3E

Sifat = polar karena memiliki PEB

d. H2O

Jumlah PEI = 2

Jumlah PEB = 2

Tipe molekul = AX2E2

Sifat = polar karena memiliki PEB

Setelah Quipperian paham tentang bentuk molekul, kini saatnya beralih pada hibridisasi.

Hibridisasi

Hibridisasi merupakan proses bergabungnya orbital atom pusat dengan orbital atom lainnya sehingga terbentuk orbital hibrida. Orbital hibrida yang terbentuk memiliki panjang ikatan, sudut, dan tingkat energi yang berbeda dengan orbital pembentuknya. Keberadaan orbital hibrida ini mampu menjelaskan bentuk molekul dan ikatan atom-atom di dalamnya. Orbital hibrida terdiri dari orbital hibrida sp yang berbentuk linear, sp2 yang berbentuk segitiga datar, sp3 yang berbentuk tetrahedral, sp3d yang berbentuk segitiga bipiramida, dan sp3d2 yang berbentuk oktahedral.

Cara Menentukan Hibridisasi

Bersama Quipper Video, Quipperian akan diajak untuk mempelajari sesuatu dengan cara asalnya dan cara SUPER “Solusi Quipper”.

1. Menentukan hibridisasi dengan cara biasa (pada umumnya)

Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.

  • Menggambarkan diagram elektron valensi atom pusat pada keadaan dasar.
  • Menggambarkan kembali diagram orbital namun dalam keadaan tereksitasi sehingga bisa berpasangan dengan elektron dari atom lainnya.
  • Menentukan orbital hibrida (orbital baru) dengan melihat orbital-orbital yang terlibat.

Penasaran bagaimana cara menentukannya? Perhatikan contoh berikut.

a. BeCl2

Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang terlibat adalah orbital s dan p, sehingga jenis hibridisasinya adalah hibridisasi sp.

b. SF6

Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang terlibat adalah orbital s, tiga orbital p, dan dua orbital d, sehingga jenis hibridisasinya adalah hibridisasi sp3d2.

2. Menentukan hibridisasi dengan cara SUPER “Solusi Quipper”

a. BeCl2

b. SF6

Agar Quipperian semakin paham dengan pembelajaran Quipper Blog kali ini, yuk simak contoh soal berikut.

Contoh soal 1

Pembahasan:

Sebelum menjawab pertanyaan di atas, Quipperian harus tahu dulu letak golongan Al (aluminium).

Aluminium terletak pada golongan IIIA, sehingga elektron valensinya ada 3. Sebagai atom pusat, aluminium (Al) mengikat 3 atom Cl, sehingga memiliki 3 pasangan elektron ikatan (3 PEI). Aluminium tidak memiliki PEB karena seluruh elektron valensinya digunakan untuk berikatan (PEB = 0). Jika suatu molekul memiliki PEI = 3 dan PEB = 0, bentuk molekulnya adalah trigonal planar.

Jadi, bentuk molekul senyawa AlCl3 adalah trigonal planar.

Contoh soal 2

Pembahasan:

Nomor atom B adalah 5 dan F adalah 9. Senyawa BF3, memiliki atom pusat di B, sehingga diperoleh:

Oleh karena orbital yang terlibat adalah orbital s dan dua orbital p, maka jenis hibridisasinya sp2.

Jadi, hibridisasi dari BF3 adalah sp2.

Ternyata, belajar bentuk molekul dan hibridisasi itu mudah, Quipperian. Jika hanya dilihat dari bentuknya, mungkin terlihat sulit. Setelah Quipperian tahu dasar-dasarnya, semua itu terasa mudah, kan? Pada dasarnya. belajar Kimia membutuhkan ketekunan dan ketelitian. So, jangan menyerah untuk terus belajar. Jika Quipperian ingin melihat latihan soal lainnya, silakan gabung dengan Quipper Video. Bersama Quipper Video, belajar semakin menyenangkan. Salam Quipper!

Penulis: Eka Viandari