Kamis, 08 November 2012

BAB 2 TEORI DOMAIN ELEKTRON dan GAYA ANTAR MOLEKUL


 
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
2. Memahami perubahanenergi dalam reaksi kimiadan cara pengukurannya
2.1 Mendeskripsikan perubahan entalpi suatureaksi, reaksi eksoterm, dan reaksi endoterm
2..2 Menentukan
Delta H reaksi berdasarkan percobaan, hukum Hess, data perubahanentalpi pembentukan standar, dan data energiikatan




TEORI DOMAIN ELEKTRON
Suatu area dalam molekul yang ditempati elektron disebut sebagai domain elektron . Domain elektron meliputi pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB) dan elektron tuggal ayng dalam banyak kasus merupakan elektron bebas.
Unsur-unsur yang saling berikatan memiliki bentuk molekul berbeda-beda tergantung jumlah pasangan elektron yang terlibat. Bentuk molekul dipengaruhi oleh susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB) pada atom pusat suatu molekul.
INGAT : PEI dan PEB ditentukan dari atom pusat.
Teori domain elektron menyatakan bahwa pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas saling tolak-menolak sehingga tiap-tiap pasangan elektron cenderung berjauhan satu sama lain untuk meminimalkan gaya tolakan tersebut. Teori ini disebut juga teori VSEPR (Valence Shell  Electron Pair Repulsion) yang dikembangkan oleh R.J Gilespie (Kanada,1957)
INGAT : Domain elektron yang berupa pasangan elektron ikatan (PEI) baik ikatan tunggal, rangkap dua maupaun rangkap tiga dianggap 1 (satu) domain.
BENTUK MOLEKUL
Bentuk molekul senyawa kovalen ditentukan oleh susunan ruang pasangan elektron di sekitar atom pusat. Untuk bisa menentukan domain elektron maka dipergunakan Struktur Lewis. Karena dengan struktur Lewis dapat diketahui PEI dan PEB. Berdasarkan teori domain elektron ada 5 macam bentuk dasar molekul kovalen, yaitu :
1. Linear
Bentuk melekul ini disusun oleh tiga atom yang berikatan dalam satu garis lurus dan sebuah atom yang menjadi atom pusatnya. Terdapat 2 domain dengan sudut ikatan 180
2. Segitiga Datar
Bentuk melekul ini segitiga sama sisi yang disusun oleh 4 buah atom. 1 buah atom pusat yang berikatan dengna 3 atom lainnya dengan sudut ikatan 120o
3. Tetrahedral
Bentuk melekul ini seperti piramida yang tersusun oleh 5 atom dengan 1 buah atom bertindak sebagai atom pusat yang berikatan dengan 4 elektron ikatan dengan sudut ikatan 109,5o
4. Trigonal Bipiramidal
Bentuk melekul ini seperti dua piramida yang bergabung menjadi satu dimana atom pusat dikelilingi oleh 5 atom lainnya dengan sudut 90o dan 120o
5. Oktahedral
Bentuk melekul ini terdiri atas delapan bidang yang merupakan segitiga sama sisi dimana atom pusat akan dikelilingi oleh 6 atom lainnya dengan dusut ikatan 90o
Kelima bentuk dasar molekul kovalen hanya menggambarkan geometri domain elektron yang mengandung PEI, namun dalam teori VSEPR gaya tolakan yang dihasilkan oleh pasangan elektron bebas berpengaruh terhadap bentuk molekul. Bentuk molekul diberi notasi khusus untuk menunjukkan jumlah PEI dan PEB, yaitu :
AXnEn
Dimana A = atom pusat, X = PEI, E = PEB, n = jumlah masing-masing PEI/PEB
INGAT : untuk menggambarkan struktur Lewis suatu molekul, hitung elektron valensi unsur-unsur penyusunnya.

GAYA ANTAR MOLEKUL
Gaya London
Elektron pada suatu atom mengalami pergerakan dalam orbital. Pergerakan atau perpindahan elektron pada suatu atom dapat mengakibatkan tidak meratanya kepadatan elektron pada atom, sehingga atom tersebut mempunyai satu sisi dipol dengan muatan lebih negatif dibandingkan sisi yang lain. Pergerakan ini menimbulkan dipol sesaat. Gambar dibawah ini menggambarkan perbedaan sebaran elektron pada orbital normal dan orbital yang mengalami dipol sesaat. Adanya dipol sesaat menyebabkan molekul yang bersifat non-polar menjadi bersifat agak polar.
Dipol sesaat pada suatu atom dapat mengimbas atom yang berada di sekitarnya sehingga terjadilah dipol terimbas yang menyebabkan gaya tarik-menarik antara dipol sesaat dengan dipol terimbas. Gaya ini yang disebut sebagai Gaya London.
Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul disebut polarisabilitas. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya.
Gaya Tarik Dipol dipole
Gaya London terjadi pada molekul non-polar. Lantas bagaimana gaya tarik yang terjadi pada molekul polar? Molekul polar memiliki sebaran elektron yang tidak merata dikarenakan perbedaan keelektronegatifannya yang besar. Perbedaaan keelektronegatifan ini menyebabkan suatu atom terbagi menjadi dua muatan (dipol), satu ujung memiliki muatan positif dan lainnya bermuatan negatif. Terdapat kecenderungan bahwa ujung positif akan berdekatan dengan ujung negatif atom lain di dekatnya. Keadaan ini disebabkan adanya gaya tarik-menarik yang disebut dengan gaya tarik dipoldipol. Perhatikan gaya tarik dipol-dipol pada molekul polar HCl berikut.
Gaya tarik ini menyebabkan molekul mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi. Kekuatan gaya tarik dipol-dipol ini lebih kuat dibandingkan dengan Gaya London pada molekul non-polar. Tabel dibawah memberikan perbedaan sifat fisis antara molekul polar dan non-polar.

Ikatan Hidrogen
Apabila kita perhatikan keelektronegatifan dari unsure H2O, HF, dan NH3, atom H mempunyai sifat sangat positif, sedangkan atom O, F, dan N mempunyai sifat sangat negatif. Perbedaan keelektronegatifan yang besar ini menyebabkan atom H terikat kuat pada atom O, F dan N. Ikatan ini yang disebut sebagai ikatan hidrogen.

Bandingkan elektronegativitas unsur-unsur dalam satu golongan, seperti yang tertulis pada Tabel di atas. Tabel ini menunjukkan bahwa dalam satu golongan, yakni golongan VIIA, kemampuan menarik dari atom H lebih efektif pada unsur dengan Mr yang lebih kecil, karena perbedaan elektronegativitasnya yang tinggi. Padahal secara teoritis, semakin besar Mr semakin besar pula elektronegativitasnya. Mengapa bisa demikian?
Kasus penyimpangan tersebut disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen. Gaya yang dihasilkan oleh ikatan hidrogen lebih kuat dibandingkan Gayan Van der Walls. Pada unsur-unsur golongan VII dalam Tabel perbedaan keelektronegativan diatas, terbentuk ikatan hidrogen yang kuat dan menyebabkan penyimpangan sifat fisis pada molekul sehingga molekul dengan ikatan hidrogen mempunyai titik didih yang relatif tinggi.

Pengaruh Gaya antar Molekul terhadap Sifat Fisis Senyawa
Gaya tarik-menarik antara muatan positif dari dipol yang satu dengan muatan negatif dari dipol yang lain akan menentukan sifat fisis molekul, seperti titik didih dan titik beku. Gaya tarik-menarik juga menentukan bagaimana wujud suatu molekul, apakah berupa padatan, cair atau uap. Gaya tarik-menarik yang besar antaratom memungkinkan molekul pada suhu tertentu berbentuk padatan. Pada keadaan gas, molekul berdiri sendiri dan tidak ada gaya tarik-menarik antarmolekul. Pada keadaan cair, akan dibutuhkan lebih sedikit gaya tarik-menarik antarmolekul diban dingkan keadaan padatnya.

Perubahan bentuk molekul padatan menjadi cair memerlukan energy yang besar untuk mengimbangi gaya tarik-menarik tersebut. Energi ini ditunjukkan dengan titik cair (titik leleh) molekul. Begitu pula untuk meng- uapkan molekul yang berupa cairan, diperlukan energi yang ditunjukkan dengan titik didih. Maka, apabila gaya tarik antarmolekul besar, semakin besar pula titik didihnya.

Soal…
Ramalkan dan gambarkan struktur Lewis dari molekul senyawa-senyawa/ion poliatomik berikut ini sesuai dengan teori domain elektron yang telah anda pelajari.
(1)    H2S
Jawab :





(2)    BrF5
Jawab :





(3)    CHCl3
Jawab :




(4)    SCl4
Jawab :




(5)    AsF5
Jawab :


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar