Bentuk Molekul

Pernahkah Anda bayangkan bahwa batu yang sangat besar tersusun dari butir-butir pasir yang sangat lembut, yang terikat satu sama lain. Demikian pula partikel-partikel pasir penyusun batu tersebut, sebenarnya merupakan gabungan dari partikel-partikel silikon dioksida yang sangat kecil. Bagaimanakah atom-atom silikon dengan atom-atom oksigen tersebut dapat bergabung satu dengan yang lain sehingga dapat membentuk sebongkah batu dengan ukuran raksasa?

Sekarang, coba perhatikan garam dapur yang berwujud padatan berwarna putih. Garam dapur tersusun dari ion-ion natrium dan ion-ion klorin. Bagaimana ion-ion tersebut dapat bergabung satu dengan lainnya sehingga membentuk garam dapur?

 

Gambar 5.1. (a) Garam Dapur dan (b) Batuan

Bentuk molekul merupakan gambaran tentang susunan atom-atom dalam molekul berdasarkan susunan ruang pasangan elektron dalam atom atau molekul, baik pasangan elektron yang bebas maupun yang berikatan. Bentuk molekul dapat diperkirakan berdasarkan teori tolakan pasangan elektron (Valence Shell Electron Pair Repulsion = VSEPR), Domain elektron, dan Hibridisasi. Berikut cara menentukan bentuk molekul :

A. Teori VSEPR dan Domain elektron.

Kita tahu bahwa teori domain elektron merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR. Penentuan bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron ditentukan oleh pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusat. Teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) menyatakan bahwa pasangan elektron valensi dalam ikatan kimia ataupun pasangan elektron yang tidak dipakai bersama (yaitu pasangan elektron “bebas”) saling tolak menolak, pasangan elektron cenderung untuk berjauhan satu sama lain. Menurut asas Pauli, jika sepasang elektron menempati suatu orbital, maka elektron lain bagaimanapun rotasinya tidak dapat berdekatan dengan pasangan tersebut. 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 menjadi semakin kuat jika sudut di antara kedua pasang elektron tersebut besarnya 90º. Selain itu, tolakan yang melibatkan pasangan elektron mandiri lebih kuat daripada yang melibatkan pasangan ikatan (Ralph H. Petrucci, 1985).

Berikut ini adalah urutan besarnya gaya tolakan antara dua pasang elektron.

 

Gambar 5.2. Gaya tolakan antara dua pasang elektron

Langkah-langkah menentukan bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron yaitu:

1. Buatlah struktur titik elektron dari senyawa yang akan diramalkan bentuk molekulnya.

2. Menentukan jumlah PEI dan PEB dari struktur titik elektron yang telah dibuat.

3. Menentukan notasi VSEPR.

Notasi VSEPR adalah sebagai berikut :    

                             

Dimana : A = Atom pusat

X = Pasangan Elektron Ikatan (PEI)

E = Pasangan Elektron Bebas (PEB)

n =  Jumlah PEI

m = Jumlah PEB

4. Setelah menentukan notasi VSEPR, dapat ditentukan bentuk          

molekulnya.

Contoh :

Tentukan bentuk molekul dari H₂O.

Struktur titik elektron dari H₂O.

         

   

PEI = 2, PEB = 2

Notasi VSEPR = AX₂E₂

Maka bentuk molekul dari notasi AX₂E₂ adalah Bentuk V.

Berikut daftar Notasi VSEPR untuk menentukan bentuk molekul:

Tabel 5.1. Notasi VSEPR Untuk Menentukan Bentuk Molekul

Jml PET	Jml PEI	Jml PEB	Notasi VSEPR	Bentuk	Contoh
2	2	0	AX2	linear	BeH2, BeCl2.
3	3	0	AX3	Segitiga planar	BH3,BF3,BCl3
	2	1	AX2E	Huruf V	SO2
4	4	0	AX4	tetrahedral	BF4-, BeCl42-, CH4, CCl4, SiCl4
	3	1	AX3E	Piramida trigonal	NH3,NCl3,H3O+,PCl3
	2	2	AX2E2	Huruf V	H2O, OCl2, SCl2, SeCl2, TeCl2
	1	3	AXE3	linear	HF, OH-
5	5	0	AX5	Trigonal bipiramida (TBP)	PF5, PCl5
	4	1	AX4E	Seesaw atau disfenoidal	SF4, SeF4, TeCl4
	3	2	AX3E2	Huruf T bengkok	ClF3, BrF3
	2	3	AX2E3	linear	ICl2-, I3-, XeF2
6	6	0	AX6	oktahedral	SF6, SeF6
	5	1	AX5E	Piramida alas bujur sangkar terdistorsi	BrF5, IF5
	4	2	AX4E2	Bujur sangkar	ICl4-, BrF4-, XeF4
7	7	0	AX7	Pentagonal bipiramida (PBP)	IF7

 Tabel 5.2. Notasi VSEPR, Bentuk dan Gambar Molekul

Jumlah domain elektron	Jumlah pasangan elektron ikatan (DEI)	Jumlah pasangan elektron bebas (DEB)	Notasi VSEPR	Bentuk Molekul	Sudut Ikatan	Gambar molekul
2	2	0	AX2	linear	180o
3	3	0	AX3	Segitiga planar	120o
	2	1	AX2E	bentuk V	116o
4	4	0	AX4	tetrahedral	109,5o
	3	1	AX3E	Piramida trigonal	107,5o
	2	2	AX2E2	Bentuk V	104,5o
5	5	0	AX5	Trigonal bipiramida	90o 120o
	4	1	AX4E	Tetrahedral menyimpang	90o 120o
	3	2	AX3E2	Bentuk T	90o
	2	3	AX2E3	linear	180o
6	6	0	AX6	oktahedral	90o 180o
	5	1	AX5E	Piramida segiempat	90o
	4	2	AX4E2	Bujur sangkar	90o

Contoh :  Tentukan bentuk molekul dari CCl₄ ! nomor atom C=6 Cl=17

a.  Atom Pusat CCl₄  adalah atom C

b.  Konfigurasi dari atom pusat yakni C adalah 1s² 2s² 2p²

Konfigurasi dari atom Cl adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

c.  Struktur Lewis dari CH₄ adalah sebagai berikut

        

d.  Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4

Jumlah domain elektron bebas (E) = 0

e.  Notasi tipe molekul CCl₄ adalah AX₄ sehingga bentuk molekulnya adalah Tetrahedral