kimia vespr

7/23/2019 kimia vespr

1/22

Geometri molekul atau sering disebut struktur molekul atau bentuk molekul

yaitu gambaran tiga dimensi dari suatu molekul yang ditentukan oleh jumlah

ikatan dan besarnya sudut-sudut yang ada disekitar atom pusat.

Perlu ditekankan istilah molekul hanya berlaku untuk atom-atom yang berikatansecara kovalen. Karena hal inilah,istilah geometri molekul hanya ditujukan pada

senyawa kovalen ataupun ion-ion poliatomik.

Di dalam sebuah molekul atau ion poliatom terdapat atom pusat dan substituent-

substituen. Substituent yang ada terikat pada atom pusat.Substituent-substituen ini

dapat berupa atom (misalnya r atau !" dan dapat pula berupa gugus (misalnya #$%".

&erkadang sulit untuk menentukan atom pusat dari suatu molekul atau ion poliatomik.

erikut beberapa cara yang dapat digunakan untuk menentukan atom pusat yaitu

sebagai berikut.

'. tom pusat biasanya ditulis di awal rumus )ormulanya.

%. tom pusat biasanya atom yang lebih elektropositi) atau kurang elektronegati).

*. tom pusat biasanya atom yang memiliki ukuran lebih besar dari atom atau

susbstituen-substituen yang ada. ! ukuran paling kecil sehingga tidak pernah berlaku

sebagaia atom pusat.

+ontoh

e+l%atom pusatnya adalah e

#!*atom pusatnya adalah #

lektron valensi atom pusat yang digunakan pada pembentukan senyawa kovalen

terkadang digunakan untuk membentuk ikatan kadang tidak digunakan. lektron yang

tidak digunakan ditulis sebagai pasangan elektron bebas (P", sedangkan elektron

yang digunakan dalam pembentukan ikatan ditulis sebagai pasangan elektron ikatan

(P".Selain P dan P pada atom pusat dapat pula terdapat elektron tidakberpasangan seperti pada molekul #$%.

Dalam suatu molekul elektron-elektron tersebut saling tolak-menolak karena memiliki

muatan yang sama.ntuk mengurangi gaya tolak tersebut atom-atom yang berikatan

membentuk struktur ruang tertentu hingga tercapai gaya tolak yang minimum.kibat

yang ditimbulkan dari tolakan yang yang terjadi yaitu mengecilnya sudut ikatan dalam
http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/spektrofotometri-uv-vis-uv-vis/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/28/penyetaraan-reaksi-redoks/


2/22

molekul.rutan gaya tolak dimulai dari gaya tolak yang terbesar yaitu sebagai

berikut.

'. /aya tolak antar sesama elektron bebas (P vs P"

%. /aya tolak antara pasangan elektron bebas dengan elektron ikatan (P vs P"

*. /aya tolak antar pasangan elektron ikatan (P vs P".

&eori yang digunakan untuk mempelajari gaya tolak antar sesama elektron valensi

disebut teori VSEPR(Valence Shell Electron Pair Repulsion)yang dikembangkan

oleh /illespie dan #ylholm sehigga sering disebut sebagai teori /illespie-#ylholm.

Dengan teori ini ternyata struktur ruang suatu senyawa dapat ditentukan

dengan memperhatikan elektron bebas dan elektron ikatan dari senyawa yangbersangkutan.

wal perkembangan teori 0SP1, pada tahun '23* berdasarkan ide-ide yang

kembangkan oleh Sidwick dan Powell, /illespie memberi ceramah tentang teori

0SP1 dalam suatu pertemuan yang di adakan oleh merican +hemical Society

(+S".

Setelah memberi ceramah ia ditantang oleh perserta ceramah yang lain yaitu 1undle.

1undle menyatakan teori 0SP1 terlalu 4naive5 dan satu-satunya cara pendekatan

dalam meramalkan bentuk molekul adalah teori orbital molekul. Setelah mengadakandiskusi yang cukup panjang /illespie menantang 1undle meramal bentuk molekul

dari ksenon )luorida (6e73" yang pada saat itu baru saja disintesis oleh 8alm dan

rekan-rekannya.

erdasarkan terori orbital molekul, 1undle menyatakan bentuk molekul Xe!

adalah oktahedral normal. Sedangkan /illespie berdasarkan teori 0SP1

menyatakan bentuk molekul Xe!adalah oktahedral terdistorsi.

erdasarkan hasil eksperimen metode spektroskopi in)ramerah terhadap 6e73 yang

dilakukan oleh artell diperoleh )akta bahwa bnetuk molekul 6e73 adalah oktahedralterdistorsi yang diramalkan /illespie. Sejak saat itu teori 0SP1 menjadi terkenal

dan artell menyatakan The VSEPR model some capture the essence of molecular

behaviour.

"eberapa "entuk #olekul "erdasarkan $eori VSEPR
http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/27/fosfor-dan-bahaya-bom-fosfor/


3/22

Pada penentuan struktur ruang molekul-molekul berdasarkan teori 0SP1 umumnya

atom pusat atom pusat dilambangkan dengan , jumlah atom yang diikat atau jumlah

pasangan elektron ikatan (P" dilambangkan dengan 6 dan pasangan elektron bebas

atom pusat dilambangkan dengan .erbagai struktur ruang molekul dapat dilihat

pada &abel.

#ama Sudut

ikatan

9umlah

P

(6"

9umlah

P

("

1umus

(6nm"

entuk 8olekul +ontoh

senyawa

%inear ':; % ; 6% +$%

$rigonal

planar

'%; * ; 6* 7*

Planar huru)0 % ' 6% S$%

$etrahedral < ; 6< +!


4/22

Piramida

trigonal

* ' 6* #!*

Planar bentuk

0

% % 6%% !%$

"ipiramida

trigonal

= ; 6= P+l=

ipiramida

trigonal

< ' 6inear % * 6%* 6e7%


5/22

&ktahedral 2; 3 ; 63 S73

Piramida

segiempat

= ' 6= r7=

Segiempatdatar < % 6


6/22

,. #enentukan atom pusat.

. $uliskan jumlah elektron alensi dari atom pusat.

/. #enentukan jumlah elektron alensi dari masing-masing substituen jika

berupa atom.

0. Satu elektron dari substituen dipasangkan dengan satu elektron dari atom

pusat sehingga membentuk pasangan elektron 1pasangan elektron ikatan2 PE34.

Perlu diperhatikan bahwa2 bahwa jumlah elektron atom pusat tidak selalu

memenuhi kaidah oktet. 5ika masih terdapat substituen dan masih terdapat

elektron pada atom pusat2 maka semuanya harus dipasangkan.

6. 5ika semua susbtituen telah dipasangkan dengan elektron atom pusat dan

masih terdapat elektron yang tidak berpasangan2 maka elektron tersebut tetap

ditulis pada atom pusat sebagai elektron bebas atau pasangan elektron bebas1PE"4.

!. 5ika berupa ion poliatomik2 maka setelah semua substituen dipasangkan

kurangi elektron jika ion bermuatan positi7 dan tambahkan elektron jika ion

bermuatan positi7.

8. #enentukan bentuk molekul serta memperkirakan besarnya sudut-sudut

ikatan disekitar atom pusat dengan memperhatikan tolakan-tolakan yang terjadi

agar diperoleh bentuk dengan tolakan yang minimum.

9ontoh berilium klorida2 "e9l

e sebagai atom pusat memiliki % elektron valensi dan +l sebagai substituen memiliki

A elektron valensi. Setelah satu elektron valensi dipasangkan dengan satu elektron dari

satu atom e, masih terdapat satu elektron bebas pada atom e.$leh sebab itu, '

elektron tersebut dipasangkan dengan satu elektron dari atom +l. Setelah semua

dipasangkan tidak ada lagi elektron bebas pada atom e. gar tolakan minimum maka

kedua atom +l letaknya berlawanan membentuk sudut ':;B, seperti pada /ambar.
http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/


7/22

9ontoh"oron$ri7luorida"/

oron sebagai atom pusat memiliki * elektron valensi sehingga setelah berikatan

dengan * atom 7 maka tidak ada lagi elektron bebas disekitarnya.gar tolakan

pasangan elektron ikatan minimal maka setiap ikatan menata diri mengarah pada

pojok-pojok segitiga sama sisi. entuk molekul seperti ini disebut trigonalplanardengan sudut ikatan sebesar '%;B.

9ontoh #etana2 9*0

gar keempat P tolakan minimal maka letaknya mengarah pada pojok-pojok

tetrahedral. +!


8/22

>ima P posisinya Cmengarah pada pojok-pojok trigonal bipiramidal. entuk P7=

adalah trigonal bipiramidal.katan P-7 yang tegak disebut ikatanaksial2sedangkan

ikatan P-7 yang posisinya mendatar disebut ikatanekuatorial.

P P-7 aksial bertolakan dengan * P P-7 ekuatorial dengan sudut ikatan 2;B dan

P P-7 aksial yang lain dengan sudut ':;B.P P-7 ekuatorial bertolakan dengan %

P P-7 ekuatorial yang lain dengan sudut ikatan '%;B dan dengan % P P-7 aksial

dengan sudut ikatan 2;B.

P P-7 aksial mempunyai * tolakan dengan sudut 2;B, sedangkan P P-7 ekuatorial

hanya memiliki % tolakan dengan sudut 2;B. Karena hal inilah, maka dapat dianggap

tolakan yang dialami oleh P P-7 ekuatorial lebih lemah daripada tolakan yang

dialami oleh P P-7 aksial. tau dapat dikatakan ikatan ekuatorial lebih longgar

daripada posisi aksial.

&olakan yang dialami oleh P P-7 aksial akan berkurang apabila P aksial menjadi

lebih kurus atau lebih ramping.!al ini dapat dicapai bila ikatan P-7 aksial lebih

panjang daripada ikatan P-7 ekuatorial. !al ini telah dibuktikan dengan eksperimen

bahwa ikatan P-7 aksial dalam molekul P7=lebih panjang dibanding ikatan P-7

ekuatorial.

Dalam sebuah molekul yang atom pusanya mengikat susbstituen sama dengan

bentuk molekul trigonal bipiramidal2 ikatan aksial selalu lebih panjang daripada

ikatan ekuatorial.

"elerang *eksa7luorida2 S!
http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/pengolahan-bijih-sifat-manfaat-dan-kelebihan-aluminium/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/pengolahan-bijih-sifat-manfaat-dan-kelebihan-aluminium/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/senyawa-kompleks-dan-tatanama-senyawa-kompleks/http://wanibesak.wordpress.com/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/pengolahan-bijih-sifat-manfaat-dan-kelebihan-aluminium/http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/14/pengolahan-bijih-sifat-manfaat-dan-kelebihan-aluminium/


9/22

gar enam P tolakan minimal maka posisi 3 ikatan mengarah pada pojok-pojok

oktahedral normal.

3od hepta7luorida2 38

A P posisinya mengarah pada pojok-pojok dari pentagonal bipiramidal agar tolakan

antar P menjadi minimal.

)eterbatasan $eori VSEPR

Seperti teori-teori yang lain, teori 0SP1 juga memiliki kelemahan-kelemahan.

eberapa diantaranya sebagai berikut.

anyak senyawa logam transisi strukturnya tidak dapat dijelaskan menggunakan teori0SP1. &eori 0SP1 gagal meramalkan struktur #!*

. erdasarkan teori 0SP1

bentuk molekul #!*adalah trigonal bipiramidal dengan sudut ikatan lebih kecil dari

'%;B (sedut normal untuk atom dengan bilangan koordinasi *" tetapi lebih besar dari

';2,


10/22

#amun berdasarkan hasil eksperimen ternyata bentuk dari #!*adalah segitiga planar

dengan sudut ikatan sebesar '%;B. !al ini disebabkan elektron bebas terdistribusi

secara merata pada bagian depan belakang atom #. entuk trigonal piramidal dan

trigonal planar seperti yang ditunjukan pada gambar.

/ambar bentuk molekul trigonal piramidal dan trigonal planar dari #!*

Struktur senyawa halida triatomik dengan logam golongan % tidaklah linear pada )ase

gas seperti yang diprediksi oleh teori 0SP1, melainkan berbentuk tekuk (sudut 6-

8-6 ? +a7%, '


11/22

'. entuk 8olekul erdasarkan &eori 0SP1

&eori 0SP1 adalah teori yang menggambarkan bentuk molekul berdasarkan kepadatolakanpasangan ele;tron disekitar atom pusat. &eori talakan pasangan electron ini dikenal denganistilah 0SP1 (0alence Shell lectron Pair o) 1epulsion"

entuk molekul didasarkan kepada jumlah electron yang saling tolak-menolak disekitar atom

pusat yang akan menempati tempat sejauh munkin untuk meminimumkan tolak elektron

Kelompok pasangan elektron dapat berupa ikatan tunggal, ikatan rangkap

dua, dan ikatan rangkap tiga. Perhatikan /ambar

/ambar Pasangan elektron di sekeliling atom pusat

Di dalam klasi)ikasi 0SP1 ada beberapa huru) yang melambangkan atompusat, atom yang mengelilingi atom pusat, dan pasangan elektron bebas, yaitu? @ atom pusat

6 @ atom yang mengelilingi atom pusat

@ pasangan elektron bebaserbagai bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektron

dijelaskan sebagai berikut.

'. entuk 8olekul dengan Dua Pasangan lektron di

Sekitar tom Pusat

&abel entuk molekul dengan dua pasangan elektron di sekitar atom pusat


12/22

Dua pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusat akan tolak-menolakmembentuk susunan elektron yang linier.

+atatan?

Pasangan elektron bebas pada +l dan $ tidak mempengaruhi bentuk molekul,karena hanya pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat saja yang terlibat

dalam pembentukan molekul

%. entuk 8olekul dengan &iga Pasangan lektron di

Sekitar tom Pusat

&abel +ontoh bentuk molekul dengan tiga pasangan elektron di sekitar atom

pusat


13/22

8olekul atau ion yang memiliki * pasang elektron di sekitar atom pusat baik

pasangan yang membentuk ikatan tunggal atau rangkap membentuk segitiga planar

*. entuk 8olekul dengan mpat Pasangan lektron diSekitar tom Pusat


14/22

&abel +ontoh bentuk molekul dengan empat pasangan elektron di sekitar

atom pusat

semua molekul atau ion yang memiliki empat pasangan elektron di sekitar

atom pusatnya akan membentuk struktur ruang elektron tetrahedral.


15/22

+atatan?

9ika ada < kelompok elektron yang mengelilingi atom pusat, maka gaya tolak?

P F P G P F P G P F P.

entuk 8olekul dengan >ima Pasangan lektron di

Sekitar tom PusatSemua molekul atau ion yang atom pusatnya dikelilingi lima atau enam

pasangan elektron biasanya atom pusat tersebut berasal dari unsur periode ke-*atau lebih dari *.

entuk-bentuk molekul dengan = pasangan elektron yang terdiri dari P

dan P yang berbeda dapat dilihat pada &abel


16/22

9ika lima pasangan elektron mengelilingi atom pusat maka akan membentukstruktur ruang elektron bipiramidal trigonal.

=. entuk 8olekul dengan nam Pasangan lektron di

Sekitar tom Pusat

nam pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat akan membentukstruktur ruang elektron oktahedral.

entuk-bentuk molekul yang terjadi dari 3 pasangan elektron yang terdiri dari

P dan P yang berbeda dapat dilihat pada &abel


17/22

entuk molekul dapat diramalkan dengan teori jumlah pasangan elektron di

sekitar atom pusat dan 0SP1. >angkah-langkahnya?'. 8enentukan struktur >ewis dari rumus molekul.

%. 8enentukan jumlah pasangan elektron di sekeliling atom pusat, pasangan

elektron ikatan, dan pasangan elektron bebas.*. 8emprediksi sudut-sudut ikatan yang mungkin berdasarkan jumlah kelompok

elektron dan arah-arah yang mungkin akibat tolakan pasangan elektron bebas.

angkah-langkah tersebut diilustrasikan sebagai berikut

+ontoh Soal

1amalkan bentuk molekul P7* dan +$+l%

Penyelesaian?

a. entuk molekul P7*

H Struktur >ewis P7*

H 9umlah pasangan elektron di sekeliling P @ < pasang,

* P dan ' P, klasi)ikasi 0S1P? 6*H entuk molekul P7* adalah piramidal trigonal

dengan sudut 7FPF7 I ';2,=B


18/22

b. entuk molekul +$+l%

H Struktur >ewis +$+l

H entuk ideal +$+l% adalah segitiga planar dengan sudut '%;J tetapi

karena ada ikatan rangkap yang tolakannya lebih besar terhadap ikatantunggal maka sudut +l F + F $ G '%;B dan +l F + F +l I '%;B.

H entuk molekul +$+l% adalahsegitiga dengan sudutsudut

sebagai berikut


19/22

. entuk 8olekul erdasarkan &eori !ibridisasi&eori jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat dapat menjelaskan

berbagai bentuk-bentuk molekul sesuai dengan eksperimen. da lagi teori yang

dapat menjelaskan bentuk molekul yaitu berdasarkan bentuk orbital kulit terluarnya

Pada pembentukan molekul ini terjadi penggabungan beberapa orbital suatu atommembentukorbital baru yang tingkat energinya sama atau orbital hibrid. Prosesini dikenal dengan istilah

hibridisasi

'. entuk 8olekul e7%

Kon)igurasi elekron atom


20/22

8ungkin kedua teori ini masih sangat jarang anda dengar. kan tetapi, apabila anda sangat

menggemari mata pelajaran seperti kimia atau )isika, mungkin teori hibridisasi dan teori 0SP1ini bukanlah hal yang asing lagi bagi anda.

!al ini karena teori hibridisasi dan teori 0SP1 sangatlah berkaitan erat dengan kedua bidangilmu tersebut. ntuk lebih jelas mengenai teori hibridisasi dan teori 0SP1, simaklah uraian

yang akan disajikan berikut ini.

$eori hibridisasi

Di dalam kimia sendiri, hibridasi merupakan sebuah konsep bersatunya orbital orbital pada atomyang kemudian akan membentuk orbital hybrid yang baru dan sesuai dengan penjelasan

kualitati) si)at dari ikatan atom.

Konsep mengenai orbital yang terhibridasi ini sangatlah berguna, terutama dalam menjelaskan

bentuk orbital molekul dari sebuah molekul. Konsep ini juga merupakan bagian yang takterpisahkan dari teori ikatan valensi.

8eskipun terkadang diajarkan secara bersamaan dengan teori 0SP1, teori ikatan valensi dan

hibridisasi ini sebenarnya tidak ada hubungannya sama sekali dengan teori 0SP1. &entunya

dari uraian tersebut anda telah memahami apa yang dimaksud dengan hibridisasi pada orbital.

&eori ini sebenarnya dipromosikan oleh >inus Pauling dalam menjelaskan struktur molekulseperti metana. Secara historis konsep ini sebenarnya dikembangkan untuk sistem sistem kimia

yang sederhana, namun pendekatannya selanjutnya diaplikasikan lebih luas dan sekarang ini

dianggap sebagai sebuah heuristic yang e)ekti) untuk menyajikan dan merasionalkan struktursenyawa organic.

&eori ini sebenarnya tidak sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitati).

8asalah masalah pada teori hibridasi ini terlihat lebih jelas pada ikatan yang melibatkan orbital

d, seperti yang terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam.

Perlu anda ingat dengan baik bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah lakuelektron elektron dari molekul. &eori hibridasi juga sering digunakan dalam kimia organic untuk

menjelaskan molekul.


21/22

$eori VSEPR

&eori 0SP1 atau 0alence Shell lectron pair 1epulsion atau sering disebut juga sebagai tolakan

pasangan elektron kelopak valensi ini merupakan suatu model kimia yang biasanya digunakanuntuk menjelaskan bentuk bentuk molekul kimiawi berdasarkan gaya tolakan elektrostatik antar

pasangan elektron.


22/22

&eori ini juga dinamakan sebagai teori /illespie #yhlom yang dinamai berdasarkan nama dua

orang yang mengembangkan teori ini. iasanya, akronim 0SP1 ini disebut sebagai vesper

untuk kemudahan pengucapannya.

Premis utama dari teori ini adalah bahwa pasangan elektron valensi di sekitar atom akan tolak

menolak, sehingga susunan pasangan elektron tersebut akan mengadopsi susunan yangmeminimalisasi gaya tolak menolak.

8inimalisasi gaya tolakan antar pasangan elektron ini akan menentukan geometri molekul.9umlah pasangan elektron d sekitar atom disebut juga sebagai bilangan sterik. &eori ini biasanya

juga akan dibandingkan dengan teori ikatan valensi yang mengalamatkan bentuk molekul

melalui orbital yang secara energetika dapat melakukan ikatan.

Sebenarnya, teori 0SP1 ini telah lama dikrtik karena teori ini tidak memiliki perumusan secarakuantitati), sheingga teori ini hanya bisa digunakan untuk memprediksi bentuk molekul secara

kasar, meskipun cukup akurat.

/agasan bahwa terdapat korelasi antara geometri molekul dengan jumlah elektron valensi ini

pertama kali dinyatakan oleh Sidgwick dan Powell pada tahun '2

kimia vespr

Documents