Bentuk Molekul Sederhana Model VSEPRPertimbangan sebuah molekul
hidrogen fluorida (HF). Jelas, molekul di mana hanya ada dua atom
harus linier, tanpa pengaturan dari pasangan elektron atom baik.
Untuk molekul seperti BeF2, atom Be pusat dua pasangan elektron di
tingkat energi valensi setelah membentuk ikatan kovalen dengan atom
F masing-masing. Dua pasangan elektron mencapai pemisahan maksimum
dengan mengambil posisi pada sisi berlawanan dari atom pusat.
Bentuk BeF2 Oleh karena itu linear.Tolakan antara tiga pasang
elektron diminimalkan oleh pengaturan segitiga seperti segitiga
atom pusat yang pasangan elektron berada dalam bidang yang sama
dengan sudut 120o antara mereka. Bentuk BF3, yang memiliki tiga
pasangan elektron di tingkat energi valensi, digambarkan sebagai
segitiga planar.Pengaturan geometris dari empat pasangan elektron
yang meminimalkan tolakan adalah tetrahedral. Contoh dari molekul
tetrahedral adalah CH4. Pada CH4 keempat atom hidrogen membentuk
sudut tetrahedral dengan atom karbon sebagai pusatnya. Untuk
molekul tetrahedral, sudut ikat sebesar 109,5o.Molekul NH3
mempunyai empat pasang elektron di sekitar atom pusat, tetapi satu
pasang merupakan pasangan elektron bebas. Oleh karena itu, susunan
pasangan elektron akan menjadi tetrahedral, tetapi susunan atom
adalah piramida, dengan atom nitrogen pada puncak piramida dan tiga
atom hidrogen membentuk alasnya. Satu satunya pasangan elekron
mendesak dengan sedikit gaya tarik lebih kuat pada pasangan ikatan,
jadi sudut ikat H-N-H adalah lebih sedikit daripada sudut
tetrahedral, kira kira 170o.Bentuk Molekul Sederhana Model
VSEPRPada molekul H2O terdapat dua pasang elektron. Susunan
pasangan elektron akan membentuk tetrahedral, tetapi susunan
atomnya bengkok atau berbentuk V. Sudut ikat H-O-H lebih kecil
daripada sudut tetrahedral karena seharusnya dua pasang bebas
adalah sedikit lebih besar daripada dua pasang ikatan.
Bentuk dari Molekul disajikan pada tabel berikut :
Jadi, hanya bentuk molekul menyimpang mengandung ikatan tunggal.
Jika sebuah molekul mengandung ikatan rangkap atau rangkap tiga,
bentuk tersebut dapat diprediksi dari pertimbangan ikatan rangkap
atau rangkap 3 sebagai daerah harga negatif. Untuk menggambarkan
tersebut, digunakan molekul CO2. Ikatan CO2 dapat digambarkan
sebagai berikut.Atom karbon membentuk ikatan rangkap dua dengan
atom oksigen. Jadi geometri molekul penting adalah dua daerah harga
negatif tentang atom karbon. Ikatannya adalah langsung dengan
pertimbangan kemungkinan terlepas, memberikan sudut ikat 180o. Oleh
karena itu, molekul CO2 linear.
Bentuk molekul dapat ditentukan melalui metode percobaan
contohnya infrared spectroscopy. Bukti percobaan ditegaskan oleh
bentuk molekul diprediksi dengan penggunaan pasangan elektron model
repulsi.
Berikut adalah tabel yang menunjukan bentuk molekul dari
tiap-tiap molekul dengan kombinasi jumlah pasangan elektron ikatan
dan pasangan elektron bebas tertentu:
TeoriVSEPRAnimasi teori VSEPR Klik disini1. Teori Domain
ElektronTeori domain elektron adalah suatu cara meramalkan bentuk
molekul bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-elektron
pada kulit luar atom pusat. Teori ini merupakan penyempurnaan dari
teori VSEPR (valence shell electron pair repulsion). Domain
elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan
elektron. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut :
Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau
rangkap tiga) berarti 1 domain. Setiap pasangan elektron bebas
berarti 1 domain.Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah
sebagai berikut : Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat
saling tolak menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri
(mengambil formasi) sedemikian rupa sehingga tolak menolak di
antaranya menjadi minimum. Urutan kekuatan tolak menolak di antara
domain elektron adalah sebagai berikut: Tolakan antardomain
elektron bebas > tolakan antardomain elektron bebas dengan
domain elektron ikatan > tolakan antardomain elektron ikatan.
Perbedaan daya tolak ini terjadi karena pasangan elektron bebas
hanya terikat pada satu atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa
dan menempati ruang lebih besar daripada pasangan elektron ikatan.
Akibat dari perbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut
ikatan karena desakan dari pasangan elektron bebas. Bentuk molekul
hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.Gambar Geometri
molekul
Tabel : Susunan ruang domain elektron yang menghasilkan tolakan
minimumJumlah domain elektronSusunan ruang (geometri)Besar sudut
ikatan
2Linear180
3Segitiga sama sisi120
4Tetrahedron109,5
5Bipiramida trigonalEkuatorial=120 Aksial=90
6Oktahedron90
2. Merumuskan Tipe MolekulJumlah domain (pasangan elektron)
dalam suatu molekul, dapat dinyatakan sebagai berikut :1. Atom
pusat dinyatakan dengan lambing A,2. Domain elektron ikatan
dinyatakan dengan X, dan3. Domain elektron bebas dinyatakan dengan
ETabel : Berbagai kemungkinan bentuk molekul yang atom pusatnya
mempunyai 4, 5, atau 6 pasangan elektronJumlah PEI Jumlah
PEBRumusBentuk molekulContoh
40AX4TetrahedronCH4
31AX3EPiramida trigonalNH3
22AX2E2Planar bentuk VH2O
50AX5Bipiramida trigonalPCl5
41AX4EBidang empatSF4
32AX3E2Planar bentuk TIF3
23AX2E3LinearXeF2
60AX6OktahedronSF6
51AX5EPiramida sisiempatIF5
42AX4E2Segiempat planarXeF4
Tipe molekul dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai
berikut:1. Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV)2.
Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X)3. Tentukan jumlah domain
elektron bebas (E)Cara penetapan tipe molekul tersebut hanya
berlaku untuk senyawa biner berikatan tunggal. Untuk senyawa biner
yang berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinat (misalnya
dengan oksigen), maka jumlah elektron yang digunakan untuk
membentuk pasangan terikat menjadi 2 kali jumlah ikatan.
Selanjutnya, langkah-langkah untuk meramalkan geometri adalah
sebagai berikut : Menentukan tipe molekul Menggambar susunan ruang
domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan
minimum. Menetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambing atom
yang bersangkutan. Menentukan geometri molekul setelah
mempertimbangkan pasangan elektron bebas.
3. Molekul polar dan nonpolarSuatu molekul akan bersifat polar
jika memenuhi 2 syarat nerikut : Ikatan dalam molekul bersifat
polar. Secara umum, ikatan antaratom yang berbeda dapat dianggap
polar. Bentuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positif
tidak berimpit dengan pusat muatan negatif.
