Upload
danglien
View
259
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
STRUKTUR LEWIS DAN BENTUK MOLEKUL
ASIH MUSTIKASARI
21030112130064
TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2012
Bentuk Molekul
MENGGAMBARKAN MOLEKUL DAN ION DENGAN STRUKTUR LEWIS
Langkah pertama untuk memvisualisasikan molekul adalah mengubah formula molekul ke struktur
Lewis (atau rumus Lewis). formula struktural dua dimensi Ini terdiri dari simbol dot yang
menggambarkan setiap elektron atom dan tetangganya, pasangan ikatan yang menahan mereka
bersama-sama, dan pasangan mandiri yang mengisi setiap atom terluar tingkat (valensi kulit)
Menggunakan Aturan oktet menulis Struktur Lewis
Untuk menulis struktur Lewis dari formula molekul, kami memutuskan penempatan relatif atom
dalam molekul (atau ion poliatomik), dimana atom yang berdekatan dan menjadi terikat satu sama
lain dan mendistribusikan jumlah total elektron valensi sebagai ikatan dan pasangan mandiri
Struktur Lewis untuk Molekul dengan Ikatan tunggal, kita membahas langkah-langkah untuk
menulis struktur Lewis untuk molekul yang hanya memiliki ikatan tunggal, dengan menggunakan
nitrogen trifluorida, NF 3, sebagai contoh. Anda mungkin ingin lihat Gambar 10.1 kita melalui
langkah-langkah.
Langkah I. Tempatkan atom relatif terhadap satu sama lain. Untuk senyawa molekuler formula ABM
menempatkan atom dengan bilangan kelompok yang lebih rendah di tengah karena membutuhkan
lebih banyak elektron untuk mencapai oktet, biasanya, ini juga merupakan atom dengan
elektronegativitas rendah. Langkah 2. Tentukan jumlah total elektron valensi yang tersedia. Untuk
molecules, menjumlahkan electron valensi semua atom. (Ingat bahwa jumlah elektron valensi sama
dengan bilangan group A). Untuk ion poliatomik, tambahkan satu e-untuk setiap muatan negatif ion.
atau kurangi satu e - untuk setiap muatan positif. Langkah 3. Buatlah sebuah ikatan tunggal dari setiap
atom sekitarnya dengan atom pusat, dan mengurangi dua elektron valensi untuk setiap ikatan.
Setidaknya satu ikatan tungal antara atom terikat: Langkah 4. Distribusikan elektron yang tersisa
Dallam pasangan-pasangan sehingga setiap atom berakhir dengan delapan elektron (atau dua untuk
H). Pertama, menempatkan pasangan mandiri pada sekitarnya (Lebih elektronegatif) untuk atom
memberikan setiap oktet. Jika ada elektron tetap, tempat mereka di sekitar atom pusat. Kemudian
periksa bahwa setiap atom memiliki 8e - .Ini adalah struktur Lewis untuk 'NF3 Selalu Dengan
menggunakan empat langkah, Anda dapat menulis struktur Lewis untuk setiap molekul tunggal yang
terikat pusat atom adalah C, N, atau 0, serta beberapa molekul dengan pusat atom dari periode yang
lebih tinggi. Ingat bahwa, di hampir semua senyawa mereka,
o Atom Hidrogen dari satu ikatan.
o Atom karbon dari empat ikatan.
o Atom nitrogen dari tiga ikatan.
o Atom oksigen dari dua ikatan.
o Halogen dari satu ikatan ketika mereka mengelilingi atom, fluor selalu mengelilingi atom.
Lewis untuk Beberapa Molekul dengan banyak Ikatan, Kadang-kadang Anda akan menemukan
bahwa, setelah langkah 1sampai 4, tidak ada elektron yang cukup untuk atom pusat (atau salah satu
dari pusat atom) untuk mencapai oktet. Hal ini biasanya berarti bahwa ada banyak ikatan, dan langkah
tambahan berikut ini diperlukan:
Langkah 5. Kasus termasuk banyak ikatan. Jika, setelah langkah 4, atom pusat masih tidak memiliki
oktet, untukbeberapa ikatan dengan mengubah pasangan bebas dari satu atom sekitarnya menjadi
sepasang ikatan dengan atom pusat.
Resonansi: terdelokalisasi pasangan Electron terikat
Kita sering dapat menulis lebih dari satu struktur Lewis. masing-masing dengan penempatan atom
relatif sama, untuk sebuah molekul atau ion dengan ikatan ganda di samping ikatan tunggal.
Ozon (0 3), Berlaku Dua Struktur Lewis (dengan huruf atom O) yang Dalam struktur I, B oksigen
memiliki ikatan ganda untuk oksigen A dan ikatan tunggal untuk oxygen C. Dalam struktur II, ikatan
tunggal dan ganda dibalik, Ini bukan dua yang berbeda O3 molekul, hanya berbeda struktur Lewis
untuk molekul yang sama. Dua ikatan dalam O3 identik, dengan properti yang terletakdari ikatan 0-0
dan 0 = 0 ikatan, sesuatu yangseperti ikatan "satu dan setengah '. Molekul ditunjukkan lebih tepat
dengan dua Struktur Lewis, yang disebut struktur resonansi (atau bentuk resonansi), dan dua panah
resonansi di antara mereka. Struktur resonansi memiliki penempatan atom relatif yang sama tetapi
lokasi yang berbeda dari ikatan dan satu pasang elektron. Anda dapat mengkonversi satu dari
resonansi lain dengan memindahkan pasangan mandiriposisi ikatan, dan sebaliknya: Struktur
resonansi bukanlah penggambaran ikatan nyata: 0 3 tidak berubah kembali
Pada O3, hasil ini dalam dua ikatan yang identik, masing-masing terdiri dari ikatan tunggal (pasangan
elektron lokal) dan ikatan parsial (kontribusi dari salah satu terdekalisasi pasangan elektron). Kami
menggambar hybrid resonansi dengan garis putus-putus melengkung untuk menunjukkan pasangan
terdelokalisasi: Delokalisasi elektron berdifusi kerapatan elektron selama volume yang lebih besar,
yang mengurangi tolakan elektron-elektron dan dengan demikian menstabilkan molekul. Resonansi
sangat umum, dan banyak molekul (dan ion) yang terbaik digambarkan sebagai resonansi hibrida.
Perhatikan bahwa struktur Lewis dari ion poliatomik ditunjukkan dalam tanda kurung siku, dengan
beban sebagai superscript tepat di luar kurung.
formal charge : Memilih Struktur Resonansi Yang Lebih Penting Dalam contoh sebelumnya. para
resonansi fontis dicampur sama untuk Fonti yang hybrid resonansi karena molekul (atau ion) telah
mengelilingi atom yang semua sama. Seringkali hal ini tidak terjadi, dan satu resonansi Fonti
mungkin terlihat lebih seperti hybrid dari yang lain. Dengan kata lain, karena resonansi hybrid adalah
rata-rata dari resonansi fontis, salah satu Fonti dapat berkontribusi lebih banyak dan "berat" rata-rata
untuk mendukungnya. Salah satu cara untuk memilih bentuk resonansi yang lebih penting adalah
untuk menentukan formal chargemasing-masing atom, Formal charge atom adalah jumlah total
elektron valensi minus jumlah elektron valensi itu "memiliki" dalam molekul: ia memiliki semua yang
un bersama elektron valensi dan setengah dari elektron valensi bersama.
Tiga kriteria yang membantu kita memilih struktur resonansi yang lebih penting:
o Formal charge yang lebih kecil (positif atau negatif) lebih baik dari pada yang lebih besar.
o Seperti formal charge pada atom yang berdekatan tidak diinginkan.
o Sebuah formal charge yang lebih negatif harus berada pada atom yang lebih elektronegatif.
Formal charge(digunakan untuk memeriksa struktur resonansi) yang tidak sama dengan bilangan
oksidasi (digunakan untuk memonitor reaksi redoks):
Pengecualian Struktur Lewis terhadap Peraturan octet
Aturan oktet adalah panduan yang berguna untuk molekul dengan 2 atom pusat, tapi tidak untuk
semua. Juga, banyak molekul memiliki atom sentral dari periode tinggi. Seperti yang Anda akan
melihat, beberapa atom pusat memiliki kurang dari delapan elektron di sekitar mereka. Pengecualian
paling signifikan aturan oktet adalah untuk molekul yang mengandung elektron-kekurangan atom,
elektron atomaneh, dan terutama atom dengan kulit valensi melebar.
Molekul Kekurangan Elektron gas yang mengandung baik berilium atau boron sebagai atom pusat
sering kekurangan elektron, yaitu, mereka memiliki lebih sedikit dari delapan elektron di sekitar atom
Be atau B. The Lewis Struktur gas berilium klorida * trifluorida dan boron yang Ada hanya empat
elektron di sekitar berilium dan enam di sekitar boron.
Meskipun berilium merupakan logam alkali tanah [Group 2A (2)], sebagian besar senyawa Itu
konsisten dengan sifat kovalen, bukan ikatan. Ion. Cara utama elektron-kekurangan atom mencapai
oktet adalah dengan membentuk ikatan tambahan dalam reaksi.
Elektron Aneh Molekul
Sebuah molekul Beberapa mengandung atom pusat dengan jumlah elektron valensi aneh, sehingga
mereka tidak mungkin memiliki semua elektron dalam sepasang. Jenis tersebut, yang disebut radikal
bebas, mengandung elektron tunggal (berpasangan), yang membuat mereka paramagnetik dan sangat
reaktif. Struktur Lewis didasarkan pada model elektron-pasangan, sehingga mereka tidak berlaku
langsung pada jenis elektron tunggal, tapi kami akan menggunakan formal charge untuk memutuskan
di mana elektron tunggal berada. Kebanyakan a elektron nehmolekul memiliki atom pusat dari
kelompok berbilangan ganjil, seperti N [5A Group (15)] atau CI [Kelompok 7A (17)]. Pertimbangkan
nitrogen dioksida (N0 2) sebagai contoh. Ini adalah penyumbang utama kabut asap perkotaan
terbentuk ketika NO dalam gas buang mobil teroksidasi, N0 2 memiliki beberapa resonansi bentuk.
Diperluaskan Kulit Valensi Banyak molekul dan ion memiliki lebih dari delapan valensi elektron di
sekitar atom pusat. Sebuah atom memperluas kulit valensi untuk membentuk lebih ikatan, sebuah
proses yang melepas energi. Sebuah atom pusat dapat menampung tambahan pasangan dengan
menggunakan orbital kosong d luar di samping s diduduki dan orbital p. Oleh karena itu, diperluas
kulit valensi hanya pada atom non logam dengan Periode dari 3 atau lebih tinggi, di mana orbital d
tersedia. Salah satu contohnya adalah sulfur heksafluorida, SF 6, gas sangat padat dan inert digunakan
sebagai insulator pada peralatan listrik. Belerang pusat dikelilingi olehn enam ikatan tunggal, satu
untuk masing-masing fluor, dengan total 12 elektron:
Formal charge tidak memprediksi bentuk resonansi yang paling penting NO z. Bahkan, perhitungan
teoritis baru-baru ini menunjukkan bahwa, bagi banyak jenis dengan pusat atom dari Periode 3 atau
lebih tinggi, bentuk dengan kulit valensi diperluas dan formal charges nol mungkin kurang penting
dibandingkan dengan bentuk-bentuk bentuk muatanyang lebih tinggi. Aturan formal charge biasanya
mendekati konsisten dengan data eksperimen.
VALENSI-KULIT PASANGAN ELECTRON TOLAKAN (VSEPR) TEORI DAN BENTUK
MOLEKUL
Struktur Lewis dari molekul adalah sesuatu seperti denah dari sebuah bangun gambar datar yang
menunjukkan penempatan relatif bagian (core atom), struktur- struktural koneksi (kelompok ikatan
elektron valensi), dan berbagai lampiran (Non pasangan ikatan electron valensi mandiri). Untuk
membangun bentuk molekul dari struktur Lewis, ahli kimia menggunakan teori kulit valensi pasangan
electron tolakan (VSEPR). Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap kelompok elektron valensi sekitar
atom pusat terletak sejauh mungkin dari lainnya dalam rangka untuk meminimalkan tolakan. Kami
mendefinisikan "kelompok" elektron sebagai sejumlah elektron-elektron yang menempati wilayah
lokal sekitar atom. Dengan demikian, sebuah kelompok elektron dapat terdiri dari ikatan tunggal,
ikatan ganda, ikatan rangkap tiga, pasangan bebas, atau bahkan elektron tunggal. Masing-masing
kelompok elektron valensi menolak kelompok lain untuk memaksimalkan sudut antara mereka.
Susunan Kelompok Elektron dan Bentuk Molekul
Ketika dua, tiga. empat, lima. atau enam objek yang melekat pada titik pusat memaksimalkan ruang
masing-masing dapat menempati sekitar titik, pola hasil lima geometris.
Gambar IO.2A menggambarkan pola-pola dengan balon. Jika objek adalah valensi kelompok elektron
dari atom pusat, tolakan mereka memaksimalkan setiap ruang menempati dan menimbulkan lima
elektron-kelompok pengaturan energi minimum terlihat di sebagian besar molekul dan ion poliatomik.
Susunan elektron-kelompok didefinisikan oleh valensi elektron-kelompok, baik ikatan dan ikatan non,
sekitar atom pusat. Di sisi lain, bentuk molekul ditentukan oleh posisi relatif dari inti atom. Ketika
beberapa kelompok non ikatan. berbeda- bentuk molekul terjadi. Dengan demikian, susunan elektron-
kelompok yang sama dapat menimbulkan molekul yang berbeda bentuk. Untuk mengklasifikasikan
bentuk molekul, kita masing-masing menetapkan penunjukan AXmEn tertentu, di mana m dan n
adalah bilangan bulat, A adalah atom pusat, X adalah atom sekitarnya, dan E adalah nonikatan
valensi- elektron kelompok (biasanya pasangan bebas). Sudut ikatan adalah sudut yang dibentuk oleh
dua buah atom sekitarnya dengan inti atom pusat pada titik. Menggunakan model VSEPR untuk
memperhitungkan bentuk molekul melalui pengamatan instrumen berbagai laboratorium
Bentuk Molekul dengan Dua Grup Elektron
(Susunan Linear)
Ketika dua kelompok elektron yang melekat pada pusat
atom yang berorientasi terpisah sejauh mungkin,
mereka menunjuk ke arah yang berlawanan. Susunan
linear kelompok elektron menghasilkan molekul
dengan bentuk linier dan sudut ikatan 180 °.
Gambar10.3 menunjukkan dari umum (atas) dan bentuk
(tengah) dengan bentuk VSEPR Kelas (AX 2), dan
dariulas dari beberapa molekul linear. Berilium klorida
gas (BeC1 2) adalah molekul linear (AX'z). Jadilah gas
senyawa kekurangan elektron. dengan hanya dua
pasangan elektron di sekitar pusat Jadilah atom:
Dalam karbon dioksida, pusat atom C daris dua ikatan
rangkap dengan atom O:
Setiap tindakan ikatan rangkap sebagai kelompok
elektron terpisah dan berorientasi 180 ° pergi dari yang
lain, sehingga CO 2 adalah linear. Perhatikan bahwa
satu-satunya pasangan atom O pada CO 2 atau atom Cl
pada dari BeC1 2 tidak terlibat dalam bentuk molekul.
Bentuk-bentuk Molekuler dengan Tiga Grup Elektron
(Susunan Planar trigonal) kelompok Tiga elektron di sekitar
atom pusat saling tolak pada sudut segitiga sama sisi, yang
memberikan susunan planar trigonal, ditampilkan dalam
Gambar Loa, dan sudut ikatan ideal 120 0. Pengaturan ini
memiliki dua kemungkinan bentuk molekul, satu dengan tiga
atom sekitarnya dan yang lain dengan dua atom dan satu
satunya pasangan. Ini memberikan kesempatan pertama kami
untuk melihat efek ganda ikatan dan pasangan elektron bebas
pada sudut ikatan. Ketika kelompok tiga elektron berikatan,
bentuk molekul trigonal planar (AX 3). Boron trifluorida (BF
3), molekul kekurangan elektron adalah salah satu contohnya,
memiliki enam elektron di sekitar atom B sentral dalam tiga
ikatan tunggal untuk F atom. inti terletak dalam bidang, dan
setiap sudut FBF adalah 120 °. Ion nitrat (N0 3 -) adalah salah
satu dari ion poliatomik dengan bentuk planar trigonal.
Pengaruh Ikatan ganda Bagaimana sudut ikatan menyimpang
dari sudut ideal? ketika atom sekitarnya dan kelompok elektron
yang tidak identik. Formaldehyde (CH 2 0). suatu zat dengan banyak kegunaan. termasuk pembuatan
Formica countertops, produksi metanol, dan pengawetan mayat. Bentuk planar triGonal disebabkan
dua jenis atom sekitarnya (0 dan H) dan dua jenis kelompok elektron (ikatan tunggal dan ganda):
Sudut ikatan yang sebenarnya menyimpang dari ideal karena ikatan rangkap, dengan nya lebih besar
kerapatan elektron, menolak ikatan sinRle yang lebih kuat dari mereka
Pengaruh Pasangan Lone Bentuk molekul didefinisikan hanya dari posisi inti, jadi ketika salah satu
dari kelompok tiga elektron pasangan bebas (AX 2 E), bentuk dibengkokkan, atau berbentuk V planar
tidak trigonal. gas Timah klorida (II) merupakan contoh dengan kelompok tiga elektron dalam sebuah
bidang trigonal dan pasangan elektron bebas di salah satu sudut segitiga. Sebuah pasangan bebas
dapat memiliki efek besar pada sudut ikatan. Karena satu pasangan dipegang oleh satu inti. itu
terbatas dan ikatan member penolakan kuat. Dengan demikian, sebuah pasangan ikatan bebas
menolak lebih kuat dibandingkan pasangan ikatan lain. tolakan Ini kuat menurunkan sudut antara
pasangan ikatan. Perhatikan penurunan dari 120 ° sudut yang ideal di SnCl 2.
Bentuk-bentuk Molekuler dengan Empat Grup Elektron (Susunan tetrahedral)
kelompok empat elektron harus menggunakan tiga dimensi untuk mencapai pemisahan maksimal.
Struktur Lewis tidak menggambarkan bentuk. Bentuk metana, Struktur Lewis ditunjukkan di bawah
(kiri) menunjukkan empat ikatan menunjuk ke sudut dari segi empat, yang menunjukkan sudut 90 °
ikatan. Namun, dalam tiga dimensi, empat kelompok elektron dapat bergerak jauh terpisah dari 90 °
dan titik puncak tetrahedron, sebuah polyhedron dengan empat permukaan terbuat dari segitiga sama
sisi yang identik. Metana memiliki sudut ikatan 109,5 °.
gambar perspektif, seperti yang ditunjukkan di bawah
(tengah) untuk metana. Model bola-dan-tongkat (kanan)
menunjukkan bentuk tetrahedral dengan jelas.
Semua molekul atau ion dengan kelompok empat elektron di
sekitar atom pusat mengadopsi Susunan tetrahedral (Gambar
10.5). Ketika semua kelompok empat elektron yang
berikatan, seperti dalam kasus metana, bentuk molekul juga
tetrahedral (AX 4), geometri sangat umum dalam molekul
organik. Ketika salah satu dari empat kelompok elektron
dalam susunan tetrahedral adalah pasangan tunggal, bentuk
molekul adalah bahwa piramida trigonal (AX 3 E), tetrahedron dengan satu titik "hilang." Seperti
yang kita harapkan dari tolakan kuat karena dengan pasangan bebas, sudut ikatan diukur sedikit
kurang dari 109,5 ° .Pada amonia (NH 3), misalnya, pasangan elektron bebas memaksa pasangan
ikatan lebih dekat NH, dan sudut H-N-H ikatan 107,3 °. Membayangkan bentuk molekul adalah cara
yang bagus untuk memvisualisasikan apa yang terjadi selama reaksi.
Air adalah molekul berbentuk V dengan susunan tetrahedral. pada sudut tolakan ikatan dari pasangan
tunggal bebas pada NH) o Memang, sudut ikatan HOH adalah 104,5 °, bahkan kurang dari sudut
HNH di NH):
Dengan demikian, untuk molekul yang sama dalam
pengaturan elektron-kelompok tertentu, tolakan pasangan
elektron menyebabkan penyimpangan dari sudut ikatan yang
ideal sebagai susunan berikut:
pasangan bebas-pasangan elektron bebas> pasangan bebas-
pasangan ikatan> pasangan ikatan- pasangan ikatan.
Bentuk-bentuk Molekul dengan Lima Grup Elektron
(Susunan Bipyramidal trigonal)
Semua molekul dengan kelompok lima atau enam elektron
memiliki atom pusat dari Periode 3 atau lebih tinggi karena
hanya atom-atom ini memiliki orbital d yang tersedia untuk
memperluas valensi kulit melampaui delapan elektron.
Ketika kelompok lima elektron memaksimalkan perpisahan,
mereka membentuk susunan trigonal bipyramidal. Dalam
bagian Trigonal bipyramid, dua piramida trigonal
memerankan dasar umum. seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 10.7. Perhatikan bahwa, dalam molekul dengan
pengaturan ini. Ada tiga kelompok khatulistiwa terletak pada
bidang yang trigonal termasuk atom pusat. dan dua
kelompok aksial terletak di atas dan bawah bidang ini. Oleh
karena itu, sudut ikatan 120 ° memisahkan kelompok
khatulistiwa, dan sudut 90 ° terpisah aksial dari kelompok
suku khatulistiwa. Secara umum, semakin besar sudut ikatan,
tolakan yang lemah, sehingga ekuator-ekuator (120 °)
tolakan lebih lemah daripada tolakan axial-khatulistiwa (90
°). Kecenderungan kelompok elektron untuk menempati
posisi khatulistiwa, dan dengan demikian meminimalkan
tolakan aksial-khatulistiwa, mengatur empat bentuk
pengaturan bipyramidal trigonal. Dengan semua posisi lima
ditempati oleh atom terikat, molekul memiliki triGonal
bipyramidal bentuk (AX s), seperti pada fosfor pentaklorida
(PCl s):
Tiga bentuk lainnya muncul untuk molekul dengan pasangan
mandiri. Karena pasangan mandiri mengerahkan tolakan
kuat daripada ikatan pasangan, pasangan mandiri menempati posisi khatulistiwa, hadir satu pasangan
bebas pada posisi khatulistiwa, molekul memiliki bentuk jungkat-jungkit (AX 4 E). Sulfur
tetrafluorida (SF 4), agen fluorinating kuat,bentuk ini, ditampilkan di sini, dan pada Gambar 10.7
dengan "jungkat-jungkit" pada ujung
Kecenderungan pasangan mandiri untuk menduduki posisi khatulistiwa menyebabkan molekul
dengan tiga kelompok ikatan dan dua pasangan mandiri untuk memiliki bentuk T (AX 3 E 2).
Trifluorida Brom (BRF), salah satu dari banyak senyawa dengan fluor berikatan dengan halogen yang
lebih besar, memiliki bentuk ini. Perhatikan penurunan diprediksi dari 90 ° yang ideal F - F Br-sudut
ikatan:
Molekul dengan tiga pasangan mandiri dalam posisi khatulistiwa harus memiliki dua ikatan kelompok
dalam posisi aksial. yang memberikan molekul bentuk linier (AX 2 E 3) dan sudut (XAX) ikatan 180
° aksial ke pusat ke aksial. Misalnya, ion triiodida (1 3 -), yang terbentuk ketika 1 2 larut dalam
larutan I- adalah linear.
Molekuler Bentuk-bentuk dengan Enam Grup Elektron
(Susunan oktahedral)
Sebuah oktahedron adalah polyhedron dengan delapan
permukaan yang terbuat dari geometri identik dan enam
puncak identik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.8.
Dalam molekul (Atau ion) dengan pengaturan ini, enam
kelompok elektron mengelilingi atom pusat dan setiap titik ke
salah satu dari enam puncak, yang semua kelompok
memberikan sudut ikatan 90 ° yang ideal. Tiga bentuk molekul
penting terjadi dengan pengaturan ini.
Dengan enam kelompok ikatan, bentuk molekul oktahedral
(AX 6). Ketika jungkat-jungkit berbentuk SF 4 bereaksi
dengan F2O tambahan atom pusat S memperluas kulit valensi
lebih lanjut untuk membentuk heksafluorida belerang
oktahedral (SF 6). Karena semua kelompok enam elektron
memiliki sudut ikatan yang sama yang ideal. Itu tidak membuat
perbedaan posisi satu pasangan bebas yang menempati lima
atom terikat dan satu satunya memasangkan bentuk piramida
persegi (AXsE), seperti dalam pentafluoride yodium (IF s):
Ketika molekul memiliki dua pasangan mandiri, mereka selalu
terletak pada puncak berlawanan untuk menghindari 90 °
tolakan kuat pasangan. Posisi ini memberikan bentuk planar
persegi (AX 4 E 2), seperti dalam tetrafluorida xenon (XEF 4):
Gambar 10.9 (halaman berikutnya) adalah ringkasan dari
bentuk molekul yang telah kita bahas.
Menggunakan Teori VSEPR untuk Menentukan Bentuk
Langkah 1. Tuliskan struktur Lewis dari rumus molekul (Gambar 10.1, p. 366) untuk melihat
penempatan relatif dari atom dan jumlah kelompok elektron.
Langkah 2. Menetapkan pada kelompok susunan elektron dengan menghitung semua kelompok
elektron sekitar atom pusat, ikatan ditambah non ikatan.
Langkah 3. Memprediksi sudut ikatan ideal dari susunan elektron-kelompok dan setiap arah
penyimpangan yang disebabkan oleh pasangan mandiri atau ikatan ganda.
Langkah 4. Menggambar bentuk dan nama molekul dengan menghitung kelompok ikatan dan non
ikatan kelompok secara terpisah.
Molekul Bentuk dengan Lebih dari Satu Atom pusat
Bentuk molekul-molekul adalah kombinasi dari bentuk molekul untuk setiap atom pusat. Untuk
molekul-molekul, kita menemukan bentuk molekul sekitar satu pusat atom pada suatu waktu. etana
(CH 3 CH 3; molekul rumus CZ H6) ' komponen gas alam (Gambar lO.llA). Dengan empat kelompok
dan tidak ada pasangan ikatan mandiri di sekitar masing-masing dua karbon pusat, etana berbentuk
seperti dua tetrahedral bertumpang tindih.
Etanol (CH 3 CH z OH, molekul rumus CZHbO), substansi memabukkan dalam bir dan anggur,
memiliki tiga atom pusat (Gambar lO.IlB). The CH 3 - kelompok adalah tetrahedral berbentuk. dan-
CHZ-kelompok memiliki empat kelompok ikatan sekitar nya pusat atom C, sehingga berbentuk
tetrahedral juga. Atom yang memiliki kelompok empat electron dan dua pasangan mandiri di
sekitarnya, yang memberikan bentuk V (AX 2 E 2).
BENTUK MOLEKULER DAN POLARITAS MOLEKULER
Salah satu efek yang paling penting dan jauh dari bentuk molekul adalah polaritas molekul, yang
dapat mempengaruhi titik cair dan didih, kelarutan. reaktivitas kimia,
dan bahkan fungsi biologis.
Ikatan kovalen polar adalah ketika bergabung atom dari
elektronegativitas berbeda karena atom berbagi elektron tidak merata.
Pada molekul diatomik, seperti HF, di mana hanya ada satu ikatan,
polaritas ikatan menyebabkan molekul itu bebas menjadi kutub.
Molekul dengan jarring ketidakseimbangan muatan memiliki polaritas
molekul. Dalam molekul dengan lebih dari dua atom, baik bentuk dan
polaritas ikatan menentukan polaritas molekul. Dalam medan listrik,
kutub molekul menjadi berorientasi, rata-rata, dengan muatan parsial
mereka menunjuk ke arah muatanpiring listrik, seperti yang
ditunjukkan untuk HF pada Gambar 10.12. Dipol
Ikatan Polaritas, sudut Ikatan, dan Momen Dipol.
Ketika menentukan polaritas molekul, kita harus mengambil bentuk
memperhitungkan karena adanya ikatan polar tidak selalu mengarah
pada molekul polar. Dalam karbon dioksida, misalnya, perbedaan
elektronegativitas yang besar antara C (EN = 2,5) dan 0 (EN = 3,5)
membuat setiap C = O ikatan cukup polar. Namun, CO 2 adalah linear
sehingga ikatan titik L80 ° satu sama lain. Akibatnya, ikatan dua kutub
identik yang diimbangi dan memberikan molekul momen dipol bersih
(JL = 0 D).
Air juga memiliki atom identik terikat pada atom pusat, tetapi memiliki momen dipol signifikan (J.L =
1,85 D). Dalam setiap 0 - kerapatan elektron H ikatan, ditarik ke arah atom yang lebih elektronegatif
0. Di sini, polaritas ikatan adalah tidak diimbangi, karena molekul air yang berbentuk V (juga lihat
Gambar 4.1, p. 135). Sebaliknya, polaritas ikatan sebagian diperkuat, dan ujung dari 0 molekul yang
lebih negatif daripada ujung lainnya (daerah antara atom H), yang model kerapatan elektron
menunjukkan dengan jelas: ? (Polaritas molekul air memiliki beberapa efek yang menakjubkan, dari
menentukan? komposisi lautan untuk mendukung kehidupan itu bebas, seperti yang akan Anda lihat
dalam Bab 12.) bentuk molekul mempengaruhi polaritas. Ketika molekul berbeda memiliki bentuk
yang sama, sifat atom sekitar pusat atom dapat memiliki efek besar pada polaritas.
Pengaruh Polaritas Molekuler pada Perilaku
Untuk mengetahui pengaruh polaritas molekul pada perilaku fisik, memikirkan apa efek dipol
molekul mungkin bila molekul polar banyak terdapat dan dekat satu sama lain, seperti yang mereka
lakukan dalam cairan. Bagaimana properti molekuler seperti momen dipol mempengaruhi
makroskopik seperti titik didih? Sebuah cairan didih ketika molekul yang memiliki energi yang cukup
untuk membentuk gelembung gas. Untuk memasukkan gelembung, molekul dalam cairan harus
mengatasi gaya tarik menarik yang lemah antara mereka. Sebuah dipol molekul pengaruh kekuatan
atraksi ini.