Teori VSEPR menjelaskan bahwa pasangan elektron di sekitar atom pusat akan menempati posisi yang memungkinkan tolakan antar pasangan elektron menjadi minimum untuk menentukan geometri molekul. Berdasarkan jumlah pasangan elektron ikatan dan bebas, geometri molekul dapat berupa linier, trigonal planar, tetrahedral, dan lainnya.

1. TEORI PASANGAN ELEKTRON (VSEPR)
Semua zat pada dasarnya terdiri atas atom-atom. Atom-atom sejenis akan berikatan
membentuk molekul unsur, sedangkan atom-atom yang berbeda jenis akan berikatan
membentuk molekul senyawa. Pada tiap molekul tersebut terdapat gaya tarik menarik antar
atom yang disebut dengan ikatan kimia.
Pada saat atom-atom berikatan membentuk molekul maka atom-atom tersebut akan
menempatkan dirinya dalam posisi tertentu. Cara atom-atom saling berikatan, jenis ikatan
antar atom dan gaya-gaya yang terjadi antar atom mempengaruhi penempatan atom-atom
tersebut dalam ruang sehingga menghasilkan bentuk-bentuk molekul tertentu. Para pakar
kimia telah menggolongkan bentuk molekul ke dalam beberapa bentuk ruang tiga dimensi
atau disebut dengan geometri molekul.
Ada 2 cara dalam menentukan geometri molekul senyawa kovalen sederhana, yaitu
dengan teori jumlah pasangan elektron di sekitar kulit atom yang dikenal dengan nama teori
VSEPR (Valence Shell Elektron Pairs Repolsion) dan dengan teori hibridisasi.
Teori VSEPR
Dalam suatu molekul, atom diikat oleh atom yang lainnya dengan menggunakan
pasangan elektron yang berada dalam kulit terluar atom pusat. Pasangan-pasangan elektron
ini akan berusaha saling menjauhi sehingga gaya tolak menolak pasangan elektron menjadi
minimum. Hal ini menjadi dasar Teori VSEPR yang dikemukakan oleh Sidgwick Powell dan
Nylholm Gillespie. Teori VSEPR disebut juga teori domain elektron atau teori tolakan
pasangan elektron kulit terluar atom.
Teori VSEPR menerangkan beberapa hal, diantaranya adalah sebagai berikut;
1. Pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat baik pasangan elektron bebas
(PEB) maupun pasangan elektron terikat (PEI) akan tolak menolak satu sama lain sejauh
mungkin sehingga gaya tolakannya menjadi minimum.
2. Kekuatan tolakan antar pasangan elektron berbeda-beda. Tolakan PEB-PEB > tolakan PEB-
PEI > PEI-PEI. Hal ini terjadi karena PEB hanya terdapat pada satu atom saja, sehingga
dapat bergerak bebas dan menempati ruang lebih besar dibandingkan PEI. Akibat dari
tolakan dari PEB tersebut maka sudut ikatan PEI menjadi lebih kecil.
3. Teori ini tidak menggunakan orbital atom, yang penting kita mengetahui banyaknya pasangan
elektron terluar di sekitar atom pusat, baik PEB maupun PEI dengan menggunakan struktur
titik elektronnya (struktur lewis) kemudian menentukan posisi PEI untuk meramalkan
geometri molekulnya.
Beberapa geometri suatu molekul yang dapat diramalkan dengan menggunakan teori
VSEPR adalah sebagai berikut;
1. Geometri linier
Geometri linier adalah bangun ruang molekul yang atom-atom penyusun molekulnya
berada dalam suatu garis lurus. Contoh geometri linier misalnya pada berilium Florida (BeF2).
Berilium (Be) mempunyai nomor atom 4. Konfigurasi Be = [He] 2s2 jadi elektron terluarnya =
2. Dua elektron ini digunakan Be untuk berikatan dengan F, sehingga Be menjadi atom pusat
yang memiliki dua pasang elektron ikatan pada kulit terluarnya. Struktur lewis BeF2 adalah
sebagai berikut;
Kedua pasangan elektron ikatan tersebut akan menempati posisi yang berlawanan untuk
meminimalkan tolakan. Sudut F-Be-F yang terbentuk sebesar 1800 atau membentuk garis
lurus. Geometri molekulnya adalah linier seperti tampak pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 geometri molekul BeF2

2. 2. Geometri trigonal planar
Geometri trigonal planar merupakan bangun ruang suatu molekul dimana atom pusatnya
dikelilingi oleh tiga atom lainnya. Ketiga atom tersebut menempati sudut-sudut segitiga datar.
Contoh geometri trigonal planar misalnya pada boron triflorida (BF3). Boron (B) mempunyai
nomor atom 5. Konfigurasi elektron B = [He] 2s2 2p1. Jumlah elektron terluar = 3. Ketiga
elektron ini digunakan untuk berikatan dengan F, sehingga B sebagai atom pusat memiliki
tiga pasang elektron ikatan pada kulit terluarnya. Struktur lewis BF3 sebagai berikut;
Untuk meminimalkan tolakan maka ketiga pasangan elektron tersebut masing-masing
akan menempati sudut pada segitiga sama sisi pada bidang datar. Sudut yang terbentuk
sebesar 1200. Geometri molekulnya adalah segitiga datar atau trigonal planar seperti yang
terdapat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2. geometri BF3
3. Geometri tetrahedral
Geometri tetrahedral adalah bangun ruang limas empat sisi dengan muka segitiga
equilateral. Contoh geometri tetrahedral misalnya pada molekul metana (CH4). Atom karbon
(C) dengan nomor atom 6, mempunyai konfigurasi elektron [He] 2s2 2p2. elektron terluarnya
adalah empat. Keempat elektron tersebut digunakan untuk melakukan ikatan dengan H,
sehinggga atom C sebagai atom pusat memiliki empat pasang elektron ikatan di sekitar kulit
terluarnya. Keempat pasang elektron tersebut meminimalkan tolakan dengan menempatkan
dirinya pada sudut-sudut tetrahedral. Semua sudut ikatan H-C-H sebesar 109,50. Geometri
molekulnya adalah tetrahedral.
Pasangan elektron bebas di sekitar kulit terluar atom pusat dapat mempengaruhi geometri
molekulnya, misalnya pada molekul amoniak (NH3). Pada molekul amoniak, nitrogen (N)
mempunyai lima elektron pada kulit terluarnya. tiga elektron digunakan untuk berikatan
dengan H sedangkan dua elektron membentuk pasangan elektron bebas. Jadi N sebagai
atom pusat tiga pasangan elektron ikatan dan satu pasang elektron bebas. Tolakan minimal
dicapai jika tiga pasang elektron ikatan berada pada sudut segitiga equilateral dan atom
pusat N berada di bagian atas segitiga equilateral. Geometri molekulnya adalah trigonal
piramida atau limas segitiga. Karena tolakan PEB-PEI > PEI-PEI maka PEB membutuhkan
ruang lebih besar daripada PEI sehingga sudut ikatan H-N-H mengecil menjadi 1070.
Pada molekul air (H2O), pasangan elektron ikatannya hanya dua pasang, dua pasang
lainnya adalah pasangan elektron bebas. Adanya dua pasang elektron bebas ini akan semakin
membuat kecil sudut ikatan H-O-H menjadi 105,30. Geometri molekul H2O adalah V atau
bengkok. Geometri molekul CH4, NH3 dan H2O dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 geometri molekul CH4 , NH3 dan H2O
4. Geometri trigonal bipiramida
Geometri trigonal bipiramida merupakan bangun ruang yang tersusun atas dua buah limas
segitiga dengan bagian mukanya dipersekutukan. Contoh molekulnya adalah pospor
pentaklorida (PCl5). Pospor (P) memiliki lima elektron terluar yang seluruhnya digunakan
untuk berikatan dengan Cl membentuk lima pasang elektron ikatan. Kelima pasang elektron

3. tersebut menempati dua posisi yang tidak ekivalen untuk meminimalkan tolak menolak antara
pasangan elektron. Tiga pasang elektron masing-masing akan menempati posisi di puncak
segitiga equilateral dengan sudut Cl-P-Cl sebesar 1200 sedangkan dua pasang ikatan lainnya
masing-masing menempati puncak aksial dengan sudut Cl-P-Cl sebesar 900.
Jika suatu molekul mempunyai pasangan elektron bebas diantara kelima pasangan
elektronnya, maka pasangan elektron bebas akan menempati posisi equatorial. Hal ini
dikarenakan pasangan elektron bebas selalu ingin menempati daerah yang lebih luas.
Semakin banyak pasangan elektron bebasnya maka sudut ikatannya semakin kecil. Sebagai
contoh pada molekul SF4, akibat adanya satu pasang elektron bebas, sudut ikatan F-S-F pada
posisi aksial mengecil menjadi 86.80 dan pada posisi equatorial menjadi 101,50. Beberapa
contoh adanya pengaruh pasangan elektron bebas pada bentuk geometri dapat dilihat pada
gambar 2.4.
Gambar 2.4. geometri untuk PCl5, SF4, ClF3 dan I3
-
5. Geometri oktahedral
Geometri oktahedral merupakan suatu bangun ruang yang mempunyai delapan muka
segitiga, dibentuk dari dua buah limas dengan alas segiempat yang dipersekutukan. Contoh
molekul dengan geometri oktahedral adalah belerang heksaflorida (SF6). Dalam molekul ini,
terdapat enam pasang elektron kulit terluar pada atom pusat belerang (S). Tolakan antar
pasangan elektron akan minimal jika keenam pasang elektron itu berada pada sudut-sudut
oktahedral. Geometri oktahedral memiliki enam puncak dan delapan muka berupa segitiga
equilateral yang identik. Semua sudut F-S-Fnya sama yaitu sebesar 900. Perubahan geometri
akibat adanya pasangan elektron bebas dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 geometri molekul SF6, ClF5 dan XeF4
6. Geometri molekul yang memiliki ikatan rangkap menurut model VSEPR dianggap sebagai satu
gugusan elektron seperti ikatan tunggal. Contohnya molekul CO2. Geometrinya linier seperti
pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. geometri molekul CO2
7. Pada Senyawa ion, kedudukan muatan ion dalam geometri tidak dapat ditunjukkan sebab
muatan ion bukan milik salah satu spesi dalam molekul itu, tetapi menjadi satu kesatuan
dengan spesi yang terdapat pada ion itu, sehingga untuk menunjukkan bahwa geometri itu
adalah ion, hanya dapat ditunjukkan pada struktur lewisnya saja. Contoh pada molekul
H3O+,

4. struktur lewisnya adalah
geometrinya segitiga piramida seperti pada gambar 2.7.
Gambar 2.7. geometri molekul ion H3O+
Geometri suatu molekul menurut teori VSEPR dapat pula diramalkan dengan
menghitung jumlah pasangan elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan.
Perumusan umum yang dapat digunakan adalah
Keterangan :
A = Atom pusat
X = atom yang terikat pada atom pusat
m = jumlah pasangan elektron yang terikat (PEI)
E = pasangan elektron bebas yang berpengaruh pada bentuk molekul karena akan mendorong
pasangan elektron ikatan untuk lebih saling mendekat satu sama lain sehingga membentuk
suatu struktur tidak sesuai dengan bentuk molekul dasar.
n = jumlah pasangan elektron bebas (PEB). n = (EV – X)/2 jika ikatannya tunggal dan n =(EV –
2X)/2 jika ikatannya rangkap.
EV = jumlah elektron valensi atom pusat
Contoh soal:
Tentukan tipe molekul dan geometri molekul dari senyawa-senyawa biner berikut ini;
a. BF3 b. XeO4
Jawab.
a. Atom pusat pada BF3 = B, Konfigurasi 5B = [He] 2s2 2p1 dan 9F = [He] 2s2 2p5 maka BF3
ikatannya kovalen tunggal, jadi Jumlah elektron valensi B (EV) = 3, Jumlah pasangan
elektron ikatan (m) = 3
Jumlah pasangan elektron bebas (n) = (3-3)/2 = 0
Jadi tipe molekul = AX3 Geometri molekulnya = segitiga datar
a. Atom pusat pada XeO4 = Xe, konfigurasi elektron 54Xe = [Kr] 5s2 4d10 3p6 dan 8O =[He] 2s2
2p4 maka XeO4 ikatannya rangkap, jadi Jumlah elektron valensi Xe (EV) = 8, jumlah
pasangan elektron ikatan (m) = 4
Jumlah pasangan elektron bebas (n) = (8-2x4)/2 = 0
Jadi tipe molekul = AX4 Geometri molekulnya = tetrahedral
Secara umum, hasil perumusan dengan teori VSEPR untuk meramalkan geometri
molekul sederhana ditunjukkan pada tabel 2.1.
Pasangan elektron Struktur
pasangan
elektron
Geometri molekul
Tipe
molekul
Contoh
senyawa
Ikatan Bebas Total
2 0 2 Linier Linier AX2 BeCl2
3
2
0
1
3 Segitiga
datar
Segitiga datar
Bengkok atau V
AX3
AX2E
BCl3
SnCl2
4 0 4 tetrahedral Tetrahedral AX4 CCl4 &
SiH4

5. 3
2
1
2
Segitiga piramida
Bengkok atau V
AX3E
AX2E2
NH3 &
PCl3
H2O &
SCl2
5
4
3
2
0
1
2
3
5 Segitiga
bipiramida
Segitiga
bipiramida
Jungkat-jungkit
Bentuk T
linier
AX5
AX4E
AX3E2
AX2E2
PCl5 & PF5
SF4
ClF3
XeF2
6
5
4
0
1
2
6 oktahedral Oktahedral
Segiempat
piramida
Segiempat datar
AX6
AX5E
AX4E2
SF6
ClF5
XeF4
Tabel 2.1 Geometri molekul menurut teori VSEPR