Buku ajar ini membahas tentang teori bentuk molekul, termasuk Teori Valensi Shell Elektron Pasangan Tolakan (VSEPR) dan Teori Domain Elektron untuk memprediksi bentuk molekul berdasarkan jumlah elektron valensi dan ikatan pada atom pusat. Teori hibridisasi elektron juga dibahas untuk menjelaskan bentuk molekul yang tidak sesuai dengan aturan oktet.

1. BUKU AJAR
KIMIA KELAS XI / GASAL
COMPANY OVERVIEW
MUHAMMAD ALWI SYAHARA
MADRASAH ALIYAH NEGERI 1
KOTA KEDIRI
Sumber : Burdge, Ovcervy, 2017
Sumber : https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes/latest/molecule-shapes_en.html

2. KOMPETENSI DASAR
3.6 Menerapkan Teori Pasangan Elektron Kulit Valensi (VSEPR) dan
Teori Domain elektron dalam menentukan bentuk molekul
INDIKATOR PENCAPAIAN
KOMPETENSI
3.6.1Menjelaskan konfigurasi
elektron pada suatu atom
3.6.2Menentukan elektron valensi
suatu atom
3.6.3Meramalkan bentuk molekul
berdasarkan konfigurasi elektron
3.6.4Menggambarkan ikatan
dengan menggunakan struktur
Lewis
3.6.5Menerapkan Teori Pasangan
Elektron Kulit Valensi (VSEPR)
dalam menentukan bentuk
molekul
3.6.6Menerapkan Teori Domain
elektron dalam menentukan
bentuk molekul
3.6.7Mengaitkan hubungan bentuk
molekul dengan kepolaran
senyawa
BUKU AJAR
KIMIA KELAS X
MADRASAH ALIYAH NEGERI 1
KOTA KEDIRI
3.6.8Menggambarkan diagram
orbital elektron
3.6.9Menjelaskan tipe-tipe
hibridisasi ( sp, sp2, sp3, sp3d dan
sp3d2 )
3.6.10Menentukan bentuk molekul
berdasarkan teori hibridisasi
3.6.11Menentukan tipe hibridisasi
suatu senyawa berdasarkan bentuk
molekulnya
Menganalisis penyebab perbedaan
bentuk molekul pada orbital
hibrida / jumlah domain electron
yang sama )

3. TUJUAN PEMBELAJARAN
1.Peserta didik dapat menjelaskan konfigurasi elektron pada suatu
atom dengan benar melalui diskusi kelompok dan kegiatan literasi
2.Peserta didik dapat menentukan elektron valensi suatu atom
dengan tepat melalui diskusi kelompok dan latihan soal
3.Peserta didik dapat meramalkan bentuk molekul berdasarkan
konfigurasi elektron dengan tepat melalui diskuis kelompok dan
kegiatan literasi
4.Peserta didik dapat menggambarkan ikatan dengan
menggunakan struktur Lewis dengan benar melalui diskusi
kelompok dan latihan soal
5.Peserta didik mampu menerapkan Teori Pasangan Elektron Kulit
Valensi (VSEPR) dalam menentukan bentuk molekul dengan benar
melalui diskusi kelompok dan kegiatan literasi
6.Peserta didik mampu menerapkan Teori Domain elektron dalam
menentukan bentuk molekul dengan benar melalui diskusi
kelompok dan kegiatan literasi.
7. Peserta didik dapat mengaitkan bentuk molekul dengan
kepolaran senyawa dengan tepat melalui diskusi kelompok dan
kegiatan literasi
8. Peserta didik dapat menggambarkan diagram orbital elektron
dengan benar melalui kegiatan diskusi kelompok dan literasi
9. Peserta didik mampu menjelaskan tipe-tipe hibridisasi ( sp, sp2,
sp3, sp3d dan sp3d2 ) dengan benar melalui kegiatan diskusi dan
literasi
10. Peserta didik mampu menentukan bentuk molekul berdasarkan
teori hibridisasi dengan tepat melalui kegiatan diskusi dan literasi
11. Peserta didik mampu menentukan tipe hibridisasi suatu senyawa
berdasarkan bentuk molekulnya dengan tepat melalui kegiatan
diskusi kelompok dan literasi
12. Peserta didik mampu menganalisis penyebab perbedaan bentuk
molekul pada orbital hibrida / jumlah domain electron yang sama

4. BENTUK MOLEKUL
TEORI VALENCE
SHELL ELECTRON
PAIR OF REPULSION
(VSEPR)
Teori VSEPR adalah teori yang
menggambarkan bentuk molekul
berdasarkan kepada tolakan
pasangan electron disekitar atom
pusat. Teori tolakan pasangan
elektron ini dikenal dengan istilah
VSEPR (Valence Shell Electron Pair of
Repulsion). Bentuk molekul
didasarkan kepada jumlah electron
yang saling tolak-menolak disekitar
atom pusat yang akan menempati
tempat sejauh mungkin untuk
meminimumkan tolakan.
Teori VSEPR merupakan penjabaran
sederahana dari rumus Lewis yang
berguna untuk memprediksikan
bentuk molekul poliatom
berdasarkan struktur Lewisnya. Teori
VSEPR pertama kali dikembangkan
oleh NevilSidgwick dan Herbet Powel
pada tahun 1940, dan dikembangkan
lebihlanjut oleh Ronald Gillespie dan
Ronald Nyholm.
Sumber : Burdge, Ovcervy, 2017
Sumber : Burdge, Ovcervy, 2017

5. Ide dasar teori VSEPR adalah adanya tolakan antara pasangan
elektron sehingga pasangan elektron tersebut akan menempatkan
diri pada posisi sejauh mungkin dari pasangan elektron lainnya.
Posisi pasangan elektron satu dengan yang lain yang semakin
berjauhan akan menyebabkan tolakan antar mereka menjadi
semakin kecil. Pada posisi yang paling jauh yang dapat dicapai,
tolakan antar pasangan elektron menjadi minimal. Tolakan antar
pasangan elektron terjadi antara pasangan elektron bebas yang
terlokalisasi pada atom pusat dan elektron ikat secara ikatan
koordinasi. Teori VSEPR mengasumsikan bahwa masing masing
molekul akan mencapai geometri tertentu sehingga tolakan
pasangan antar elektron di kulit valensi menjadi minimal.
Menurut Ralph H. Petrucci (1985), teori
Domain Elektron merupakan
penyempurnaan dari teori VSEPR.
Teori ini adalah suatu cara
meramalkan bentuk molekul
berdasarkan tolak menolak elektron-
elektron pada kulit luar atom pusat.
Domain elektron berarti kedudukan
elektron atau daerah keberadaan
elektron.
TEORI DOMAIN
ELEKTRON
Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut:
a. Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap atau
rangkap tiga) merupakan 1 domain.
b. Setiap pasangan elektron bebas merupakan 1 domain.
Contoh : Tentukan domain elektron atom pusat pada beberapa
senyawa : H2O, CO2 dan SO2!
Sumber :
https://www.istockphoto.com/id/vektor/formula-
kimia-dan-model-molekul-metana-ch4-
gm692800684-127871183

6. Gambarkan struktur lewis masing-masing senyawa
Setiap satu elektron ikatan (tunggal, rangkap dua maupun
rangkap tiga merupakan satu domain
Setiap pasangan elektron bebas merupakan satu domain
Pembahasan :
Sehingga jumlah domainnya dapat dilihat pada tabel berikut.
Penjelasan :
1. Pada struktur lewis H2O atom pusat O dikelilingi oleh 4 PEI
sehingga jumlah domain elektron = 4
2. Pada struktur lewis CO2 atom pusat C dikelilingi oleh 2 ikatan
rangkap, sehingga domain elektron = 2
3. Pada struktur lewis SO2 atom pusat S dikelilingi oleh dua ikatan
rangkap, ikatan tunggal dan 1 PEB, sehingga jumlah domain
elektron = 3
Teori domain elektron mempunyai prinsip-prinsip dasar sebagai
berikut:
a. 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.
b. Urutan kekuatan tolak-menolak di antara domain elektron
adalah: Tolakan antar domain elektron bebas > tolakan antara
domain elektron bebas dengan domain elektron ikatan > tolakan
antara domain elektron ikatan.
c. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron ikatan.

7. Rumusan tipe molekul dapat ditulis dengan lambang AXnEm
(jumlah pasangan electron), pasangan elektron ikatan (PEI) dan
pasangan elektron bebas (PEB)
RUMUS/TIPE MOLEKUL
dimana :
A : Atom pusat
X : Jumlah pasangan elektron
ikatan (PEI)
E : jumlah pasangan elektron
bebas (PEB)
Catatan:
a. ikatan rangkap dua atau rangkap tiga dihitung satu pasang
electron ikatan
b. tolakan antara PEB-PEB> PEB-PEI>PEI-PEI
c. PEI menentukan bentuk molekul,PEB mempengaruhi besar
sudaut ikatan
Langkah-langkah memprediksi bentuk molekul dengan teori
VSEPR
a. Tentukan struktur lewis dari rumus molekul
b. Tentukan jumlah PEB dan PEI atom pusat
c. Tentukan tipe/rumus molekulnya
d. Gambar bentuk molekul dan beri nama sesuai dengan jumlah
PEI dan PEB
Sumber : Mendera, 2020

8. 1. Senyawa metana, CH4
Struktur lewisnya dapat
digambarkan sebagai berikut
CONTOH
Dari struktur lewisnya, bahwa
atom pusat, C memiliki empat
pasangan elektron ikatan (PEI) dan
tidak memiliki pasangan elektron
bebas (PEB), sehingga tipe
molekulnya adalah AX4.
Pasangan elektron ikatan akan
menempati posisi dimana tolakan
sekecil mungkin, sehingga posisi
PEI antara satu dengan yang lain
menjadi sama jaraknya dan
menghasilkan sudut antara H – C –
H yang sama besarnya, sehingga
berdasarkan rumus/tipe
molekulnya, CH4 memiliki bentuk
tetrahedral seperti tampak pada
gambar berikut.
2. Senyawa amonia, NH3
Struktur lewis NH3 adalah
sebagai berikut :
Pembahasan :
Atom pusat adalah N
mempunyai elektron valensi 5
Pasangan Eekton ikatan (X) = 3
Pasangan Elektron Bebas E = (5-
3)/2 = 1
Bentuk molekul AX3E bentuk
molekulnya piramida segitiga
Sumber :
https://phet.colorado.edu/sims/html
/molecule-shapes/latest/molecule-
shapes_en.html
Sumber :
https://phet.colorado.edu/sims/html
/molecule-shapes/latest/molecule-
shapes_en.html
Sumber : Mendera, 2020
Sumber : Mendera, 2020

9. Dengan menggunakan teori VSEPR maka kita dapat meramalkan
bentuk geometri suatu molekul, seperti terlihat pada tabel berikut.
Sumber : Mendera, 2020

10. Sumber : Mendera, 2020

11. TEORI HIBRIDISASI
ELEKTRON
Hibridisasi merupakan gambaran mekanika kuantum tentang
ikatan kimia. Hibridisasi adalah proses dimana orbital atom
bergabung membentuk orbital hibrida yang memiliki tingkat
energi yang sama. Orbital-orbital ini kemudian berinteraksi dengan
orbital atom yang lain untuk membentuk ikatan kimia. Berbagai
bentuk molekul dapat dihasilkan dari hibridisasi yang berbeda.
Konsep hibridisasi dapat menjelaskan pengecualian aturan oktet
dan juga menjelaskan pembentukan ikatan rangkap dua dan
ikatan rangkap tiga.
Hibridisasi pada molekul yang memiliki Ikatan Tunggal
Hibridisasi sp Hibridisasi pada BeCl2 adalah sebagai berikut.
Diagram orbital untuk elektron valensi Be
Diagram orbital Be untuk electron tereksitasi
Pada Be terdapat dua orbital yang tersedia untuk ikatan, yaitu 2s
dan 2p. Tetapi, jika dua atom Cl bergabung dengan Be dalam
keadaan tereksitasi ini, elektron dari satu atom Cl akan
berpasangan dengan elektron 2s dan electron dari satu atom Cl
yang lain akan berpasangan dengan elektron 2p. Dua ikatan BeCl
tersebut tidak setara dan ini bertentangan dengan bukti
percobaan. Dalam molekul BeCl2 yang sebenarnya, kedua ikatan
BeCl setara. Jadi orbital 2s dan 2p harus berhibridisasi dahulu ,
untuk membentuk dua orbital hibrida sp yang setara.

12. Hibridisasi sp
Hibridisasi pada BeCl2 adalah sebagai berikut.
Diagram orbital untuk elektron valensi Be
Diagram orbital Be untuk electron tereksitasi
TEORI HIBRIDISASI
ELEKTRON
Hibridisasi merupakan gambaran mekanika kuantum tentang
ikatan kimia. Hibridisasi adalah proses dimana orbital atom
bergabung membentuk orbital hibrida yang memiliki tingkat
energi yang sama. Orbital-orbital ini kemudian berinteraksi dengan
orbital atom yang lain untuk membentuk ikatan kimia. Berbagai
bentuk molekul dapat dihasilkan dari hibridisasi yang berbeda.
Konsep hibridisasi dapat menjelaskan pengecualian aturan oktet
dan juga menjelaskan pembentukan ikatan rangkap dua dan
ikatan rangkap tiga.
Pada Be terdapat dua orbital yang tersedia untuk ikatan, yaitu 2s
dan 2p. Tetapi, jika dua atom Cl bergabung dengan Be dalam
keadaan tereksitasi ini, elektron dari satu atom Cl akan
berpasangan dengan elektron 2s dan electron dari satu atom Cl
yang lain akan berpasangan dengan elektron 2p. Dua ikatan BeCl
tersebut tidak setara dan ini bertentangan dengan bukti
percobaan. Dalam molekul BeCl2 yang sebenarnya, kedua ikatan
BeCl setara. Jadi orbital 2s dan 2p harus berhibridisasi dahulu ,
untuk membentuk dua orbital hibrida sp yang setara.
Diagram orbital Be terhibridisasi

13. Hibridisasi sp2
Molekul BF3 memiliki hibridisasi sp2
Diagram orbital B adalah .
Diagram orbital B tereksitasi
Pencampuran orbital 2s dan dua orbital 2p mengasilkan tiga orbital
hibrida sp2
Kedua orbital hibrida ini terletak pada garis yang sama, sehingga
sudut diantaranya adalah 180o . Maka setiap ikatan BeCl terbentuk
akibat tumpangtindih dari satu orbital hibrida sp dari Be dengan
satu orbital 3p dari Cl, dan menghasilkan molekul BeCl2 yang
memiliki geometri linier
ketiga orbital sp2 ini terletak pada
bidang yang sama, dan membentuk
sudut 120o antara satu dengan
lainnya. Setiap ikatan BF terbentuk
dari tumpang-tindih orbital hibrida
sp2 boron dan orbital 2p fluorin.
Molekul BF3 berbentuk
datardengan semua sudut FBF
sama dengan 120o . Hal ini sesuai
dengan hasil percobaan juga
ramalan teori VSEPR
Sumber : Devi, 2016
Sumber : Devi, 2016

14. Pencampuran orbital 2s dan tiga orbital 2p mengasilkan empat
orbital hibrida sp3
Hibridisasi sp3
Molekul CH4 memiliki bentuk molekul tetrahedral berdasarkan
teori VSEPR.
Diagram orbital C adalah
Diagram orbital C tereksitasi
Hibridisasi sp3d
Molekul PCl5 memiliki bentuk molekul bipiramida trigonal
berdasarkan teori VSEPR.
Diagram orbital P adalah
Diagram orbital P tereksitasi
Gambar Orbital sp3 pada CH4 adalah sebagai berikut.
Sumber : Devi, 2016

15. Hibridisasi sp3d 2
Molekul SF6 memiliki bentuk molekul oktahedral berdasarkan teori
VSEPR.
Diagram orbital S adalah
Diagram orbital S
terhibridisasi tereksitasi
Lima elektrón yang tidak berpasangan pada orbital sp3 d akan
berpasangan dengan electrón dari atom Cl. Bentuk orbital PCl5
adalah bipiramidal trigonal
Pencampuran orbital 2s dan tiga orbital 2p dan 1 orbital 3d
mengasilkan lima orbital hibrida sp3 d
Pencampuran orbital 2s dan tiga orbital 2p dan 2 orbital 3d
mengasilkan lima orbital hibrida sp3 d 2
Enam elektrón yang tidak berpasangan pada orbital sp3 d 2 akan
berpasangan dengan elektrón dari atom F. Bentuk orbital SF6
adalah oktahedral

16. 2. Unsur berikut yang memiliki elektron valensi yang cukup untuk
berikatan dengan unsur 6C membentuk geometri molekul
tetrahedral adalah…
a. 1H
b. 3Li
c. 7N
d. 8O
e. 11Na
1. Perhatikan notasi unsur berikut :
19 K 39
Konfigurasi electron ion K+ adalah . . .
a. 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p5
b. 1s 2 2s2 2p 6 3s2 3p6
c. 1s 2 2s2 2p 6 3s2 3p5 4s1
d. 1s 2 2s2 2p 6 3s2 3p5 4s3
1s 2 2s2 2p 6 3s2 3p5 4s2 4p1
3. Struktur Lewis yang benar untuk senyawa PCl3 adalah………
(nomor atim P = 15 dan Cl = 17)
TES FORMATIVE 1

17. 5. Bila diketahui no atom H = 1 dan O = 16 membentuk molekul H2O
dengan tipe molekul dan bentuk molekul secara berturut-turut....
a.AX4, tetrahedral
b.AX3E, segitiga piramid
c.AX2E2, planar bentuk V
d.AXE3, segitiga palar
AX3E2, segitiga bipiramidal
4. Konfigurasi atom unsur P dan Q adalah sebagai berikut.
P : 1s2 2s2 2p2
Q : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Jika P dan Q membentuk senyawa PQ4, bentuk molekulnya
adalah….
a. linier
b. segitiga piramida
c. tetrahedral
d. segi empat planar
e. segitiga bipiramida
6. Notasi VSEPR untuk molekul PF5 adalah…(nomor atom P = 15 dan
F = 9)
a. AX3
b. AX5
c. AX4E
d. AX3E2
e. AX2E3
7. Perhatikan tabel berikut
Pernyataan yang benar hbungan antara jumlah PEI, PEB dan
bentuk molekul adalah....

18. 8. Molekul suatu senyawa memiliki PEI = 3 dan PEB = 2, bentuk
molekul dan gambar bentuk paling yang mungkin adalah....
a.(1) dan (2)
b.(1) dan (3)
c.(2) dan (3)
d.(2) dan (4)
e.(4) dan (5)

19. 10. Berdasarkan bentuk molekulnya, perkirakan senyawa manakah
berikut yang bersifat polar?
a.CCl4
b.CO2
c.PCl5
d.CH4
e. PCl3
9. Jika 4X dan 17Y berikatan, bentuk molekul dan sifat kepolaran
yang terbentuk adalah ….
a.segiempat planar dan polar
b.linear dan polar
c.tetrahedral dan nonpolar
d.oktahedral dan nonpolar
e. linear dan nonpolar

20. 2. Diagram orbital yang paling tepat untuk elektron terakhir dari
unsur 12 X 24adalah....(Nomor atom Ne = 10, Ar = 18)
1.Perhatikan dua buah diagram orbital unsur berikut ini:
Nomor atom yang tepat untuk unsur X dan Y berturut-turut adalah
...
a.7 dan 4
b.8 dan 14
c.8 dan 22
d.16 dan 18
e. 16 dam 22
3. CH4 mempunyai struktur tetrahedral, dengan empat buah
domain elektron ikatan pada empat arah yang sama. Maka bentuk
hibridisasi yang terjadi pada CH4 adalah ….
a.sp
b.sp2
c.sp3
d.sp3d
e. sp3d2
4. Pasangan yang tidak mungkin terjadi antara bentuk hibridisasi
dan bentuk molekul suatu senyawa adalah …
TES FORMATIVE 2

21. 5. Molekul dengan orbital hibrida sp2 memiliki bentuk orbital …
a.Linear
b.segitiga datar
c.segitiga piramida
d.tetrahedral
e. oktahedral
a.sp – linear
b.sp3 – segi empat planar
c.sp3 – bentuk bengkok
d.sp3 – tetrahedral
e. sp3 – trigonal bipiramida
6. Bentuk hibrida dari beberapa senyawa:
No. Rumus Senyawa Bentuk Hibrida
1 CH4 sp2
2 HCl Sp
3 H2O dsp2
4 NH3 sp3d2
5 Ag(NH3)2 d2sp3
Dari data tersebut yang merupakan pasangan yang tepat adalah ….
a.1
b.2
c.3
d.4
e. 5
7. Bentuk molekul bipiramida trigonal memiliki orbital hibrida …
a.sp
b.sp2
c.sp3
d.sp3d
e. sp3d2

22. 9. Sudut ikatan molekul H2O adalah 104,5 lebih kecil dari sudut
tetrahedron, hal ini disebabkan oleh ….
a. adanya 2 pasangan elektron bebas
b. adanya 2 pasangan elektron ikatan
c. adanya ikatan hidrogen pada H2O
d. adanya dipol permanen pada H2O
e. pasangan elektron jauh dari atom pusat
8. Jika nomor atom B adalah 5 dan nomor atom F adalah 9, maka
hibridisasi dari BF3 adalah ….
a.sp
b.sp2
c.sp3
d.sp3d
e. sp3d2
10. Senyawa berikut yang mempunyai sudut ikatan lebih kecil dari
sudut ikatan NH3 adalah ….
a. MgCl2
b. CH4
c. C2H4
d. SCl2
e. BF3

23. Overby, J., Burdge, J. (2017). Loose Leaf for Chemistry: Atoms First.
Amerika Serikat: McGraw-Hill Education.
DAFTAR PUSTAKA
Devi, Popi Kamalia. (2016). Metode dan Pendekatan Pembelajaran.
Dirjen GTK: PPPPTK IPA.
Mendera, I Gede. (2020). Modul Pembelajaran SMA: Bentuk Molekul.
Dirjen PAUD, Dikdas, Dikmen: Direktorat SMA.
Sudarmono, Unggul. 2013. Buku Kimia Kelas XI, Bahan ajar . Kimia
untuk SMA/MA kelas X Erlangga: Jakarta