Presentasi Powerpoint Pengajar
oleh
Penerbit ERLANGGA
Divisi Perguruan Tinggi



                                 Bab 10


                         Ikatan Kimia II:
                    Geometri Molekular dan
                    Hibridasasi Orbital Atom
10.1
Model Tolakan pasangan-elektron kulit-valensi
                    (TPEKV) :
Meramalkan bentuk geometris molekul dari pasangan elektron di
sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara
pasangan elektron.
           Jumlah     Jumlah ps.
         pasangan      bebas pd        Susunan             Geometri
Rumus     elektron    atom pusat   pasangan elektron       Molekul

 AB2         2            0             linier              linier

                                                       B              B




                                                                     10.1
Cl   Be     Cl


 0 ps bebas pd pusat atom

2 ikatan atom pd pusat atom   10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan         Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron   Molekul

AB2        2            0             linier          linier
                                     Segitiga        Segitiga
AB3        3            0             datar           datar




                                                               10.1
10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

AB2        2            0             linier           linier
                                     segitiga         segitiga
AB3        3            0
                                      datar            datar
AB4        4            0         tetrahedral        tetrahedral




                                                                10.1
10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

AB2        2            0             linier           linier
                                     segitiga         segitiga
AB3        3            0
                                      datar            datar
AB4        4            0         tetrahedral        tetrahedral
                                   segitiga           Segitiga
AB5        5            0
                                  bipiramida         bipiramida




                                                                10.1
10.1
TPEKV
           Jumlah    Jumlah ps.
         pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
 Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

  AB2       2            0             linier           linier
                                      segitiga         segitiga
  AB3       3            0
                                       datar            datar
  AB4       4            0         tetrahedral        tetrahedral
                                    segitiga           Segitiga
  AB5       5            0
                                   bipiramida         bipiramida
  AB6       6            0         oktahedral         oktahedral




10.1
10.1
10.1
ps elektron bebas vs.       ps elektron bebas vs.       ps elektron ikatan vs.
 ps. elektron bebas     >   ps. elektron ikatan     >   ps. elektron ikatan
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan         Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron   Molekul

                                     trigonal        trigonal
AB3        3            0
                                      planar          planar
                                     trigonal
AB2E       2            1                            menekuk
                                      planar




                                                           10.1
TPEKV
         Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan    bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus   elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

AB4        4           0         tetrahedral        tetrahedral
                                                     segitiga
AB3E       3           1         tetrahedral
                                                    bipiramida




                                                           10.1
TPEKV
         Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan    bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus   elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul


AB4        4           0         tetrahedral        tetrahedral
                                                     segitiga
AB3E       3           1         tetrahedral
                                                    bipiramida

AB2E2      2           2         tetrahedral        menekuk
                                                          O
                                                      H       H




                                                              10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul
                                   Segitiga           Segitiga
AB5        5            0
                                  bipiramida         bipiramida
                                   Segitiga      Tetrahedron
AB4E       4            1
                                  bipiramida      terdistorsi




                                                            10.1
TPEKV
           Jumlah    Jumlah ps.
         pasangan     bebas pd        Susunan             Geometri
Rumus     elektron   atom pusat   pasangan elektron       Molekul
                                    Segitiga           Segitiga
 AB5           5         0
                                   bipiramida         bipiramida
                                    Segitiga          Tetrahedron
AB4E       4            1
                                   bipiramida          terdistorsi
                                    Segitiga
 AB3E2         3         2                                Bentuk T
                                   bipiramida
                                                            F

                                                      F     Cl

                                                            F

                                                                 10.1
TPEKV
           Jumlah    Jumlah ps.
         pasangan     bebas pd        Susunan           Geometri
Rumus     elektron   atom pusat   pasangan elektron     Molekul
                                   Segitiga           Segitiga
 AB5           5         0
                                   bipiramida         bipiramida
                                  Segitiga            Tetrahedron
AB4E       4            1
                                  bipiramida           terdistorsi
                                   Segitiga
 AB3E2         3         2                             Bentuk T
                                   bipiramida
                                   Segitiga
 AB2E3         2         3                               linier
                                   bipiramida
                                                           I

                                                           I

                                                           I      10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

AB6        6            0         oktahedral         oktahedral

                                  oktahedral         Segiempat
AB5E       5            1
                                                      piramida
                                                          F
                                                       F    F
                                                          Br
                                                      F        F




                                                               10.1
TPEKV
          Jumlah    Jumlah ps.
        pasangan     bebas pd        Susunan          Geometri
Rumus    elektron   atom pusat   pasangan elektron    Molekul

AB6        6            0         oktahedral         oktahedral

                                  oktahedral         Segiempat
AB5E       5            1
                                                      piramida
                                                     Segiempat
AB4E2      4            2         oktahedral
                                                        datar
                                                      F        F
                                                          Xe
                                                      F        F


                                                               10.1
10.1
Panduan untuk menerapkan model TPEKV

1. Tulis struktur Lewis molekul tersebut.
2. Hitung jumlah pasangan elektron disekitar atom pusat.
3. Gunakan TPEKV untuk meramalkan geometri
   molekulnya.

    Apakah geometri molekul dari SO2 dan SF4?

        O     S    O                 F
                                                   AB4E
            AB2E               F     S      F
                                                tetrahedron
            menekuk                              terdistorsi
                                     F

                                                          10.1
Momen Dipol

                                 Daerah
               Daerah
                              kaya elektron
            miskin elektron

                  H                F


                  δ+               δ−



µ=Qxr
Q adalah muatan
r jarak antar muatan
1 D = 3,36 x 10-30 C m                        10.2
10.2
10.2
Yang manakah dari molekul berikut yang memiliki
    momen dipol? H2O, CO2, SO2, and CH4


        O                                 S
             H                                O
    H                                O
   Momen dipol                      Momen dipol
   Molekul polar                    Molekul polar

                                          H

                                     H    C       H
    O    C    O

Tdk ada momen dipol                       H
  Molekul nonpolar              Tdk ada momen dipol
                                Molekul nonpolar
                                                      10.2
Apakah CH2Cl2
memiliki momen
dipol?




                 10.2
10.2
Kimia dalam Kehidupan: Microwave Ovens




                                         10.2
Bagaimana teori Lewis menerangkan ikatan pd
        H2 dan F2?
             Pembagian dua elektron antar dua atom.

     Energi Ikatan yg terdisosiasi   Panjang Ikatan   Tumpang-tindih

H2          436,4 kJ/mol                74 pm           2 1s

F2          150,6 kJ/mol                142 pm          2 2p



 Teori ikatan valensi – mengasumsikan bahwa
 elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-
 orbital atom yang mengambil peranan dalam
 pembentukan ikatan.
                                                                 10.3
10.4
Perubahan pada
kerapatan elektron
ketika dua atom
hidrogen saling
mendekat.




                     10.3
Teori ikatan valensi dan NH3

N – 1s22s22p3

 3 H – 1s1

  Jika ikatan terbtk akibat kelebihan 3 orbital 2p pd nitrogen
  dengan orbital 1s pada tiap atom hidrogen, akan
  berbentuk apakah geometri molekul dari NH3?
                                              Jika digunakan
                                                3 orbital 2p
                                             perkiraan adalah
                                                    900
                                             Sudut ikatan aktual
                                               H-N-H adalah
                                                   107,30

                                                            10.4
Hibridisasi– istilah yang digunakan untuk
 pencampuran orbital2 atom dalam satu atom.
1. Tidak diterapkan pd atom yg terisolasi.
2. Merupakan pencampuran dari sedikitnya dua orbital atom
   yang tidak setara.
3. Jumlah orbital hibrida yg dihasilkan sama dengan jumlah
   orbital atom asli yang terlibat dalam proses hibridisasi
4. Hibridisasi membutuhkan energi; tetapi sistem memperoleh
   kembali energi ini, bahkan lebih selama pembentukan
   ikatan.
5. Ikatan kovalen terbentuk akibat tumpang-tindihnya orbital
   hibrida dengan orbital yang tidak terhibridisasi.

                                                               10.4
10.4
10.4
Meramalkan sudut
ikatan yang tepat




             10.4
Pembentukan Orbital Hibrida sp




                                 10.4
Pembentukan Orbital Hibrida sp2




                                  10.4
Bagaimana meramalkan hibridisasi pusat atom?

      Hitung jumlah pasangan bebas DAN jumlah dari
      atoms yang terikat pada pusat atom

 # ps.bebas
       +
# ikatan atom       Hibridisasi       Contoh

     2                    sp            BeCl2

     3                   sp2             BF3

     4                   sp3        CH4, NH3, H2O

     5                  sp3d             PCl5

     6                  sp3d2            SF6
                                                     10.4
10.4
10.5
10.5
Ikatan Pi (π) – kerapatan elektron diatas dan dibawah inti
                dari ikatan atom
Sigma bond (σ) – kerapatan elektron antar 2 atom
                                                             10.5
10.5
10.5
10.5
Ikatan Sigma (σ) dan Pi (π)

Ikatan tunggal           1 ikatan sigma

Ikatan ganda             1 ikatan sigma dan ikatan 1 pi

Ikatan rangkap tiga      1 ikatan sigma dan 2 ikatan pi

    Berapa jumlah ikatan σ dan π terdapat pada molekul
    asam asetat (cuka) CH3COOH?

         H
               O




                               ikatan σ = 6 + 1 = 7
    H    C       C   O    H
                               ikatan π = 1
         H
                                                         10.5
Percobaan menunjukkan O2
            O                 adalah paramagnetik
       O
   Tidak ada e- yang
   tdk berpasangan

Maka disebut diamagnetik




Teori Orbital Molekul – menggambarkan ikatan
kovalen melalui istilah orbital molekul yg dihasilkan
dr interaksi orbital2 atom dr atom2 yang berikatan
dan yg terkait dg molekul secara keseluruhan.
                                                      10.6
Tingkat energi orbital molekul ikatan dan orbital
        molekul antiikatan pada hidrogen (H2).




Orbital molekul ikatan memiliki energi yg lbh rdh dan kestabilan
yg lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya.

Orbital molekul antiikatan memiliki energi yg lebih tinggi dan
kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital2 atom
pembentuknya.                                                10.6
10.6
10.6
10.6
10.6
Konfigurasi Orbital Molekul (OM)

1. Jumlah orbital molekul yg terbentuk selalu sama dg jumlah
   orbital atom yg bergabung.
2. Semakin stabil orbital molekul ikatan, semakin kurang stabil
   orbital molekul antiikatan yang berkaitan.
3. Pengisian orbital molekul dimulai dr energi rendah ke
   energi tinggi.
4. Setiap orbital molekul dpt menampung hingga dua elektron.
5. Gunakan aturan Hund ketika elektron ditambahkan ke
   orbital molekul dengan energi yang sama.
6. Jumlah elektron dalam orbital molekul sama dg jumlah
   semua elektron pada atom-atom yg berikatan.
                                                            10.7
Jumlah         Jumlah
  Orde ikatan =
                1
                2   (   elektron
                        pada OM
                        ikatan
                                   -
                                       elektron
                                       pada OM
                                       antiikatan
                                                        )



 Orde
         ½              1          ½                0
Ikatan
                                                            10.7
10.7
Delokalisasi Orbital Molekul tidak hanya terbatas antar
dua ikatan atom yang berdekatan, tetapi sesungguhnya
terjadi antar tiga atau lebih atom.




                                                          10.8
Kerapatan elektron diatas dan dibawah permukaan
molekul benzena.




                                                  10.8
10.8
Kimia dalam Kehidupan: Buckyball Anyone?




                                           10.8

Bab10

  • 1.
    Presentasi Powerpoint Pengajar oleh PenerbitERLANGGA Divisi Perguruan Tinggi Bab 10 Ikatan Kimia II: Geometri Molekular dan Hibridasasi Orbital Atom
  • 2.
  • 3.
    Model Tolakan pasangan-elektronkulit-valensi (TPEKV) : Meramalkan bentuk geometris molekul dari pasangan elektron di sekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan elektron. Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB2 2 0 linier linier B B 10.1
  • 4.
    Cl Be Cl 0 ps bebas pd pusat atom 2 ikatan atom pd pusat atom 10.1
  • 5.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB2 2 0 linier linier Segitiga Segitiga AB3 3 0 datar datar 10.1
  • 6.
  • 7.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB2 2 0 linier linier segitiga segitiga AB3 3 0 datar datar AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral 10.1
  • 8.
  • 9.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB2 2 0 linier linier segitiga segitiga AB3 3 0 datar datar AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral segitiga Segitiga AB5 5 0 bipiramida bipiramida 10.1
  • 10.
  • 11.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB2 2 0 linier linier segitiga segitiga AB3 3 0 datar datar AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral segitiga Segitiga AB5 5 0 bipiramida bipiramida AB6 6 0 oktahedral oktahedral 10.1
  • 12.
  • 13.
  • 14.
    ps elektron bebasvs. ps elektron bebas vs. ps elektron ikatan vs. ps. elektron bebas > ps. elektron ikatan > ps. elektron ikatan
  • 15.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul trigonal trigonal AB3 3 0 planar planar trigonal AB2E 2 1 menekuk planar 10.1
  • 16.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral segitiga AB3E 3 1 tetrahedral bipiramida 10.1
  • 17.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral segitiga AB3E 3 1 tetrahedral bipiramida AB2E2 2 2 tetrahedral menekuk O H H 10.1
  • 18.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul Segitiga Segitiga AB5 5 0 bipiramida bipiramida Segitiga Tetrahedron AB4E 4 1 bipiramida terdistorsi 10.1
  • 19.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul Segitiga Segitiga AB5 5 0 bipiramida bipiramida Segitiga Tetrahedron AB4E 4 1 bipiramida terdistorsi Segitiga AB3E2 3 2 Bentuk T bipiramida F F Cl F 10.1
  • 20.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul Segitiga Segitiga AB5 5 0 bipiramida bipiramida Segitiga Tetrahedron AB4E 4 1 bipiramida terdistorsi Segitiga AB3E2 3 2 Bentuk T bipiramida Segitiga AB2E3 2 3 linier bipiramida I I I 10.1
  • 21.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB6 6 0 oktahedral oktahedral oktahedral Segiempat AB5E 5 1 piramida F F F Br F F 10.1
  • 22.
    TPEKV Jumlah Jumlah ps. pasangan bebas pd Susunan Geometri Rumus elektron atom pusat pasangan elektron Molekul AB6 6 0 oktahedral oktahedral oktahedral Segiempat AB5E 5 1 piramida Segiempat AB4E2 4 2 oktahedral datar F F Xe F F 10.1
  • 23.
  • 24.
    Panduan untuk menerapkanmodel TPEKV 1. Tulis struktur Lewis molekul tersebut. 2. Hitung jumlah pasangan elektron disekitar atom pusat. 3. Gunakan TPEKV untuk meramalkan geometri molekulnya. Apakah geometri molekul dari SO2 dan SF4? O S O F AB4E AB2E F S F tetrahedron menekuk terdistorsi F 10.1
  • 25.
    Momen Dipol Daerah Daerah kaya elektron miskin elektron H F δ+ δ− µ=Qxr Q adalah muatan r jarak antar muatan 1 D = 3,36 x 10-30 C m 10.2
  • 26.
  • 27.
  • 28.
    Yang manakah darimolekul berikut yang memiliki momen dipol? H2O, CO2, SO2, and CH4 O S H O H O Momen dipol Momen dipol Molekul polar Molekul polar H H C H O C O Tdk ada momen dipol H Molekul nonpolar Tdk ada momen dipol Molekul nonpolar 10.2
  • 29.
  • 30.
  • 31.
    Kimia dalam Kehidupan:Microwave Ovens 10.2
  • 32.
    Bagaimana teori Lewismenerangkan ikatan pd H2 dan F2? Pembagian dua elektron antar dua atom. Energi Ikatan yg terdisosiasi Panjang Ikatan Tumpang-tindih H2 436,4 kJ/mol 74 pm 2 1s F2 150,6 kJ/mol 142 pm 2 2p Teori ikatan valensi – mengasumsikan bahwa elektron-elektron dalam molekul menempati orbital- orbital atom yang mengambil peranan dalam pembentukan ikatan. 10.3
  • 33.
  • 34.
    Perubahan pada kerapatan elektron ketikadua atom hidrogen saling mendekat. 10.3
  • 35.
    Teori ikatan valensidan NH3 N – 1s22s22p3 3 H – 1s1 Jika ikatan terbtk akibat kelebihan 3 orbital 2p pd nitrogen dengan orbital 1s pada tiap atom hidrogen, akan berbentuk apakah geometri molekul dari NH3? Jika digunakan 3 orbital 2p perkiraan adalah 900 Sudut ikatan aktual H-N-H adalah 107,30 10.4
  • 36.
    Hibridisasi– istilah yangdigunakan untuk pencampuran orbital2 atom dalam satu atom. 1. Tidak diterapkan pd atom yg terisolasi. 2. Merupakan pencampuran dari sedikitnya dua orbital atom yang tidak setara. 3. Jumlah orbital hibrida yg dihasilkan sama dengan jumlah orbital atom asli yang terlibat dalam proses hibridisasi 4. Hibridisasi membutuhkan energi; tetapi sistem memperoleh kembali energi ini, bahkan lebih selama pembentukan ikatan. 5. Ikatan kovalen terbentuk akibat tumpang-tindihnya orbital hibrida dengan orbital yang tidak terhibridisasi. 10.4
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40.
  • 41.
  • 42.
    Bagaimana meramalkan hibridisasipusat atom? Hitung jumlah pasangan bebas DAN jumlah dari atoms yang terikat pada pusat atom # ps.bebas + # ikatan atom Hibridisasi Contoh 2 sp BeCl2 3 sp2 BF3 4 sp3 CH4, NH3, H2O 5 sp3d PCl5 6 sp3d2 SF6 10.4
  • 43.
  • 44.
  • 45.
  • 46.
    Ikatan Pi (π)– kerapatan elektron diatas dan dibawah inti dari ikatan atom Sigma bond (σ) – kerapatan elektron antar 2 atom 10.5
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
    Ikatan Sigma (σ)dan Pi (π) Ikatan tunggal 1 ikatan sigma Ikatan ganda 1 ikatan sigma dan ikatan 1 pi Ikatan rangkap tiga 1 ikatan sigma dan 2 ikatan pi Berapa jumlah ikatan σ dan π terdapat pada molekul asam asetat (cuka) CH3COOH? H O ikatan σ = 6 + 1 = 7 H C C O H ikatan π = 1 H 10.5
  • 51.
    Percobaan menunjukkan O2 O adalah paramagnetik O Tidak ada e- yang tdk berpasangan Maka disebut diamagnetik Teori Orbital Molekul – menggambarkan ikatan kovalen melalui istilah orbital molekul yg dihasilkan dr interaksi orbital2 atom dr atom2 yang berikatan dan yg terkait dg molekul secara keseluruhan. 10.6
  • 52.
    Tingkat energi orbitalmolekul ikatan dan orbital molekul antiikatan pada hidrogen (H2). Orbital molekul ikatan memiliki energi yg lbh rdh dan kestabilan yg lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya. Orbital molekul antiikatan memiliki energi yg lebih tinggi dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan orbital2 atom pembentuknya. 10.6
  • 53.
  • 54.
  • 55.
  • 56.
  • 57.
    Konfigurasi Orbital Molekul(OM) 1. Jumlah orbital molekul yg terbentuk selalu sama dg jumlah orbital atom yg bergabung. 2. Semakin stabil orbital molekul ikatan, semakin kurang stabil orbital molekul antiikatan yang berkaitan. 3. Pengisian orbital molekul dimulai dr energi rendah ke energi tinggi. 4. Setiap orbital molekul dpt menampung hingga dua elektron. 5. Gunakan aturan Hund ketika elektron ditambahkan ke orbital molekul dengan energi yang sama. 6. Jumlah elektron dalam orbital molekul sama dg jumlah semua elektron pada atom-atom yg berikatan. 10.7
  • 58.
    Jumlah Jumlah Orde ikatan = 1 2 ( elektron pada OM ikatan - elektron pada OM antiikatan ) Orde ½ 1 ½ 0 Ikatan 10.7
  • 59.
  • 60.
    Delokalisasi Orbital Molekultidak hanya terbatas antar dua ikatan atom yang berdekatan, tetapi sesungguhnya terjadi antar tiga atau lebih atom. 10.8
  • 61.
    Kerapatan elektron diatasdan dibawah permukaan molekul benzena. 10.8
  • 62.
  • 63.
    Kimia dalam Kehidupan:Buckyball Anyone? 10.8