< PreviousStruktur dan Gaya Antarmolekul312.Molekul Kovalen Tunggal Tidak JenuhMolekul-molekul yang berikatan kovalen tunggal dan tidak jenuhadalah molekul-molekul dengan atom pusat yang memiliki pasanganelektron bebas atau tidak digunakan untuk berikatan. H2O, NH3, PCl3,dan yang sejenis adalah contoh dari molekul jenis ini. Bagaimanameramalkan bentuk molekul yang memiliki pasangan elektron bebas(PEB)?Simak molekul NH3 dengan atom pusat N dan memiliki 5 elektronvalensi. Rumus Lewis molekul NH3 ditunjukkan oleh Gambar 2.4a. Padaatom N terdapat empat pasang elektron dalam kulit valensi. Tiga pasangmerupakan pasangan elektron ikatan (PEI) dengan atom H dan satupasang merupakan pasangan elektron bebas (PEB). Antara keempatpasang elektron dalam kulit valensi atom N terjadi tolakan satu samalain sedemikian rupa sehingga dicapai tolakan minimum antara pasanganelektron tersebut. Berdasarkan data empirik, diketahui bahwa molekul NH3berbentuk limas alas segitiga dengan sudut ikatan 107° (Gambar 2.4b).Bagaimana fakta ini dapat dijelaskan?Oleh karena terdapat empat pasang elektron dalam kulit valensiatom N maka struktur ruang pasangan elektron yang paling mungkinadalah tetrahedral. Bentuk ini dapat diterima, seperti terlihat padaGambar 2.4c. Akan tetapi, sudut ikatan dalam NH3 tidak sesuai dengansudut tetrahedral, yakni 109°.Jika tolakan antarpasangan elektron dalam kulit valensi atom N samabesar maka sudut ikatan harus 109°. Oleh karena faktanya 107°, adaperbedaan kekuatan tolakan antara PEI dan PEB, di mana PEB menolaklebih kuat dari PEI sehingga sudut ikatan di antara ketiga PEI lebihkecil dari sudut ikatan tetrahedral.Hipotesis tersebut ternyata sangat tepat dan beralasan bahwa PEBmenolak lebih kuat dari PEI sebab pasangan elektron bebas memerlukanruang lebih besar dibandingkan pasangan elektron ikatan. Pada PEB,pergerakan elektron lebih leluasa dibandingkan PEI yang kaku dan tegarakibat terikat di antara dua atom. Akibatnya, PEB memerlukan ruanggerak yang lebih besar dari PEI dan berdampak pada tolakan PEB lebihbesar dibandingkan tolakan di antara PEI.Gambar 2.4(a)Struktur Lewis NH3(b)Bentuk molekul NH3 (trigonalpiramidal)(c)Struktur ruang pasanganelektron dalam kulit valensiatom N (tetrahedral)(a)(c)(b)NHHHPEBNHHH1070Kata Kunci•Pasangan elektron bebas(PEB)•Pasangan elektron ikatan (PEI)•Kekuatan tolakanNHHH107°Contoh 2.2Meramalkan Bentuk Molekul dengan Ikatan Kovalen Tidak JenuhRamalkan bentuk molekul H2O? Diketahui sudut ikatan antara H–O–H sebesar 105°.Jawab:a.Tentukan atom pusat dan jumlah elektron valensi.b.Gambarkan struktur Lewisnya.c.Ramalkan bentuk molekulnya dengan mempertimbangkan tolakan PEB > PEI.Molekul H2O memiliki atom pusat O.Struktur Lewis H2O sebagai berikut:8O = [He] 2s2 2p4Atom O memiliki 6 elektron valensi, dua elektron berikatan dengan atom H dansisanya sebagai PEB.32Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIMeramalkan Geometri Molekul Berikatan RangkapRamalkan bentuk molekul formaldehida, HCOH.Jawab:a.Gambarkan struktur Lewisnya.b.Ramalkan bentuk molekulnya dengan menganggap ikatan rangkap sebagaiikatan tunggal.Gambar 2.5(a) Struktur Lewis dan bentukmolekul CO2(b) Struktur Lewis dan bentukmolekul HCN3.Molekul Kovalen Berikatan RangkapBagaimanakah pandangan teori domain elektron terhadap molekul yangmemiliki ikatan kovalen rangkap dua atau rangkap tiga? Menurut teoridomain elektron, ikatan rangkap dianggap sebagai satuan gugus elektronseperti halnya ikatan tunggal yang menghubungkan atom dengan atompusat M. Contohnya, molekul CO2 yang mengandung ikatan rangkap dua.Menurut teori domain elektron, bentuk molekul CO2 dapat dianggapsebagai dua gugus pasangan elektron ikatan, seperti pada molekul BeCl2.Oleh karena itu, bentuk molekul CO2 dianggap linear (perhatikanGambar 2.5a).Contoh molekul lain dengan ikatan rangkap tiga adalah HCN. Padamolekul HCN ada dua gugus pasangan elektron pada atom pusat C, yaitupasangan elektron ikatan dengan H dan tiga pasangan elektron ikatandengan N (ikatan rangkap tiga) sehingga diramalkan memiliki bentukmolekul linear (perhatikan Gambar 2.5b).Struktur Lewis H2O:Pada molekul H2O ada 4 pasang elektron dalam kulit valensi atom O, yaitu 2 PEI dan2 PEB.Oleh karena ada 4 pasang elektron dalam kulit valensi atom O, struktur ruang pasanganelektron yang dapat dibentuk adalah tetrahedral. Merujuk pada fakta bahwa sudutikatan dalam H2O 105°, sedangkan sudut ikatan dalam tetrahedral 109° maka terjadidistorsi terhadap bentuk molekul tetrahedral.Distorsi ini akibat tolakan antara kedua PEB lebih besar dibandingkan antara keduaPEI, akibatnya sudut yang dibentuk oleh molekul H2O lebih kecil dari 109°. Simakstruktur ruang pasangan elektron dalam molekul H2O berikut.(a)(b)OHH105NHH105Strukturnya membentuk tetrahedral terdistorsi, sedangkan bentuk molekul dari H2Oberupa huruf “V” (tidak linear sebagaimana pada molekul triatom yang lain, sepertiBeCl2 atau CO2).Contoh 2.3Struktur dan Gaya Antarmolekul33Berapakah sudut ikatan yang terbentuk dalam molekul formaldehidapada Contoh 2.3? Tentu Anda akan menduga 120° sebab bentukmolekulnya trigonal planar. Walaupun ikatan rangkap diperlakukansebagai satu gugusan elektron seperti ikatan tunggal, tetapi ikatanrangkap memiliki kerapatan muatan elektron lebih tinggi daripada ikatantunggal. Akibatnya, tolakan ikatan rangkap terhadap ikatan tunggal lebihkuat dan berdampak pada sudut ikatan.Kekuatan tolakan ikatan rangkap serupa dengan PEB sehingga sudutikatan H–C–H dalam molekul H2CO tidak sama besar dengan sudutikatan H–C = 0. Hasil kajian menunjukkan sudut ikatan sebesar 116°dan 122° (lihat Gambar 2.6).Berdasarkan uraian tersebut, dapatkah Anda menyimpulkan teoridomain elektron dalam memprediksi struktur molekul? Andaikan Mmenyatakan atom pusat, X menyatakan atom yang terikat pada atompusat, dan pasangan elektron bebas dinyatakan dengan E maka rumusbentuk molekul dapat diungkapkan sebagai MXmEn, dengan m adalahjumlah ligan dan n adalah jumlah pasangan elektron bebas dalam kulitvalensi atom pusat. Berdasarkan rumusan tersebut, Anda dapatmenyatakan molekul dengan rumusan tersebut. Contohnya, CH4 sebagaiMX4, NH3 sebagai MX3E, dan H2O sebagai MX2E2.Hasil-hasil yang dicapai dengan teori domain elektron dalammeramalkan bentuk molekul untuk molekul-molekul berikatan tunggaldan rangkap disajikan pada Tabel 2.1 berikut.OCHH122O116OGambar 2.6Sudut ikatan H-C-H berbedadengan H-C = OTabel 2.1Teori Domain Elektron dalam Meramalkan Bentuk Molekul.23456Pasangan ElektronStruktur RuangPasangan ElektronBentuk MolekulKelompokTotalBebasIkatan23243254326540010120123012LinearTrigonal planarTetrahedralTrigonal bipiramidalOktahedralLinearTrigonal planarHurufTetrahedralTrigonal piramidalHurufTrigonal bipiramidalDisfenoidalBentuk–TLinearOktahedralPiramida alas bujursangkarBujur sangkarMX2MX3MX2EMX4MX3EMX2E2MX5MX4EMX3E2MX2E3MX6MX5EMX4E2BeCl2BH3 dan BCl3SnCl2CCl4 dan SiH4NH3 dan PCl3H2O dan SCl2PCl5 dan PF5SF4ClF3XeF2SF6ClF5XeF4Contoh MolekulStruktur Lewis H2CO:Oleh karena ikatan rangkap dua antara C dan O dianggap sebagai ikatan tunggalmaka bentuk molekul H2CO dapat dikategorikan sebagai molekul MX3. Bentukmolekul MX3 adalah trigonal planar.34Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIC.Teori Ikatan Valensi dan HibridisasiTeori domain elektron sangat bermanfaat untuk meramalkan bentukmolekul sederhana, tetapi teori tersebut tidak menjelaskan bagaimanaelektron-elektron dalam kulit terluar dari atom pusat dapat membentukstruktur tertentu. Untuk mengetahui hal ini dapat dijelaskan denganhibridisasi orbital atom sebagai implementasi dari teori ikatan valensi.1.Prinsip Umum Teori Ikatan ValensiMenurut teori ikatan valensi, ikatan akan terbentuk antara dua atomjika memenuhi syarat sebagai berikut.a)Ketika membentuk ikatan, orbital-orbital pada atom pusat mengadakanrestrukturisasi melalui proses hibridisasi membentuk orbital hibrida.Selanjutnya, orbital hibrida ini berikatan dengan orbital atom lain.1.Tulikskan bentuk-bentuk molekul sederhana yangAnda ketahui, lalu buat gambarnya.2.Berdasarkan pemahaman Anda, perkirakan bentukmolekul senyawa-senyawa berikut.a.Air (H2O)b.Karbon mononoksida (CO)c.Etanol (CH3OH)d.Amonia (NH3)3.Berapa besar sudut ikatan dalam bentuk molekul: trigonalplanar, trigonal piramidal, tetrahedral, trigonalbipiramidal, dan oktahedral?Tes Kompetensi Subbab BKerjakanlah di dalam buku latihan.Gambar 2.7Bentuk molekul berdasarkan teoridomain elektronLinearTrigonal planarHuruf VBentuk-TTrigonal piramidalTrigonal bipiramidaldisfenoidalOktahedralPiramida alasbujur sangkarBujur sangkarUrutkan dan jelaskan kekuatan tolakan antara PEB vs PEB, PEB vs PEI, dan PEIvs PEI.Kegiatan Inkuiri1.Jelaskan metode yang dapat digunakan untukmeramalkan bentuk dari suatu molekul.2.Bagaimanakah tahapan menentukan suatu bentukmolekul dengan ikatan kovalen jenuh? Jelaskan.3.Bagaimanakah bentuk molekul dari SO2? Ramalkanoleh Anda.Struktur dan Gaya Antarmolekul35b)Orbital-orbital yang berikatan harus bertumpang tindih (overlapping)satu sama lain.c)Jumlah elektron dalam orbital ikatan yang bertumpang tindihmaksimal dua elektron dengan spin berlawanan.d)Kekuatan ikatan bergantung pada derajat tumpang tindih. Semakinbesar daerah tumpang tindih, semakin kuat ikatan yang terbentuk.e)Orbital-orbital atom selain orbital-s dalam berikatan memiliki arahtertentu sesuai orientasi orbital atom yang berikatan.Contoh:Tinjau molekul CH4, empat atom hidrogen berikatan dengan atomkarbon melalui ikatan kovalen, atom karbon sebagai atom pusat. Ikatanini terbentuk melalui tumpang tindih orbital sp3 dari atom karbondengan orbital 1s dari atom hidrogen.Kedua orbital yang berikatan (1s-sp3) dilokalisasikan sepanjang ikatanC–H. Oleh karena itu, orbital yang terbentuk dinamakan orbital ikatanterlokalisasi yang diorientasikan pada daerah di antara atom karbondan hidrogen.2.Hibridisasi Orbital AtomApakah yang dimaksud dengan hibridisasi? Hibridisasi adalah prosespencampuran orbital-orbital atom membentuk orbital baru dengan tingkatenergi berada di antara orbital-orbital yang dicampurkan. Orbital hasilpencampuran dinamakan orbital hibrida.Mengapa orbital-orbital berhibridisasi? Untuk dapat menjawab halini, tinjau molekul CH4 yang dibentuk dari satu atom karbon dan empatatom hidrogen dihubungkan dengan konfigurasi elektron atom karbon.Konfigurasi elektron atom karbon dengan nomor atom 6 sebagai berikut.6C: 1s2 2s2 2p2Elektron valensi pada atom karbon dapat diungkapkan dalam bentukdiagram sebagai berikut.2s2 2px1 2py1 2pz0Jika Anda perhatikan konfigurasi elektron valensi tersebut, atomkarbon hanya memiliki 2 elektron yang tidak berpasangan. Seharusnya,atom karbon maksimal mengikat 2 atom hidrogen membentuk CH2, sepertipada molekul PCl3 (Gambar 2.9). Perhatikan Gambar 2.8. Mengapaatom karbon dapat membentuk empat ikatan kovalen dengan atom-atomlain? Kasus ini dan untuk semua molekul yang lain dapat dijelaskandengan pendekatan hibridisasi.Oleh karena tingkat energi orbital 2s dan 2p tidak berbeda jauhmaka dimungkinkan orbital-orbital tersebut berhibridisasi membentukorbital yang baru ketika akan membentuk ikatan dengan atom-atom lain.Bagaimana proses terjadinya hibridisasi orbital-orbital pada atom pusat?Simak kembali molekul CH4. Ketika atom hidrogen mendekati atomkarbon, terjadi perubahan tingkat energi orbital-orbital pada atom karbonsedemikian rupa sehingga dimungkinkan terjadinya hibridisasi orbital-orbital valensi atom karbon.Gambar 2.9Pada PCl3, elektron dari setiapatom Cl berikatan denganelektron dari atom Pmembentuk 3 pasang elektronikatan.15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p33s23px1 3py1 3pz1Gambar 2.8Orbital sp3 dari atom C bertumpangtindih dengan orbital s dari atom H.Model orbital ikatan terlokalisasimerupakan aplikasi teori ikatanvalensi yang dikembangkan olehLinus Pauling.Orbital localized-bond model isapplication of valence-bond theorywhich is developed by Linus Pauling.NoteCatatanHHHHcClPClCl36Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIOleh karena orbital-orbital hibrida yang dibentuk memiliki tingkat energiyang sama (di antara 2s dan 2p) maka elektron yang berasal dari orbital 2sdipromosikan ke orbital p3 yang masih kosong. Orbital hibrida tersebutdinamakan orbital sp3 karena berasal dari satu orbital-s dan tiga orbital-p.Dalam proses hibridisasi, berlaku hukum kekekalan orbital. Artinyajumlah orbital sebelum dan sesudah dicampurkan sama. Jadi, hibridisasisatu orbital-s dan tiga orbital-p akan terbentuk empat orbital sp3.3.Bentuk Molekul dan Valensi TerarahMenurut teori ikatan valensi, pada pembentukan ikatan, orbital-orbital hibrida dari atom pusat harus bertumpang tindih dengan orbitalatom lain dengan arah tertentu. Pada molekul CH4, orbital hibrida sp3dari atom karbon akan bertumpang tindih dengan orbital-s dari atomhidrogen membentuk ikatan terlokalisasi sp3–s sepanjang sumbu ikatanC–H. Oleh karena ikatan yang terbentuk memiliki orientasi tertentudalam ruang maka ikatan ini disebut ikatan valensi terarah.Bentuk molekul yang dibangun oleh CH4 ditentukan oleh orientasiorbital hibrida sp3 dalam atom karbon. Dengan kata lain, bentuk molekulditentukan oleh struktur orbital hibrida pada atom pusat. Mengapa orbitalhibrida memiliki struktur?Selain orbital-s, orbital-p dan orbital-d memiliki orientasi tertentudalam ruang. Orbital-orbital hibrida yang terbentuk dari orbital-orbitalatom juga memilki struktur tertentu di dalam ruang.Jenis orbital hibrida yang dapat dibentuk dari kombinasi orbital s, p,dan d adalah orbital hibrida sp, sp2, sp3, dsp3, sp3d2, atau d2sp3. Orbital-orbital tersebut memiliki orientasi tertentu dalam ruang.a.Struktur LinearStruktur molekul BeH2 menurut prediksi teori domain elektron adalahlinear. Bagaimana menurut pandangan teori ikatan valensi denganpendekatan hibridisasinya?Atom pusat pada molekul BeH2 adalah berilium dengan konfigurasielektron 4Be: 1s2 2s2 2p0. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, atom Betidak memiliki elektron yang tidak berpasangan. Jadi, tidak mungkin dapatberikatan membentuk molekul, tetapi faktanya atom Be dapat membentukmolekul BeH2. Agar atom Be dapat berikatan dengan atom H maka orbital-orbital 2s pada kulit valensi mengadakan hibridisasi dengan orbital 2p yangmasih kosong, diikuti promosi elektron dari orbital 2s ke orbital 2p. HasilnyaadalahPromosi elektronTingkat energiHibridisasiMenurut aturan Hund, elektron-elektron yang tidak berpasangandalam orbital hibrida memiliki arahspin yang sejajar.Based on Hund rule, unpair electronsin hybrid orbital have parallel spindirection.NoteCatatanBerdasarkan tabel berikut :Mahir MenjawabMolekul PH3 memiliki titik didihterendah penyebabnya adalah ....A.Mr terkecilB.Molekulnya kecilC.Terdapatnya ikatan hidrogenD.Terdapatnya ikatan gaya LondonE.Terdapatnya ikatan gaya Van derWaalsPembahasanPada molekul PH3, terdapat gaya Vander Waals. Ikatan Van der Waals jauhlebih lemah daripada ikatanhidrogen pada molekul NH3.Karenanya PH3 memiliki titik didihterendah (E)UNAS 2005NH3PH3AsH3SbH3SenyawaMr173478125–33–88–55–17Titik DidihPromosi elektronHibridisasiStruktur dan Gaya Antarmolekul37b.Struktur Trigonal PlanarMolekul BF3 menurut teori domain elektron memiliki bentuk molekultrigonal planar. Bagaimana menurut pandangan teori ikatan valensiberdasarkan pendekatan hibridisasinya?Atom pusat pada molekul BF3 adalah boron dengan konfigurasielektron 5B: 1s2 2s2 2p1. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, atom Bmemiliki satu elektron yang tidak berpasangan. Jadi, hanya satu ikatanyang dapat dibentuk dengan atom F, tetapi faktanya atom B dapatmengikat tiga atom fluorin membentuk molekul BF3.Agar atom B dapat berikatan dengan tiga atom F maka orbital-orbital2s pada kulit valensi mengadakan hibridisasi dengan orbital 2p, diikutipromosi elektron dari orbital 2s ke orbital 2p. Hasilnya adalah sebagaiberikut. 2s 2px 2py 2pz sp2 2p (sisa)Pembentukan orbital hibrida sp2 ditunjukkan pada gambar berikut.Dua orbital p yangmasih kosongHHBe++Pembentukan orbital hibrida sp dapat ditunjukkan pada gambarberikut.Gambar 2.10Pembentukan orbital hibrida sp.Hibridisasi orbital atom s dan orbitalatom p menghasilkan orbital hibridasp dengan orientasi ruangmembentuk sudut 180°.Orbital hibrida sp memiliki dua aspek penting, yaitu:1)Setiap orbital menyediakan daerah tumpang tindih yang cukup besardengan orbital 1s dari atom hidrogen.2)Orbital-orbital tersebut memiliki orientasi 180° satu sama lain.Dua orbital 2p yang tidak digunakan membentuk orbital hibridaberada pada posisi tegak lurus satu sama lain terhadap sumbu yangdibentuk oleh orbital hibrida sp.Setiap orbital hibrida sp dalam atom Be bertumpang tindih dengan orbital1s dari atom H membentuk dua orbital ikatan terlokalisasi yang setara (lihatGambar 2.11). Setiap ikatan Be–H dalam molekul BeH2 disebut ikatan-σ(sigma) dan struktur molekul yang terbentuk adalah linear.Gambar 2.11Pembentukan ikatan-σ yangterlokalisasi sepanjang sumbu ikatandalam molekul BeH2.Orbital2p sisaOrbitalhibrida sp2s2psp+Promosi elektronHibridisasi→→Kata Kunci•Hibridisasi•Linear•Orientasi ruang•Terlokalisasi•Tumpang tindihppBeHHHBeH38Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIUntuk membentuk tiga ikatan yang setara, atom boron harusmenyediakan tiga orbital setengah penuh. Hal ini dapat dicapai melaluihibridisasi orbital 2s dan dua orbital 2p membentuk orbital hibrida sp2.Oleh karena ketiga orbital setara maka struktur yang terbentuk trigonalplanar yang simetri. Masing-masing elektron valensi dalam orbital hibridasp2 tidak berpasangan dengan spin sejajar (aturan Hund).Molekul BF3 dibentuk melalui tumpang tindih orbital hibrida sp2 dariboron dan orbital 2pz dari fluorin membentuk tiga orbital ikatan sigmaterlokalisasi. Bentuk molekul BF3 yang terbentuk adalah trigonal planar,seperti ditunjukkan pada gambar berikut.c.Struktur TetrahedralOrbital hibrida sp3 dapat dibentuk melalui kombinasi orbital s dantiga orbital p. Orbital sp3 yang dibentuk ekuivalen dalam ukuran maupuntingkat energinya. Akibatnya, keempat orbital hibrida sp3 membentuktetrahedral yang simetris di sekitar atom pusat dan molekul yang dibentukmelalui orbital hibrida sp3 memiliki struktur tetrahedral. Orientasi orbitalhibrida sp3 ditunjukkan pada Gambar 2.14 berikut.Gambar 2.12Pembentukan orbital hibrida sp2.Hibridisasi satu orbital atom s dandua orbital atom p membentukorbital hibrida sp2 dengan orientasiruang trigonal planar dengan sudutmasing-masing 120°.Gambar 2.13Pembentukan ikatan dalam BF3.Setiap ikatan B–F dibentuk daritumpang tindih antara orbital sp2dari boron dan orbital 2pz darifluorin. Tiga orbital ikatan B–Fterlokalisasi membentuk molekulBF3 dengan struktur trigonal planar.Gambar 2.14Hibridisasi orbital 2s dan tiga orbital2p membentuk orbital hibrida sp3.Keempat orbital hibrida sp3 setarasatu sama lain. Hal ini mendoronggeometri elektron pada atom pusatmembentuk struktur tetrahedraldengan sudut 109,5°.Orbital2p sisaOrbitalhibrida sp22s2px2py3pz109,5°+++yx2szz+yy+x2pxz2pyx120°120°120°Orbital 2pkosongOrbital p sisa yang tidakdigunakan berikatanFFFFFFBFFFStruktur dan Gaya Antarmolekul39Oleh karena keempat orbital setara maka struktur yang terbentukadalah tetrahedral. Masing-masing elektron valensi dalam orbital hibridasp3 tidak berpasangan dengan spin sejajar (aturan Hund).Molekul CH4 dibentuk melalui tumpang tindih orbital hibrida sp3dari atom C dan orbital 1s dari atom H membentuk empat orbital ikatansigma terlokalisasi. Bentuk molekul CH4 adalah tetrahedral, sama sepertistruktur orbital hibrida sp3 (lihat Gambar 2.15).Gambar 2.15Empat orbital ikatan terlokalisasidalam CH4 dibentuk melaluitumpang tindih orbital hibrida sp3pada atom C dan 1s dari atom H.Sebagaimana diramalkan oleh teori domain elektron, bentuk molekulCH4 tetrahedral dan keempat ikatan C–H setara. Keempat orbital ikatanterlokalisasi dalam CH4 dibentuk melalui tumpang tindih orbital sp3 danorbital 1s dari atom hidrogen.d.Struktur Trigonal Bipiramidal dan OktahedralStruktur trigonal bipiramidal dan oktahedral merupakan kasusmenarik dalam teori ikatan valensi dengan hibridisasinya. Orbital hibridayang terbentuk melibatkan orbital-d dan senyawa yang terbentuktergolong superoktet. Contoh molekul dengan bentuk trigonal bipiramidaladalah PCl5 dan contoh molekul oktahedral adalah SF6.Tinjau molekul PCl5 dengan atom P sebagai atom pusat. Konfigurasielektronnya: 15P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 3d0. Hibridisasi satu orbital 3s, tiga orbital3p dan satu orbital 3d menghasilkan lima orbital hibrida sp3d dengan strukturtrigonal bipiramidal yang simetris. Kelima orbital hibrida sp3d memiliki sifat-sifat menarik sebab ada dua orbital hibrida yang tidak setara.Orbital-orbital hibrida sp3d membentuk dua susunan yang tidak setara.Susunan pertama terdiri atas tiga orbital hibrida ekuilateral yang setaradan susunan kedua terdiri dari dua orbital aksial yang setara. Kelimaorbital ikatan P–Cl dibentuk melalui tumpang tindih setiap orbital hibridasp3d dengan orbital 3p dari atom klorin. Sepuluh elektron valensimenghuni lima orbital ikatan sigma terlokalisasi membentuk lima ikatankovalen terlokalisasi.Pada struktur oktahedral diperlukan enam orbital dengan elektrontidak berpasangan. Keenam orbital tersebut dibentuk melalui hibridisasi1 orbital s, 3 orbital p, dan 2 orbital d membentuk orbital hibrida sp3d2.Pada molekul SF6, orbital pada kulit valensi atom S mengadakanhibridisasi membentuk orbital hibrida sp3d2 dengan struktur oktahedral.Mahir MenjawabJumlah pasangan terikat atom pusatsuatu molekul senyawa = 3,sedangkan pasangan elektronbebasnya = 0. Bentuk molekulnyaadalah ....B.OktahedralB.Trigonal planarC.TetrahedralA.Trigonal bipiramidalE.LinearPembahasanMolekul yang stabil memilikitolakan minimum antarpasanganelektronnya. Atom pusat dengan 3pasang elektron terikat dan tanpapasangan elektron bebas, memilikitolakan minimum dalam bentukgeometri segitiga sama sisi.Jadi, jawabannya (B)Ebtanas 1995Promosi elektronHibridisasiPromosi elektronHibridisasiH109,5°HHHHHHH40Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIKeenam orbital sp3d2 bertumpang tindih dengan orbital 2p dari atomfluorin membentuk enam ikatan S–F terlokalisasi yang setara denganstruktur oktahedral.Gambar 2.16Struktur orbital hibrida sp3 padaatom oksigen dalam H2O. Dua orbitalikatan O-H dibentuk melaluitumpang tindih dua orbital sp3 dariatom O dan orbital 1s dari atom Hmembentuk ikatan sigmaterlokalisasi. Dua orbital sp3 lainnyadihuni oleh dua pasang elektronbebas.Gambar 2.17(a) Struktur molekul etana(b) Struktur orbital pada molekuletana.4.Hibridisasi dalam Molekul yang Memiliki Pasangan ElektronBebasBagaimanakah hibridisasi dalam molekul yang memiliki pasanganelektron bebas pada atom pusatnya, misalnya H2O dan NH3. Hal ini dapatdijelaskan dengan orbital hibrida sp3 pada atom pusatnya.Tinjau molekul H2O dengan atom O sebagai atom pusat:2s2 2p4 sp3Dua orbital ikatan dalam molekul H2O dapat dipandang sebagaitumpang tindih orbital 1s dari atom H dan satu orbital sp3 dari atom Omembentuk dua orbital ikatan sigma O–H. Bentuk struktur orbital hibridasp3 yang terjadi dalam molekul H2O dapat diperhatikan pada Gambar2.16.Terdapat delapan elektron valensi dalam molekul H2O, enam dariatom O dan dua dari atom H. Empat elektron valensi menghuni duaorbital ikatan sigma O–H. Empat elektron lainnya menghuni dua orbitalsp3 yang tidak berikatan dan membentuk dua pasang elektron bebas padaatom oksigen.Menurut teori domain elektron, sudut ikatan H–O–H dalam molekulH2O lebih kecil dari sudut tetrahedral murni sebab pasangan elektronbebas menolak lebih kuat terhadap pasangan elektron ikatan sehinggaterjadi distorsi bentuk molekul dari tetrahedral murni. Jadi, jelas bahwadalam molekul H2O terjadi hibridisasi sp3 pada atom oksigen.5.Hibridisasi dalam Senyawa HidrokarbonApakah hibridisasi terjadi pada senyawa karbon, khususnya ikatanpada karbon-karbon? Tinjau molekul etana (C2H6) dengan strukturmolekul ditunjukkan berikut.(a)(b)1.Gambarkan proses pembentukan orbital-orbital sp3d pada atom fosfor.Gambarkan juga pembentukan ikatan valensi antara orbital sp3d dengan 3pdari atom klorin.2.Gambarkan proses pembentukan orbital-orbital sp3d2 pada atom belerang.Gambarkan juga pembentukan ikatan valensi antara orbital sp3d2 dengan 2pdari atom fluorin.Kegiatan InkuiriHHPromosi elektronHibridisasiCCHHHHHHCCHHHHHHNext >