tugas-makalah-ikatan-kimia(3) fix
Post on 19-Feb-2018
301 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
1/24
1
TUGAS MAKALAH IKATAN KIMIA
HIBRIDISASI DAN GAYA ANTAR MOLEKUL
DISUSUN OLEH :
1. Indri Savitri NIM 06101181320024
2. Diah Permata Sari NIM 06101181320002
3. Pirden Simanjuntak NIM 06121010032
Dosen Pembimbing: Drs. M. Hadeli L., M.Si.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2015
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
2/24
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah
tentang Hibridisasi dan Gaya Antar Molekul ini dengan baik meskipun banyak
kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak M. Hadeli selaku
Dosen mata kuliah Ikatan Kimia Universitas Sriwijaya yang telah memberikan tugas
ini kepada kami. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka
menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai dampak yang ditimbulkan dari
sampah, dan juga bagaimana membuat sampah menjadi barang yang berguna.
Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik,
saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan
datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya.
Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun
orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan
kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yangmembangun demi perbaikan di masa depan.
Indralaya, 04 November 2015
Penyusun
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
3/24
3
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI..............................................................................................................................3
BAB I .........................................................................................................................................4
PENDAHULUAN .....................................................................................................................4
1.1 Latar Belakang .................................................................................................................4
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................................4
1.3 Tujuan Penulisan..............................................................................................................5
BAB II........................................................................................................................................6
PEMBAHASAN........................................................................................................................6
2.1 HIBRIDISASI ..................................................................................................................6
2.1.1 Sejarah Penemuan Hibridisasi ...................................................................................6
2.1.2 Pengertian Hibridisasi................................................................................................7
2.1.3 Proses Hibridisasi ......................................................................................................8
2.1.4 Macam-macam Hibridisasi........................................................................................9
2.2.5 Hibridisasi Dan Bentuk Molekul.............................................................................14
2.2 GAYA ANTAR MOLEKUL.........................................................................................15
2.2.1 Pengertian Gaya Antar Molekul..............................................................................15
2.2.2 Jenis Gaya Tarik Antar Molekul ............................................................................15
2.2.3 Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Sifat Fisis dan kimia zat ...........................22
BAB III ....................................................................................................................................23
PENUTUP................................................................................................................................23
3.1 Kesimpulan.....................................................................................................................23
3.2 Saran...............................................................................................................................23
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................24
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
4/24
4
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Karakteristik materi bentuk geometri molekul ialah bersifat abstrak serta
gabungan antara pemahaman konsep dan aplikasi. Karakteristik abstrak terdapat pada
kajian yang membahas tentang elektron, padahal elektron tidak tampak dilihat secara
nyata, sehingga ketika elektron membentuk ikatan juga tidak akan tampak secara
nyata. Begitu juga ketika mempelajari bentuk geometri molekul seperti tetrahedral,
trigonal bipiramida, oktahedral, dll yang digambarkan dalam bidang dua dimensi,
maka bentuknya masih abstrak dan sulit untuk dibayangkan. Pemahaman konsep
digunakan pada penjelasan teori domain elektron dan teori hibridisasi. Pada teori
domain elektron terdapat konsep yang harus dipahami seperti konsep domain ikatan
dan domain bukan ikatan, serta konsep tipe molekul. Sebagai contoh, jika rumus tipe
molekul adalah AB2 maka bentuk molekulnya adalah linear, jika notasinya AB3
maka bentuk geometrinya adalah segitiga datar. Pada teori hibridisasi juga terdapat
konsep-konsep yang harus dipahami seperti: aturan Hund, prinsip Aufbau, dan asas
larangan Pauli, serta hibrid yang terbentuk dari basil hibridisasi. Sebagai contoh, jika
hibridisasnya adalah sp maka bentuk geometrinya adalah linear, jika hibridisasinya
sp3 maka bentuk molekulnya adalah tetrahedral. Konsep-konsep ini kemudian harus
diaplikasikan untuk merarnalkan bentuk geometri molekul. Sebagai contoh untuk
penentuan bentuk geometri CH4 maka konsep yang harus diaplikasikan antara lain
konsep konfigurasi elektron, pengisian elektron pada 5 orbital s dan p, eksitasi
elektron, dan pengisian atom H pada orbital hibridisasi sehingga terbentuk hibridisasi
sp3(tetrahedral).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, penyusun merumuskan rumusan
masalah sebagai berikut:
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
5/24
5
1. Bagaimanakah sejarah penemuan hibridisasi pertama kali?
2. Apakah yang dimaksud dengan hibridisasi?
3. Bagaimanakah proses hibridisasi dapat berlangsung?
4. Apa sajakah macam-macam hibridisasi?
5. Apakah yang dimaksud dengan gaya tarik antar molekul?
6. Apa sajakah jenis gaya tarik antar molekul polar?
7. Bagaimanakah pengaruh gaya Antar molekul terhadap sifat fisis dan kimia
zat?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui sejarah penemuan hibridisasi
2. Mengetahui kajian teori dari hibridisasi
3. Mengetahui proses hibridisasi
4. Mengetahui macam-macam hibridisasi
5. Mengetahui kajian teori gaya tarik antar molekul
6. Mengetahui jenis gaya tarik antar molekul polar
7. Mengetahui pengaruh gaya Antar molekul terhadap Sifat Fisis dan kimia
zat
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
6/24
6
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 HIBRIDISASI
2.1.1 Sejarah Penemuan Hibridisasi
Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam
menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara historis, konsep ini
dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini
selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah
heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik. Teori hibridisasi
tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-
masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbital d, seperti
yang terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam. Walaupun skema
hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.
Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model
representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasushibridisasi yang sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital-orbital atom
hidrogen. Orbital-orbital yang terhibridisasikan diasumsikan sebagai gabungan dari
orbital-orbital atom yang bertumpang tindih satu sama lainnya dengan proporsi yang
bervariasi. Orbital-orbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena
ia adalah salah satu dari sedikit orbital yang persamaan Schrdingernya memiliki
penyelesaian analitis yang diketahui. Orbital-orbital ini kemudian diasumsikan
terdistorsi sedikit untuk atom-atom yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, dan
oksigen. Dengan asumsi-asumsi ini, teori hibridisasi barulah dapat diaplikasikan.
Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul,
namun untuk molekul-molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen, teori
hibridisasi menjadikan penjelasan strukturnya lebih mudah. Teori hibridisasi sering
digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang
terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari
bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
7/24
7
2.1.2 Pengertian Hibridisasi
Hibridisasi adalah sebuah konsep bersatunya orbital-orbital atom membentuk
orbital hibrid yang baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom.
Konsep orbital-orbital yang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan
bentuk orbital molekul dari sebuah molekul. Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan
dari teori ikatan valensi. Walaupun kadang-kadang diajarkan bersamaan dengan teori
VSEPR, teori ikatan valensi dan hibridisasisebenarnya tidak ada hubungannya sama
sekali dengan teori VSEPR. Hibridisasi adalah penyetaraan tingkat energi melalui
penggabungan antar orbital senyawa kovalen atau kovalen koordinasi.
Hibridasi
Perhatikan konfigurasi elektron Be, B dan C
Be : 1s2
2s2
B : 1s2
2s2
2p1
C : 1s2
2s2
2p2
Berilium dapat membentuk senyawa yang bersifat kovalen seperti BeH 2 dan
BeCl2. Boron dapat membentuk senyawa dengan perbandingan 1:3 seperti BF3 dan
BCl3. Pada senyawa karbon yang lebih dari sejuta banyaknya dapat dijumpai atom
karbon yang terikat melalui empat pasangan elektron ikatan. Jika ditinjau dari
konfigurasi elektron saja, maka dapat diduga bahwa, berilium yang orbitalnya terisi
penuh tidak dapat membentuk satu ikatan kovalen, sedangkan karbon hanya dapat
membentuk dua ikatan kovalen. Kontradiksi antara pengamatan eksperimen dan
ramalan berdasarkan model atom, menunjukkan bahwa model orbital atom masih jauh
dari sempurna untuk menjelaskan ikatan kimia. Oleh sebab itu, penyusunan elektron
dalam orbital setiap bilangan kuantum utama perlu ditata kembali. Penyusunan
kembali orbital dalam sebuah atom, untuk membentuk seperangkat orbital yang
ekivalen dalam molekul disebut hibridisasi. Hibridisasi adalah proses pembentukan
orbital-orbital hibrida dengan tingkat energi yang sama (orbital-orbital degenerat) dari
orbital-orbital asli yang jenis dan tingkat energinya berbeda.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
8/24
8
2.1.3 Proses Hibridisasi
Proses hibridisasi berlangsung dalam tahap-tahap berikut :
(1) Elektron mengalami promosi ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi.
Misalnya pada Be : dari 2s ke 2p)
(2) Orbital-orbital bercampur atau berhibridisasi membentuk orbital hibrida yang
ekivalen.
Contoh 1 : Be mempunyai konfigurasi elektron 1s2
2s2. Satu elektron dari 2s
mengalami promosi menghasilkan konfigurasi 1s2
2s1
2p1
x. Orbital 2s dan 2p1
xberhibridisasi membentuk dua orbital hibrida sp yang ekivalen berbentuk garis lurus.
Contoh 2 : B mempunyai konfigurasi elektron terluar 2s2
2p1. Suatu elektron dari 2s
mengalami promosi menghasilkan konfigurasi elektron 2s1
2p1x 2p
1y. Orbital 2s 2px
dan 2py berhibridisasi membentuk tiga orbital hibrida sp2 yang ekivalen berbentuk
segitiga datar.
Contoh 3 : C mempunyai konfigurasi elektron terluar 2s2 2p2. Satu elektron dari 2s
mengalami promosi menghasilkan konfigurasi elektron 2s1 2p1x 2p1y 2p1z. Orbital
2s. 2px. 2py dan 2pz berhibridisasi membentuk 4 orbital hibrida sp3 yang ekivalen
berbentuk tetrahedral.
Contoh 4 : P mengalami konfigurasi elektron terluar 3s2 3p3. Satu elektron dari 3s
mengalami promosi menghasilkan konfigurasi elektron 3s1 3p1x 3p1y 3p1z 3d1.
Orbital 3s, 3px, 3py, 3pz dan 3d1z membentuk 5 orbital hibrida sp3d yang ekivalen
berbentuk trigonal bipiramida.
Contoh 5 : S mempunyai konfigurasi elektron terluar 3s2 3p4. Satu elektron dari 3s
dan satu elektron dari 3p mengalami promosi menghasilkan konfigurasi elektron 3s1
3p2x 3p
1y 3p
1z 3d
13d
1x2-y2. Keenam orbitak diatas berhibridisasi membentuk 6 orbital
hibrida sp3d2 yang ekivalen dengan bentuk oktahedral.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
9/24
9
2.1.4 Macam-macam Hibridisasi
2.1.4.1 Hibridisasi sp3
Hibridisasi menjelaskan atom-atom yang berikatan dari sudut pandang sebuah
atom. Untuk sebuah karbon yang berkoordinasi secara tetrahedral (seperti metana,
CH4), maka karbon haruslah memiliki orbital-orbital yang memiliki simetri yang
tepat dengan 4 atom hidrogen. Konfigurasi keadaan dasar karbon adalah 1s2 2s2 2px1
2py1
(Perhatikan bahwa orbital 1s memiliki energi lebih rendah dari orbital 2s, dan orbital
2s berenergi sedikit lebih rendah dari orbital-orbital 2p). Teori ikatan valensi
memprediksikan, berdasarkan pada keberadaan dua orbital p yang terisi setengah,
bahwa C akan membentuk dua ikatan kovalen, yaitu CH2. Namun, metilena adalah
molekul yang sangat reaktif (lihat pula: karbena), sehingga teori ikatan valensi saja
tidak cukup untuk menjelaskan keberadaan CH4. setiap hidrogen pada CH4 dapat
dilepaskan dari karbon dengan energi yang sama. Untuk menjelaskan keberadaan
molekul CH4 ini, maka teori hibridisasi digunakan.
Langkah awal hibridisasi adalah eksitasi dari satu (atau lebih)elektron:
Proton yang membentuk inti atom hidrogen akan menarik salah satu elektron
valensi karbon. Hal ini menyebabkan eksitasi, memindahkan elektron 2s ke orbital 2p.
Hal ini meningkatkan pengaruh inti atom terhadap elektron-elektron valensi dengan
meningkatkan potensial inti efektif.
Kombinasi gaya-gaya ini membentuk fungsi-fungsi matematika yang baru
yang dikenal sebagai orbital hibrid. Dalam kasus atom karbon yang berikatan dengan
empat hidrogen, orbital 2s (orbital inti hampir tidak pernah terlibat dalam ikatan)
"bergabung" dengan tiga orbital 2p membentuk hibrid sp3 (dibaca s-p-tiga) menjadi
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
10/24
10
Pada CH4, empat orbital hibrid sp3 bertumpang tindih dengan orbital 1s
hidrogen, menghasilkan empat ikatan sigma. Empat ikatan ini memiliki panjang dan
kuat ikat yang sama, sehingga sesuai dengan pengamatan.
Sebuah pandangan alternatifnya adalah dengan memandang karbon sebagai anion C4
.
Dalam kasus ini, semua orbital karbon terisi:
Jika kita menrekombinasi orbital-orbital ini dengan orbital-s 4 hidrogen (4 proton,
H+) dan mengijinkan pemisahan maksimum antara 4 hidrogen (yakni tetrahedal),
maka kita bisa melihat bahwa pada setiap orientasi orbital-orbital p, sebuah hidrogen
tunggal akan bertumpang tindih sebesar 25% dengan orbital-s C dan 75% dengan tiga
orbital-p C. HaL ini sama dengan persentase relatif antara s dan p dari orbital hibridsp3 (25% s dan 75% p). Menurut teori hibridisasi orbital, elektron-elektron valensi
metana seharusnya memiliki tingkat energi yang sama, namun spektrum
fotoelekronnya [3] menunjukkan bahwa terdapat dua pita, satu pada 12,7 eV (satu
pasangan elektron) dan saty pada 23 eV (tiga pasangan elektron). Ketidakkonsistenan
ini dapat dijelaskan apabila kita menganggap adanya penggabungan orbital tambahan
yang terjadi ketika orbital-orbital sp3 bergabung dengan 4 orbital hidrogen.
2.1.4.2 Hibridisasi sp2
Senyawa karbon ataupun molekul lainnya dapat dijelaskan seperti yang
dijelaskan pada metana. Misalnya etilena (C2H4) yang memiliki ikatan rangkap dua
di antara karbon-karbonnya. Struktur Kekule metilena akan tampak seperti:
Karbon akan melakukan hibridisasi sp2 karena orbtial-orbital hibrid hanya akan
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
11/24
11
membentuk ikatan sigma dan satu ikatan pi seperti yang disyaratkan untuk ikatan
rangkap dua di antara karbon-karbon. Ikatan hidrogen-karbon memiliki panjang dan
kuat ikat yang sama. Hal ini sesuai dengan data percobaan.
Dalam hibridisasi sp2, orbital 2s hanya bergabung dengan dua orbital 2p:
membentuk 3 orbital sp2 dengan satu orbital p tersisa. Dalam etilena, dua
atom karbon membentuk sebuah ikatan sigma dengan bertumpang tindih dengan dua
orbital sp2 karbon lainnya dan setiap karbon membentuk dua ikatan kovalen dengan
hidrogen dengan tumpang tindih s-sp2 yang bersudut 120. Dalam kasus ini, geometri
orbital terdistorsi dari yang seharusnya.
2.1.4.3 Hibridisasi sp
Ikatan kimia dalam senyawa seperti alkuna dengan ikatan rangkap tiga.
Dalam model ini, orbital 2s hanya bergabung dengan satu orbital-p,
menghasilkan dua orbital sp dan menyisakan dua orbital p. Ikatan kimia dalam
asetilena (etuna) terdiri dari tumpang tindih sp-sp antara dua atom karbon membentuk
ikatan sigma, dan dua ikatan pi tambahan yang dibentuk oleh tumpang tindih p-p.
Setiap karbon juga berikatan dengan hidrogen dengan tumpang tindih s-sp bersudut
1800.
Pembentukan ikatan, juga sering dikatakan sebagai penataan kembali orbital
atom menjadi orbital molekul, yang merupakan hasil tumpang tindih dari kedua
orbital atom. Contoh sederhana proses penataan orbital molekul dengan model ini
dapat ditunjukkan pada proses pembentukan molekul Asam Florida (HF).
Konfigurasi atom H : 1s1 dan atom F : 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz1, tampak
kemungkinan terjadi pasangan elektron antara 1s1 dari atom H dan 2pz1, sehingga
terjadi tumpang tindih kedua obital tersebut, dan membentuk orbital molekul sp, dan
menghasilkan bentuk molekul yang linier, perhatikan Gambar 5.14.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
12/24
12
Gambar 5.14. Model hibridisasi dan bentuk molekul sp
Seperti yang dibahas pada pembentukan molekul BF3, proses perpindahan
elektron dari tingkat orbital yang rendah ke yang lebih tinggi umum terjadi proses
perpindahan ini dikenal dengan proses hibridisasi. Orbital hasil hibridisasi disebut
orbital hibrid, dalam pembentukan BF3, terjadi orbital hibrid sp2, dimana ikatan akan
terjadi pada orbital tersebut. Proses hibridisasi sp2, secara sederhana melalui tahap
sebagai berikut. Elektron yang berada pada orbital 2s dipromosikan dan berpindah
pada orbital 2Py.
Sehingga terbentuk orbital hibrid sp2, yang dapat bereaksi dengan atom lain
dengan membentuk ikatan yang hampir sama. Hal ini menyebabkan bentuk
molekulnya sebagai segi tiga datar, lihat Gambar 5.15.
Gambar 5.15. Bentuk molekul dengan hibridisasi sp2
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
13/24
13
Proses hibridisasi tipe lain, terjadi pada molekul gas metana (CH4), atom memiliki
konfigurasi konfigurasi atom H: 1s1 dan konfigurasi atom C: 1s2 2s2 2Px1 2py1
2pz0.
Dalam mengikat 4 atom H menjadi CH4, maka 1 elektron (orbital 2s) dari
atom C akan dipromosikan ke orbital 2pz, sehingga konfigurasi elektronnya menjadi:
1s1 2s1 2px1 2py1 2pz1.
Perubahan yang terjadi meliputi 1 orbital 2s dan 3 orbital 2p, maka disebut hibridisasi
sp3, Kekuatan ikatan untuk keempat orbital relatif setara sehingga membentuk
molekul tetrahedron, seperti Gambar 5.16. Struktur molekul tetrahedral cukup stabil,
sehingga banyak molekul yang memiliki struktur ini.
Gambar 5.16. Bentuk molekul dengan hibridisasi sp3
Bentuk hibridisasi yang lebih kompleks jika banyak orbital yang terlibat dalam proses
promosi elektron seperti orbital s, p, dan d, seperti pada hibridisasi dsp3 dengan
bentuk molekul trigonal bipiramidal, sp2d ; dsp2 dengan bentuk molekul segiempat
datar dan d2sp3 ; sp3d2 dengan bentuk molekul octahedron.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
14/24
14
2.2.5 Hibridisasi Dan Bentuk Molekul
Penggunaan orbital hibrida untuk menerangkan dan mengaitkan struktur tidak
begitu lazim lagi pada tahun-tahun ini, untuk memberikan jalan bagi penggunaan
yang umum dari teori orbital molekul. Bagaimanapun konsep orbital hibrida tetap
memiliki kelebihan tertentu karena kesederhanaanya, dan dalam banyak hal
memberikan cara yang sangat mudah untuk mengaitkan dan menerangkan struktur
molekul.
Orbital
hibrida
Jumlah PEI
dan PEB
Bentuk molekul Sudut ikatan Contoh
Sp 2 Garis lurus, diagonal 180 BeCl2
sp2 3 Trigonal 120
C2H2sp3 4 Bujur sangkar 90 Ni(CN)4
-
sp3d 5 Bipiramida trigonal 120 dan 90 PCl5
d2sp3 6 Oktahedral 90 Fe(CN)6-
sp3d2 6 Oktahedral 90 SF6
FeF63-
Tabel susunan pasangan elektron, bentuk molekul dan hibridisasi
No. senyawa PE Ikatan PE Non-ikatan Jumlah Susunanelektron Bentukmolekul Hibridisasiatom pusat
1 BeCl2 2 0 2 linier linier Sp
2 BCl3 3 0 3 Segitiga Segitiga Sp2
3 CH4 4 0 4 Tetrahedral Tetrahedral Sp3
4 NH3 3 1 4 tetrahedral Piramida Sp3
5 PCl5 5 0 5 Trigonal
bipiramida
Trigonal
bipiramida
Sp3d
6 AlCl3 3 0 3 Segitiga
datar
Segitiga datar Sp2
7 KrF2 2 3 5 Trigonalbipiramida Linier Sp3d
8 BrF3 3 2 5 Trigonal
bipiramida
Bentuk T Sp3d
9 PH4+
4 0 4 Tetrahedral Tetrahedral Sp3d
10 PCl6 6 0 6 Oktahedral Oktahedral Sp3
11 XeF4 4 2 6 Oktahedral Bujur sangkar Sp3d3
12 OCl2 2 2 4 Tetrahedral Sudut Sp3d2
13 BrF4 4 2 6 Oktahedral Bujur sangkar Sp3d2
14 ICl3 3 2 5 Trigonal Bentuk T sp3d
15 SiF5
5 0 5 Trigonalbipiramida
Trigonalbipiramida
sp3d
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
15/24
15
2.2 GAYA ANTAR MOLEKUL
2.2.1 Pengertian Gaya Antar Molekul
Gaya antarmolekul adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara molekul-
molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul. Gaya
tersebut dapat berupa kohesi antara molekul serupa, seperti contohnya pada tegangan
permukaan, atau adhesi antara molekul tak serupa, contohnya pada kapilaritasi. Gaya
antar molekul ini memiliki sifat tarik menarik dan juga tolak-menolak antar molekul.
Ketika dua molekulnya berdekatan, gaya tolak antara muatan yang sama akan timbul
dan semakin tinggi energi tolaknya. Oleh karena itu akan dibutuhkan energi yang
lebih tinggi pula untuk memampatkan suatu molekul. Penelitian gaya antarmolekul
bermula dari pengamatan makroskopik yang menunjukkan adanya aksi gaya-gaya
pada tingkat molekul atau mikroskopik. Pengamatan ini meliputi sikap termodinamik
gas non-ideal yang dicerminkan oleh koefisien virial, tekanan uap, viskositas,
tegangan permukaan dan data adsorpsi. Gaya antar molekul pada umumnya lebih
lemah dibandingkan dengan ikatan kovalen. Misalnya untuk memutuskan gaya tarik
antara molekul HCl dengan molekul HCl lain, hanya diperlukan energi sebesar 16
kJ/mol, sedangkan untuk memutuskan ikatan kovalen antara atom H dan Cl pada
molekul HCl dibutuhkan energi sebesar 431 kJ/mol. Ikatan kovalen dan gaya
antarmolekul pada molekul HCl seperti tertera pada Gambar.
Gambar ikatan kovalen (gaya intramolekul) dan gaya antarmolekul dalam molekul-molekul HCl
2.2.2 Jenis Gaya Tarik Antar Molekul
2.2.2.1 Gaya Antar Molekul Nonpolar
Gaya tarik antarmolekul nonpolar pertama kali diuraikan oleh ilmuwan fisika,
berasal dari Jerman, Fritz London, pada tahun 1930-an sehingga sering disebut gaya
London, dan sering pula disebut gaya dispersi.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
16/24
16
Molekul nonpolar penyebaran elektron dapat dianggap merata, sehingga
molekul nonpolar digambarkan berbentuk bola dengan muatan positif dan negatif
berimpit pada pusat bola seperti yang ditunjukan pada Gambar.
Seperti yang diketahui elektron dalam molekul selalu dalam keadaan bergerak dan
posisinya tidak dapat ditentukan secara pasti akibat berlakunya azas ketidakpastian
heisenberg. Gerakan elektron menyebabkan pada saat-saat tertentu dalam waktu yang
sangat singkat penyebaran elektron yang awalnya merata menjadi tidak merata
sehingga molekul yang awalnya tidak memiliki dipol menjadi menjadi memiliki dipol
atau menyebabkan muatan positif dan negatif yang awalnya berimpit dipusat bola
menjadi memisah. Dipol yang timbul dalam waktu yang sangat singkat kemudian
kembali lagi ke keadaan awal atau hilang. Karena hal inilah dipol yang timbul disebut
dipol sesaat. Dipol sesaat yang timbul pada satu molekul, tentu saja akan
mempengaruhi molekul tetangganya. Oleh sebab itu jika satu molekul mengalami
dipol sesaat, maka akan mempengaruhi molekul yang paling dekat dengan dirinya
sehingga timbul dipol juga atau muatan positif dan negatif yang awalnya berimpit
menjadi memisah juga. Atau dapat dikatakan molekul yang mengalami dipol sesaat
akan mengimbas atau menginduksi molekul-molekul yang berada di dekatnya. Karena
hal inilah maka gaya antar molekul nonpolar disebut sebagai gaya dipol sesaat-gaya
dipol terimbas atau terinduksi. Proses pembentukan dipol sesaat dan dipol induksian
pada atom Ne yang memiliki dua elektron ditunjukan pada Gambar.
Keterangan angka-angka pada molekul
Nomor 1 molekul dengan dua elektron yang selalu dalam keadaan bergerak
Nomor 2 molekul yang telah mengalami dipol sesaat
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
17/24
17
Nomor 3 molekul yang telah mengalami dipl sesaat karena diimbas diinduksi oleh
molekul nomor 2.
Gaya tarik antara molekul yang memiliki dipol sesaat dengan molekul yang
memiliki dipol imbasan inilah yang disebut gaya London. Kemudahan suatu molekul
untuk membentuk dipol sesaat ditunjukan dengan kebolehpolarran. Makin banyak
elektron molekul memiliki kebolehpolaran yang besar atau makin mudah mengalami
dipol sesaat. Jumlah elektron berbanding lurus dengan massa atom dan massa molekul
relatif. Oleh sebab itu dapat dapat disimpulkan bahwa makin tinggi massa molekul
relatif atau massa atom relatif suatu molekul maka makin mudah mengalami dipol
sesaat atau gaya london yang terjadi makin kuat. Adanya gaya London antara
molekul-molekul nonpolar menyebabkan pada waktu peleburan dan pendidihan
diperlukan sejumlah energi untuk memperbesar jarak antara molekul-molekul
nonpolar. semakin kuat gaya London antara molekul-molekul semakin besar pula
energi yang diperlukan untuk terjadinya peleburan dan pendidihan.
2.2.2.2 Gaya Antar molekul Polar
Gaya tarik antar molekul polar disebut gaya tarik dipol-dipol. Hal ini disebabkan
molekul polar memiliki penyebabran elektron yang tidak merata sehingga memiliki
dipol yang tetap, tidak seperti pada molekul nonpolar yang dipolnya muncul pada
saat-saat tertentu saja. Molekul-molekul polar yang memiliki fasa cair jika berada
pada satu tempat, maka molekul-molekul yang ada akan menyusun diri sehingga dipol
positif (muatan positif) dekat dengan dipol negatif, begitupun sebaliknya dipol negatif
akan menyusun diri agar lebih dekat dengan dipol positif dari molekul tetangganya,
seperti yang ditunjukan pada Gambar.
Gambar Gaya tarik dan gaya tolak antara molekul-molekul polar
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
18/24
18
Dengan posisi seperti ini gaya tarik yang terjadi lebih kuat dibanding tolaknya.
Karena dalam fasa cair molekulmolekul selalu bergerak dan bertumbukan satu
dengan yang lain, maka posisi molekul-molekul selalu berubah namun pusat muatan
positif dari satu molekul selalu berdekatan dengan pusat muatan negatif molekul-
molekul yang lain, begitupun sebaliknya. Kenaikan energi termal (kenaikan suhu)
menyebabkan tumbukan antarmolekul sering terjadidan susunan molekul-molekul
menjadi semakin acak (random). Kekuatan gaya tarik antara molekul-molekul
semakin berkurang sedangkan kekuatan gaya tolaknya bertambah, akan tetapi
kekuatan gaya tarik masih lebih dominan daripada gaya tolak. Pada waktu temperatur
mencapai titik didih cairan maka kekuatan antara gaya tarik dan gaya tolak adalah
seimbang, cairan mulai mendidih. Titik didih berkaitan dengan energi yang
diperlukan untuk memutuskan gaya antarmolekul bukan memutuskan ikatan
antaratom. Semakin kuat gaya antarmolekul, semakin besar energi yang diperlukan
untuk memutuskannya.
Dalam fasa padat susunan molekul-molekul polar lebih teratur dibanding dalam fasa
cair seperti yang ditunjukan pada Gambar berikut.
Gambar Susunan molekul polar dalam fasa padat
2.2.2.3 Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen merupakan gaya antar molekul polar yang paling kuat
dibanding dua gaya lainnya. Ikatan hidrogen hanya terbentuk jika hidrogen di ikat
oleh dua atom (selama ini hanya dua) yang berkeelektronegatifan tinggi, seperti yang
ditunjukan pada gambar.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
19/24
19
Atom-atom yang berkeelektronegatifan tinggi tersebut yaitu N, O dan F. Jadi dapat
disimpulkan bahwa ikatan hidrogen hanya terbentuk bila molekul tersebut memiliki
ikatan NH, OH dan OF. Pada gambar di atas jika A adalah N maka B dapat berupa
N, O atau F selain ketiga atom tersebut maka ikatan yang terbentuk bukan merupakan
ikatan hidrogen. Dilihat dari panjang ikatan, ikatan hidrogen selalu lebih panjang
daripada ikatan kovalen. Contoh senyawa yang memiliki ikatan hidrogen yaitu
molekul H2O, HF dan NH3. Dalam fasa cair H2O dengan dua atom hidrogen dan 2
PEB mampu membentuk 4 atom hidrogen antarmolekul dengan 4 molekul H 2O lain
yang ada di dekatnya seperti yang ditunjukan pada Gambar.
Gambar ikatan hidrogen antar molekul H2O
Pada molekul HF dengan satu atom hidrogen dan 3 PEB (pasangan elektron bebas)
dan NH3 dengan 3 atom hidrogen dan 1 PEB hanya mampu membentuk 2 ikatan
hidrogen dengan 2 molekul sejenis yang ada di dekatnya.
Gambar Ikatan hidrogen molekul HF yang berbentuk zig-zag
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
20/24
20
Berdasarkan perbedaan keelktronegatifan atom N, O dan F diketahui bahwa
kelektronegatifan F > O > N maka ikatan hidrogen yang dibentuk
H-F > O- -H > N H (keterangan : = ikatan hidrogen)
Walaupun demikian diperoleh bahwa titik didih H2O > HF > NH3. Hal ini disebabkan
oleh banyaknya ikatan hidrogen yang terbentuk. Ikatan hidrogen molekul air lebih
banyak dibanding ikatan hidrogen HF dan NH3. Sedangkan titik didih HF > NH3
karena F lebih elektronegatif dibanding N sehingga ikatan hidrogennya antar molekul
lebih kuat. Dalam fasa padat H2O tetap membentuk 4 ikatan hidrogen, demikian juga
untuk HF dan NH3 tetap membentuk 2 ikatan hidrogen dengan dua molekul lain yang
ada di dekatnya. Walaupun demikian pada keadaan padat titik lebur H2O > NH3 > HF.
Hal ini terjadi dimungkinkan karena kemasan molekul-molekul tersebut dalam
kristalnya. Ikatan hidrogen pada air cair inilah yang menyebabkan air mendidih pada
suhu 100C walaupun massa molekul relatif air hanya 18. Sebagai perbandingan
perhatikan titik didih beberapa senyawa berikut.
Senyawa Massa molekul
relatif (Mr)
Titik didih (C)
H2O
H2S
H2Se
H2Te
18
34
81
130
100
-65
-45
-15
Ikatan hidrogen digolongkan menjadi dua jenis yaitu
1. Ikatan hidrogen intermolecule atau antarmolekul. Ikatan hidrogen yang terbentuk
dari satu molekul dengan molekul tetangganya. Contohnya ikatan hidrpgen pada
molekul H2O, HF dan NH3 yang telah dijelaskan di atas.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
21/24
21
2. Ikatan hidrogen intramolekul atau ikatan hidrogen dalam satu molekul. Contoh
ikatan hidrogen pada molekul asam benzoat seperti yang ditunjukan pada gambar
berikut.
Ikatan hidrogen antarmolekul dalam fasa cair dipengaruhi oleh konsentrasi
artinya semakin besar konsentrasi semakin semakin kuat ikatan hidrogen yang
terbentuk, sedangkan ikatan hidrogen intramolekul tidak dipengaruhi oleh jonsentrasi
zat.
2.2.2.4 Gaya Antar Molekul Polar atau Molekul Nonpolar dengan Ion
Bila suatu ion dilarutkan dalam suatu pelarut polar, maka ion positif (kation) akan
didekati oleh dipol negatif dari molekul polar, begitupun sebaliknya ion negatif
(anion) akan didekati oleh dipol positif dari molekul polar, seperti yang ditunjukan
pada Gambar.
Gambar Gaya tarik antara molekul polar dengan kation dan anion
Jika ion dimasukan ke dalam suatu molekul nonpolar, maka pembentukan dipol sesaat
dan dipol induksian dapat terjadi dengan karena:
1. gerakan elektron dalam molekul itu sendiri
2. diinduksi oleh molekul yang telah mengalami dipol sesaat atau disebabkan oleh
dipol sesaat dari molekul pada nomor 1.
3. Karena diinduksi oleh ion baik anion maupun kation
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
22/24
22
4. Molekul nomor 3 dapat menginduksi molekul lain yang ada di dekatnya sehingga
mengalami dipol induksian, demikian seterusnya.
Susunan molekul yang mengalmi dipol sesaat dan dipol terimbas sama seperti
pada molekul polar yaitu dipol sesaat atau dipol induksi yang bermuatan positif
(ujung positif) lebih mengarah ke anion dan begitupun sebaliknya dipol sesaat atau
dipol terimbas yang bermuatan negatif (ujung negatif) lebih dekat ke arah kation.
Walaupun demikian gaya yang terjadi antar molekul nonpolar dengan suatu sangat
lemah. Hal inilah yang menyebabkan molekul polar cenderung melarutkan zat-zat
yang bersifat ion, karena gaya molekul polar dengan ion lebih kuat dibanding molekul
nonpolar. Sedangkan molekul nonpolar cenderung melarutkan molekul atau zat yang
bersifat nonpolar.
2.2.3 Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Sifat Fisis dan kimia zat
Gaya yang terjadi antarmolekul terutama gaya tarik apat mempengaruhi sifat
dan kimia zat. Sifat fisika zat yang dipengaruhi gaya antarmolekul antara lain, titik
didih, titik lebur, kalor penguapan viskositas. Sedangkan sifat kimia yang dipengaruhioleh gaya antarmolekul terutama adalah sifat asam basa zat. Titik didih, titik lebur,
kalor penguapan makin besar atau makin tinggi bila gaya antarmolekul makin kuat,
begitupun sebaliknya.
Viskositas atau kekentalan merupakan kemudahan suatu zat untuk mengalir.
Semakin besar viskositas, maka zat tersebut semakin sukar mengalir, begitupun
sebaliknya suatu zat akan semakin mudah mengalir bila viskositasnya kecil atau
rendah. Contohnya air lebih mudah mengalir dibanding oli sehingga air memiliki
viskositas yang lebih kecil atau lebih rendah dibanding oli.
Viskositas zat berkaitan dengan gaya antarmolekulnya. Bila gaya
antarmolekul kuat zat memiliki viskositas tinggi begitupun sebaliknya. Oleh sebab itu,
viskositas dipengaruhi oleh suhu, suhu makin tinggi viskositas zat akan menurun
sehingga lebih mudah mengalir.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
23/24
23
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam
menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Hibridisasi adalah sebuah konsep
bersatunya orbital-orbital atom membentuk orbital hibrid yang baru yang sesuai
dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Proses hibridisasi berlangsung dalam
tahap-tahap berikut : (1) Elektron mengalami promosi ke orbital yang tingkat
energinya lebih tinggi. Misalnya pada Be : dari 2s ke 2p). (2) Orbital-orbital
bercampur atau berhibridisasi membentuk orbital hibrida yang ekivalen. Hibridisasi
menjelaskan atom-atom yang berikatan dari sudut pandang sebuah atom. Untuk
sebuah karbon yang berkoordinasi secara tetrahedral (seperti metana, CH4), maka
karbon haruslah memiliki orbital-orbital yang memiliki simetri yang tepat dengan 4
atom hidrogen. Gaya antarmolekul adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara
molekul-molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul.
Gaya antar molekul ini memiliki sifat tarik menarik dan juga tolak-menolak antar
molekul. Gaya antar molekul memiliki beberapa jenis antara lain Gaya Antar molekul
Polar, gaya antar molekul non polar dan gaya antar molekul ikatan hydrogen.
3.2 Saran
Semoga makalah hibridisasi dan gaya antar molekul ini dapat membantu
mahasiswa dalam memahami konsep dari hibridisasi dan gaya antar molekul baik itu
dalam bentuk kajian teori maupun aplikasi nya dalam pembelajaran.
-
7/23/2019 TUGAS-MAKALAH-IKATAN-KIMIA(3) FIX
24/24
DAFTAR PUSTAKA
Bohr, Niels. 1913. On the Constitution of Atoms and Molecules. Philosophical
Magazine 26 (1): 476.29
Bryson, Bill 2003. A Short History of Nearly Everything. Broadway Books.
hlm. 141143.
Daintith, J. 2004. Oxford Dictionary of Chemistry. New York: Oxford University
Press
Griffiths, David 1995. Introduction to Quantum Mechanics. Prentice Hall. hlm.
190191.
Nuraini. Intan. 2012. Hibridisasi. (Online).http//:www.scribe. hibridisasi.html.com
(diakses pada 9 Oktober 2015)
top related