Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul

Menyajikan beragam informasi terbaru, terkini dan mengedukasi.
Konten dari Pengguna
18 Maret 2022 23:08
·
waktu baca 5 menit
sosmed-whatsapp-whitecopy-link-circlemore-vertical
Tulisan dari Kabar Harian tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121992)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi memprediksi bentuk molekul menggunakan teori tertentu. Foto: Pixabay
ADVERTISEMENT
Bentuk molekul yang bermacam-macam dapat diprediksi berdasarkan dua teori, yakni teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau lebih dikenal dengan teori domain elektron dan teori hibridisasi.
ADVERTISEMENT
Menurut buku Pintar Kimia Tanpa Bimbel, SMA X, XI, XII karya Lestari Hetalesi P, molekul adalah kumpulan dua atom atau bahkan lebih yang ada di dalam suatu susunan tertentu dan terikat oleh gaya kimia. Molekul tersebut akan membentuk suatu susunan ruang-ruang atom yang dikenal dengan geometri molekul.
Bentuk molekul atau geometri molekul bisa bervariasi, karena atom-atom yang saling berikatan akan membentuk berbagai senyawa atau molekul yang berbeda-beda, agar kandungannya lebih stabil.
Geometri molekul tersebut dipengaruhi oleh pasangan elektron terikat (PEI), pasangan elektron bebas (PEB), dan domain elektron. Mengetahui PEI, PEB, dan domain elektron harus melibatkan salah satu materi ikatan kimia, yaitu struktur lewis pada suatu senyawa.
Struktur lewis adalah langkah awal untuk menentukan geometri molekul. Struktur tersebut menggambarkan keadaan elektron-elektron valensi dari atom yang saling berpasangan dan berikatan secara kovalen.
ADVERTISEMENT
Langsung saja, simak pembahasan berikut ini, agar mampu memprediksi bentuk-bentuk molekul.
Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121993)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi menentukan geometri molekul menggunakan teori Domain Elektron. Foto: Pixabay

Struktur Lewis sebagai Dasar Geometri Molekul

Dalam struktur lewis terdapat PEI dan PEB. Pasangan elektron terikat (PEI) adalah pasangan elektron yang terikat antara atom pusat dengan atom lain secara kovalen.
Sementara itu, pasangan elektron bebas (PEB) adalah pasangan elektron bebas pada atom pusat yang tidak terikat dengan atom lain dan domain elektron (total dari pasangan elektron terikat dan bebas). Setiap pasangan elektron (ikatan rangkap 2 atau rangkap 3) akan bernilai satu domain.
Dari sini dapat disimpulkan, bentuk suatu molekul dapat ditentukan dari hasil percobaan atau dengan meramalkan bentuk molekul melalui pemahaman struktur elektron dalam molekul.
Adapun teori-teori yang membahas cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak-menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya, yaitu teori Domain Elektron dan teori Hibridisasi. Selengkapnya ada di bawah ini.
Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121994)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi molekul yang dapat diprediksi bentuk-bentuknya. Foto: Pixabay

Rumus Teori Domain Elektron

Teori domain elektron juga dikenal dengan teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau teori tolakan pasangan elektron valensi. Teori ini dapat digunakan untuk memprediksi bentuk molekul.
ADVERTISEMENT
Apa saja prinsip dari teori Domain Elektron? Dihimpun melalui buku Kimia Itu Asyik SMA Kelas 2 terbitan Sura Kitti, prinsipnya adalah sebagai berikut:
  • Antardomain elektron pada atom pusat saling tolak-menolak, sehingga diatur sedemikian rupa, hingga tolakannya menjadi minimum.
  • Urutan kekuatan tolakan dari domain elektron adalah sebagai berikut:

PEB-PEB > PEB – PEI > PEI – PEI. Akibat dari perbedaan kekuatan tersebut adalah mengecilnya sudut ikatan pada bentuk molekulnya.

  • Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron ikatan (PEI).
Untuk menentukan bentuk molekul menggunakan teori Domain Elektron, bisa mengacu pada rumus berikut:
AXnEm
Keterangan:

A: atom pusat

X: pasangan elektron ikatan (PEI)

n: jumlah PEI dalam molekul

E: pasangan elektron bebas (PEB)

m: jumlah PEB dalam molekul

ADVERTISEMENT
Ada 11 bentuk molekul berdasarkan teori Domain Elektron, yaitu linear, segitiga planar, segiempat piramida, seesaw atau jungkat-jungkit, bentuk T, oktahedral, bentuk bengkok, tetrahedral, segitiga piramida, bentuk V, dan segitiga bipiramida.
Apa itu bentuk molekul bengkok? Bentuk bengkok suatu molekul adalah bentuk molekul yang mempunyai sudut tidak sama dengan 180 derajat. Contoh dari molekul bengkok adalah air atau H2O.
Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121995)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi mengerjakan soal menggunakan teori Domain Elektron. Foto: Pixabay

Contoh Soal Teori Domain Elektron

Merujuk pada buku Serial Modul Pembelajaran Berorientasi Nature Of Science milik Yusran Khrey, berikut salah satu contoh soal tentang teori Domain Elektron.
1. Tentukan tipe molekul untuk senyawa berikut:

a. SF4

b. XeO4

Jawab:
a. SF4 memiliki ikatan tunggal, sehingga:
  • Jumlah elektron valensi atom pusat (S) = 6
  • Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4
  • Jumlah domain elektron bebas (E) = (6-4) : 2 = 1
ADVERTISEMENT
Jadi, SF4 adalah Tipe Molekul AX4E.
b. Ikatan antara atom xenon dengan atom oksigen dalam molekul ini adalah ikatan rangkap dua. Jadi, penyelesainnya:

Jumlah elektron valensi atom pusat = 8

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom pusat = 4 x 2 = 8

Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121996)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi memprediksi bentuk molekul menggunakan teori hibridisasi. Foto: Pixabay

Konsep Teori Hibridisasi

Peramalan geometri atau suatu molekul juga dapat dijelaskan menggunakan teori hibridisasi. Menurut teori hibridisasi, ikatan terjadi akibat terbentuknya orbital hibrida.
Menurut buku Rangkuman Kimia SMA tulisan Nurhayati Rahayu, orbital hibrida adalah orbital-orbital yang terbentuk sebagai hasil penggolongan dua atau lebih orbital atom.
Teori hibridisasi merupakan teori yang mengacu pada proses hibridisasi, yaitu proses penggabungan orbital-orbital asli dan tingkat energi berbeda menjadi orbital-orbital baru dengan tingkat energi sama.
ADVERTISEMENT
Orbital hibrida yang terbentuk memiliki panjang ikatan, sudut, dan tingkat energi yang berbeda dengan orbital pembentuknya. Keberadaan orbital hibrida ini mampu menjelaskan bentuk molekul dan ikatan atom-atom di dalamnya.
Orbital hibrida terdiri dari orbital hibrida sp yang berbentuk linear, sp2 yang berbentuk segitiga datar, sp3 yang berbentuk tetrahedral, sp3d yang berbentuk segitiga bipiramida, dan sp3d2 yang berbentuk oktahedral.
Dari sinilah, ditemukan lima bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi, yaitu linear, trigonal planar, tetrahedral, segitiga bipiramida, dan oktahedral.
Adapun langkah-langkah menentukan bentuk molekul dengan teori hibridisasi, yaitu:
  • Menggambarkan diagram elektron valensi atom pusat pada keadaan dasar.
  • Menggambarkan kembali diagram orbital, tetapi dalam keadaan tereksitasi, sehingga bisa berpasangan dengan elektron dari atom lainnya.
  • Menentukan orbital hibrida (orbital baru) dengan melihat orbital-orbital yang terlibat.
Mengenal Teori Domain Elektron dan Hibridisasi dalam Memprediksi Bentuk Molekul (121997)
zoom-in-whitePerbesar
Ilustrasi mengerjakan soal teori hibridisasi. Foto: Pixabay

Contoh Soal Teori Hibridisasi

Mengacu pada buku Bongkar Pola Soal UNBK SMA/MA IPA 2020 karya Eli Trisnowati dkk., inilah salah satu contoh soal teori Hibridisasi.
ADVERTISEMENT
1. Bentuk molekul bipiramida trigonal memiliki orbital hibrida, yakni...
A. sp
B. sp²
C. sp³
D. sp³d
E. sp³d²
Pembahasan :
Contoh bipiramida trigonal adalah PCl5
Untuk membuktikannya, pertama konfigurasikan dengan asas aufbau konfigurasi elektron unsur pusat, yaitu P yg hanya terdiri 1 saja. P nomor atomnya adalah 15.
P: 1s², 2s², 2p6, 3s², 3p³
Ambil bagian terakhir mulai dari s
Berarti -> 3s² dan 3p³
Jadi, jawaban yang tepat adalah B. sp³d
(VIO)
Apa saja prinsip dari teori domain elektron?
chevron-down
Apa itu bentuk molekul bengkok?
chevron-down
Apa itu PEI dan PEB?
chevron-down
Baca Lainnya
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020