Untuk menentukan bentuk molekul, para ahli kimia menggunakan beberapa teori yang telah terbukti efektif. Teori-teori ini membantu kita memahami bagaimana atom-atom dalam sebuah molekul saling berorientasi dalam ruang tiga dimensi. Berikut adalah beberapa teori utama yang digunakan:
Teori Tolakan Pasangan Elektron Kulit Valensi (VSEPR)
Teori Domain Elektron
Teori Hibridisasi
Hubungan Domain Elektron dan teori VSEPR
Domain elektron adalah wilayah di sekitar atom pusat di mana terdapat pasangan elektron.
Domain elektron = PEI + PEB
PEI dapat berupa ikatan kovalen biasa dan kovalen koordinasi.
Ikatan kovalen rangkap 2 maupun rangkap 3 dihitung satu PEI
Rumus VSEPR --> AXmEn
A = atom pusat
X = PEI
E = PEB
m = jumlah PEI yang mengelilingi atom pusat
n = jumlah PEB yang mengelilingi atom pusa
Domain elektron = m + n
DOMAIN ELEKTRON BENTUK DASAR
2 Linear
3 Trigonal planar
4 Tetrahedral
5 Trigonal bipiramida
6 Oktahedral
Teori-Teori dalam Menentukan Geometri Molekul
Ada beberapa teori yang digunakan untuk memprediksi bentuk tiga dimensi suatu molekul. Teori-teori ini didasarkan pada prinsip tolak-menolak antara pasangan elektron di sekitar atom pusat. Berikut adalah beberapa teori utama:
Dasar Teori: Teori VSEPR menyatakan bahwa pasangan elektron baik itu dalam ikatan (pasangan elektron ikatan, PEI) maupun yang tidak berikatan (pasangan elektron bebas, PEB) pada atom pusat akan saling tolak-menolak. Akibatnya, pasangan-pasangan elektron ini akan menempati posisi yang sejauh mungkin satu sama lain sehingga meminimalkan gaya tolak-menolak.
Cara Kerja:
Hitung total pasangan elektron di sekitar atom pusat (PEI + PEB).
Tentukan geometri elektron berdasarkan jumlah total pasangan elektron.
Tentukan geometri molekul berdasarkan jumlah PEI dan PEB.
Contoh Geometri: Linear, trigonal planar, tetrahedral, bipiramida trigonal, oktahedral, dan berbagai bentuk turunannya.
Konsep: Mirip dengan VSEPR, teori ini juga memperhitungkan pasangan elektron di sekitar atom pusat. Namun, teori domain elektron lebih menekankan pada konsep domain elektron, yaitu daerah di sekitar inti atom pusat di mana probabilitas menemukan elektron paling tinggi.
Tujuan: Sama seperti VSEPR, teori ini digunakan untuk memprediksi bentuk molekul.
Dasar Teori: Teori hibridisasi menjelaskan bagaimana orbital atom dapat bergabung membentuk orbital hibrida yang memiliki energi dan bentuk yang sama. Orbital hibrida ini kemudian digunakan untuk membentuk ikatan kimia.
Hubungan dengan Geometri: Jenis orbital hibrida yang terbentuk akan menentukan geometri molekul. Misalnya, hibridisasi sp³ menghasilkan geometri tetrahedral.
Contoh Hibridisasi: sp, sp², sp³, sp³d, sp³d².
Faktor yang Mempengaruhi Geometri Molekul:
Jumlah Pasangan Elektron: Jumlah total pasangan elektron di sekitar atom pusat akan menentukan geometri dasar molekul.
Pasangan Elektron Bebas: Adanya pasangan elektron bebas akan mempengaruhi sudut ikatan dan bentuk molekul secara keseluruhan.
Jenis Ikatan: Ikatan tunggal, ganda, atau rangkap tiga memiliki panjang ikatan dan kekuatan yang berbeda, sehingga dapat mempengaruhi geometri molekul.
Mengapa Geometri Molekul Penting?
Sifat Fisik dan Kimia: Geometri molekul sangat mempengaruhi sifat fisik dan kimia suatu zat, seperti titik didih, titik leleh, kelarutan, reaktivitas, dan polaritas.
Spektroskopi: Geometri molekul dapat dikonfirmasi melalui berbagai teknik spektroskopi, seperti spektroskopi inframerah dan NMR.
Desain Obat: Pemahaman tentang geometri molekul sangat penting dalam desain obat, karena bentuk molekul obat harus sesuai dengan reseptor di dalam tubuh.
email guru : farqim3@gmail.com