Hibridisasi
1. Jelaskan skema ikatan molekul AsH3 menggunakan hibridisasi!
Jawab :
Pembentukan molekul AsH₃ menurut konsep hibridisasi orbital dijelaskan berdasarkan proses penggabungan (hibridisasi) orbital - orbital atom yang digunakan oleh elektron - elektron yang saling berikatan. Teori ini juga disebut dengan teori ikatan valensi.
Pada molekul AsH₃ terdiri atas atom As sebagai atom pusat dan 3 atom H yang diikat
As : Golongan VA, elektron valensi 5
Konfigurasi ₁H : 1s¹, elektron valensi 1
Ikatan antara As dengan H dapat terjadi dengan adanya 3 elektron tidak berpasangan pada orbital p sedangkan elektron pada orbital s tetap, ketiga tempat ini yang digunakan untuk mengikat elektron dari atom H. Sehingga orbital yang digunakan adalah sp³
Geometri molekul dari sp³ adalah tetrahedral, namun pada AsH₃ terdapat 3 PEI dan 1 PEB maka bentuk molekul adalah turunan dari geometri tetrahedral yaitu trigonal piramida.
2. Jelaskan perubahan hibridisasi (jika ada) atom Al dalam reaksi berikut :
AlCl3 + Cl- " AlCl4-
Jawab :
Konfigurasi elektron Al
13Al = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p2
Pasangan elektron bebas AlCl3 = (8 x 3 - 3 - 3 x 7)/2 = 0
Pasangan elektron ikatan AlCl3 = 3
Oleh karena itu, Al mengalami hibridisasi sp dan berbentuk trigonal planar (karena pasangan elektron bebasnya nol). Sedangkan pada pembentukan AlCl4-
Pasangan elektron bebas = (4 x 8 -3 -4 x 7 - 1)/2 = 0
Pasangan elektron ikatan = 4
maka, Al mengambil hibridisasi sp dan berbentuk tetrahedral.
3. Berapa banyak ikatan sigma dan ikatan pi yang ada di masing-masing molekul berikut?
Jawab :
Perhatikan bahwa dalam menghitung ikatan sigma dan ikatan pi, semua ikatan tunggal adalah ikatan sigma, dan untuk ikatan rangkap tiga ada satu ikatan sigma dan dua ikatan pi.
Jadi,
(a) 4 ikatan sigma dan 0 ikatan pi.
(b) 5 ikatan sigma dan 1 ikatan pi.
(c) 7 ikatan sigma dan 3 ikatan pi.
Teori Orbital Molekul
1. Jelaskan mengapa orde ikatan N2 lebih besar dari N2+ , tapi orde ikatan O2 lebih kecil dari O2+!
Jawab :
Jika kita menggunakan grafik MO, kita bisa menuliskan konfigurasi elektron sebagai berikut.
N2 (σ2s)2(σ*2s)2(π2p)4(σ2p)2 Orde ikatan= (8-2)/2 = 3
N2+ (σ2s)2(σ*2s)2(π2p)4(σ2p)1 Orde ikatan = (7-2)/2 = 2 ½
Jadi, N2 mempunyai orde ikatan yang lebih tinggi (dan juga ikatan yang lebih kuat) dari N2+.
O2 (σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)2 Orde ikatan = (8-2)/2 = 2
O2+ (σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)1(π2p)4(π*2p)1 Orde ikatan = (8-3)/2 = 2 ½
Jadi, O2 mempunyai orde ikatan yang lebih rendah (dan juga ikatan yang lebih lemah) dari O2+.
2. Gunakan teori orbital molekul untuk menjelaskan kenapa molekul Be2 tidak ada.
Jawab :
Konfigurasi elektron Berilium adalah 1s2 2s2.
Dari konfigurasi elektron, jelas bahwa tidak ada orbital atom yang terisi tunggal dalam Berilium. Tanpa orbital yang hanya terisi setengah, tumpang tindih tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, molekul Be2 tidak ada.
3. Gunakan teori orbital molekul untuk membandingkan stabilitas relatif dari F2 dan F2+!
Jawab :
Orbital molekul dari F2 adalah
= s(2) s*(2) s(2) p(4) p*(4) s*(0)
Dan orbital molekul dari F2+ adalah
= s(2) s*(2) s(2) p(4) p*(3) s*(0)
di mana s dan p masing masing mengacu pada orbital ikatan sigma dan pi, serta s* dan p* masing masing mengacu pada orbital anti ikatan sigma dan pi. Hal yang perlu diingat adalah bahwa menambahkan elektron ke dalam orbital anti ikatan membuat molekul tidak stabil secara default, melepaskan elektron dari orbital anti ikatan akan menstabilkan molekul. Karena orbital molekul terionisasi tertinggi adalah orbital anti ikatan, fluor terionisasi (F2+) seharusnya lebih stabil.
Delokalisasi Orbital Molekul
1. Jelaskan ikatan pada ion nitrat NO3-, dalam hal orbital molekul yang terdelokalisasi!
Jawab :
Ion nitrat dapat direpresentasikan dalam bentuk tiga struktur resonansi ekivalen, seperti yang ditunjukkan di bawah ini,
keberadaan struktur resonansi ini menunjukkan bahwa ikatan pada ion NO, paling baik direpresentasikan sebagai atom nitrogen pusat yang membuat ikatan tunggal dengan tiga atom oksigen, menggunakan hibridisasi sp. pada semua atom. Bentuk ikatan pi multisenter tambahan memanfaatkan p; orbital nitrogen dan tiga atom oksigen tegak lurus dengan bidang ion. Itu
2. Baik etilen (C2H4) dan benzena (C6H6) mengandung ikatan C = C. Reaktivitas etilen lebih besar dari pada benzena. Misalnya, etilen mudah bereaksi dengan molekul brom, sedangkan benzena biasanya cukup lembam terhadap molekul brom dan banyak senyawa lainnya. Jelaskan perbedaan reaktivitas ini!
Jawab :
Terlepas dari etilen dan benzena memiliki karbon karbon berikatan ganda, Benzena adalah molekul siklik dengan sifat khusus yang disebut aromatisitas. Aromatisitas memberikan sifat elektronik cincin membuat benzena lebih sulit reaktif sebagai etilen. Benzena memiliki rumus C6H6 yang bersifat siklik dan aromatik karena memiliki ikatan rangkap terkonjugasi dan ikatan rangkap tersebut memiliki sifat yang disebut resonansi tidak biasa yang ditinggikan sehingga strukturnya sangat stabil. Hal tersebut dapat dilihat pada kondisi reaksi senyawa alkena di mana benzena tidak bereaksi, seperti brominasi dengan Br2 di CCl4.
Disisi lain, etilen adalah alkena yang memiliki rumus C2H4, karbon ikatan rangkap tersedia untuk mengalami reaksi yang berbeda dari alkena menjadi lebih reaktif.
3. Tentukan molekul mana yang memiliki orbital yang lebih terdeokalisasi dan tentukan pilihan mu!
Jawab :
Delokalisasi terkandung pada cincin dalam bifenil saat mereka bergabung dengan ikatan tunggal, sedangkan delokalisasi terus menerus dalam naftalena karena mereka bergabung bersama oleh ikatan rangkap. Dalam bifenil, kedua cincin dihubungkan oleh satu ikatan, di mana kedua cincin dapat berputar. Sedangkan pada naftalena, kedua cincin tersebut menyatu dan tidak dapat berputar. Juga, Jika dua cincin menjadi tegak lurus satu sama lain dalam bifenil, orbital pi akan kurang terdelokalisasi dan di naftalena, karena cincin tidak dapat memutar delokalisasi akan konstan.
Comments
Post a Comment