Molekul AX4 yang bersifat polar dan memiliki satu pasangan elektron bebas

Senyawa XY3 Bersifat polar dan mengikuti kaidah oktet. pernyataan yang benar adalah B. atom pusat X memiliki satu pasangan elektron bebas (pada senyawa XY3 terdapat 3 ikatan kovalen tunggal)

Pembahasan

Kestabilan unsur

Pada tahun 1916, ilmuan bernama Lewis dan Langmuir menyatakan bahwa unsur gas mulia sukar untuk bereaksi dengan unsur yang lainnya ataupun dengan unsur sejenisnya, hal ini karena elektron valensinya sudah penuh. Sehingga unsur yang paling stabil adalah unsur gas mulia (golongan VIIIA). Pada konfigurasi elektron gas mulia, elektron valensi gas mulia sudah penuh yaitu delapan (oktet) kecuali He yaitu dua (duplet.).

₂He = 2

₁₀Ne = 2. 8

₁₈Ar = 2. 8. 8

₃₆Kr = 2. 8. 18. 8

₅₄Xe = 2. 8. 18. 18. 8

₈₆Rn = 2. 8. 18. 32. 18. 8

Aturan duplet berlaku jika unsur yang melepas atau menerima elektron membentuk kestabilan (konfigurasi elektron) seperti unsur gas mulia He (2). Sedangkan aturan oktet berlaku jika unsur yang melepas atau menerima elektron membentuk kestabilan (konfigurasi elektron) seperti unsur gas mulia Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn (8).

Struktur Lewis

Susunan elektron valensi suatu atom yang digambarkan dengan menggunakan titik (dot). Struktur lewis digambarkan dengan menggunakan titik (dot) yang mengelilingi simbol unsur pada masing-masing sisi yaitu kanan, kiri, atas, dan bawah.

IKATAN KOVALEN

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi karen adanya pemakaian elektron bersama antar dua atom. Pemakaian elektron bersama terjadi pada unsur non logam dengan unsur non logam. Proses pembentukan ikatan kovalen digambarkan dengan rumus lewis dari rumus lewis tersebut kita  dapat mengetahui rumus strukturnya dengan cara mengganti sepasang elektron ikatan dengan garis.


Ikatan kovalen tunggal

adalah ikatan kovalen yang hanya melibatkan sepasang elektron untuk digunakan bersama artinya setiap atom hanya saling memberikan satu elektron kemudian digunakan bersama-sama. Karena elektron yang terlibat hanya sepasang maka digambarkan dengan satu garis.


Ikatan kovalen rangkap dua

adalah ikatan kovalen yang melibatkan dua pasang elektron untuk digunakan bersama artinya setiap atom saling memberikan dua elektron yang kemudian digunakan bersama. Karena terdapat dua pasang elektron maka digambarkan dengan dua garis.


Ikatan kovalen rangkap tiga

adalah ikatan kovalen yang melibatkan tiga pasang elektron untuk digunakan bersama artinya setiap atom saling memberikan tiga elektron yang kemudian digunakan bersama. Karena terdapat dua pasang elektron maka digambarkan dengan tiga garis.


Jawab :

Senyawa XY₃ membentuk ikatan kovalen karena mengikuti kaidah oktet dan bersifat polar.

atom X mencapai kestabilan dengan cara menerima 3 elektron masing-masing 1 elektron dari ketiga atom Y. Maka dapat disimpulkan :

atom X memiliki elektron valensi 5  (memerlukan 3 elektron untuk mencapai kestabilan oktet/8), maka struktur lewis atom X dikelilingi oleh 5 elektron.

sedangkan atom Y memiiki elektron valensi 7 (memerlukan 1 elektron untuk mencapai kestabilan oktet/8), maka struktur lewis atom Y dikelilingi oleh 7 elektron.

Proses pembentukan ikatan XY₃ adalah sebagai berikut :

Agar antara atom X dan atom Y dapat berikatan sehingga stabil membentuk oktet. Maka atom X harus memasangkan 3 elektron, sedangkan atom Y hanya memasangkan 1 elektron. Maka, agar atom X dapat mencapai kestabilan, 1 atom X berikatan dengan 3 atom Y. Sehingga atom X menerima 3 elektron dari atom Y kemudian elektron digunakan bersama untuk saling berikatan.


Gambar Proses pembentukan ikatan kovalen XY3 dapat dilihat pada lampiran

Dari gambar struktur lewis, dapat dilihat bahwa hanya terdapat dua elektron (sepasnag elektron) yang digunakan bersama-sama untuk berikatan antara atom X dan atom Y sehingga termasuk dalam ikatan kovalen tunggal. Oleh karena itu, pada senyawa XY3 terdapat 3 ikatan kovalen tunggal.


Pelajari lebih lanjut

Ikatan kovalen brainly.co.id/tugas/4266189 , brainly.co.id/tugas/18568828 , brainly.co.id/tugas/18916876

Ikatan kovalen O2 brainly.co.id/tugas/1225776

Ikatan kovalen N2 brainly.co.id/tugas/19433765

Ikatan OF2 brainly.co.id/tugas/19713660

Ikatan kovalen CH4 brainly.co.id/tugas/1586891

Ikatan kovalen H2SO3 brainly.co.id/tugas/18912562

Ikatan kovalen HClO4 brainly.co.id/tugas/19704986

Ikatan kovalen SO3 brainly.co.id/tugas/4251393

------------------------------------------

Detil Jawaban

Mapel : Kimia

Bab : Ikatan kimia

Kelas : X

Semester : 1

Kode : 10.7.4

Kata kunci : ikatan kimia, oktet, ikatan kovalen tungga, PEB, pasangan elektron bebas

Artikel Quipper Blog kali ini akan membahas landasan teori untuk susunan ruang atom dalam molekul, rumus EV untuk menghitung jumlah elektron valensi atom pusat dari molekul, dan teori hibridisasi yang menjelaskan terjadinya bentuk molekul. Yuk, simak!

Halo Quipperian! Pernahkan kalian melihat suatu iklan air mineral di televisi? Atau pernahkah kalian melihat film dokumentasi ilmiah tentang terjadinya pemanasan global di bumi? Pada iklan tersebut ditunjukkan bahwa air mineral terdiri gabungan molekul H2O yang tidak kasat mata. Di iklan tersebut Molekul H20 digambarkan sebagai 2 bola biru (H) dan 1 bola merah (O) yang saling berikatan dan berbentuk V, di mana unsur O (oksigen) berada di puncak. 

Sedangkan pada film dokumentasi ilmiah, fenomena pemanasan global diakibatkan karena berkurangnya lapisan Ozon (O3) pada atmosfer bumi. Di film tersebut, Molekul Ozon (O3) digambarkan sebagai 3 bola berwarna biru yang saling berikatan. Gambar molekul H2O dan Ozon (O3) digambarkan pada gambar 1 dan gambar 2. Pernahkan timbul pertanyaan di benakmu, “Bagaimana cara menyusun geometri molekul-molekul tersebut?”, “Ada berapa macam rupakah dari suatu geometri molekul?”, atau “Teori apakah yang mendasari tentang peramalan dari geometri suatu molekul tersebut?” 

Tenang, Quipperian. Rasa penasaran kamu akan Quipper Blog bantu dengan menjelaskan semuanya pada artikel ini. Kuy, dibaca!

Pengertian Molekul 

Quipperian mungkin sudah mengerti tentang pengertian Molekul saat di bangku SMP. Molekul adalah kumpulan 2 atom atau bahkan lebih yang ada di dalam suatu susunan tertentu yang terikat oleh gaya kimia. Molekul tersebut akan membentuk suatu susunan ruang-ruang atom yang dikenal dengan Geometri Molekul. Geometri Molekul tersebut dipengaruhi oleh pasangan elektron terikat (PEI), pasangan elektron bebas (PEB), dan domain elektron

Untuk mengetahui PEI, PEB, dan domain elektron, Quipperian harus bisa menggambarkan struktur lewis pada suatu senyawa. Struktur lewis adalah struktur yang menggambarkan bagaimana keadaan elektron-elektron valensi atom-atom saling berpasangan dan saling berikatan secara kovalen. Di dalam struktur lewis terdapat PEI dan PEB. 

Pasangan elektron terikat (PEI) adalah pasangan elektron yang terikat antara atom pusat dengan atom lain secara kovalen. Sedangkan Pasangan elektron bebas (PEB) adalah pasangan elektron bebas pada atom pusat yang tidak terikat dengan atom lain, dan domain elektron adalah total dari pasangan elektron terikat dan bebas. Setiap pasangan elektron (ikatan rangkap 2 atau rangkap 3) akan bernilai satu domain.  Contoh pembentukan senyawa PEI, PEB, dan domain Elektron menggunakan struktur lewis adalah sebagai berikut: 

Dari gambar terlihat bahwa pasangan elektron pada molekul HCl yaitu terdapat: 

1 pasangan elektron terikat (PEI)

3 pasangan elektron bebas (PEB)

Sehingga jumlah domain elektron =   3 + 1 = 4

Dari gambar terlihat bahwa pasangan elektron pada molekul H2O yaitu terdapat:

2 pasangan elektron terikat (PEI)

2 pasangan elektron bebas (PEB)

Sehingga jumlah domain elektron = 2 + 2 = 4 

Tipe Bentuk Molekul

Bentuk suatu Molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul. Berikut ini merupakan bentuk geometri dari beberapa molekul.

Kita dapat menentukan bentuk suatu molekul dari hasil percobaan atau dengan meramalkan bentuk molekul melalui pemahaman struktur elektron dalam Molekul. Teori-teori yang membahas cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak-menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya adalah Teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), Teori Domain Elektron, dan Teori Hibridisasi

Teori Bentuk Molekul

1. Teori VSEPR

Bunyi teori VSEPR adalah pasangan elektron dalam ikatan kimia ataupun pasangan elektron yang tidak dipakai bersama (yaitu pasangan elektron “mandiri”) saling tolak-menolak, pasangan elektron cenderung untuk berjauhan satu sama lain. Teori ini menggambarkan arah pasangan elektron terhadap inti suatu atom.

Gaya tolak-menolak antara dua pasang elektron akan semakin kuat dengan semakin kecilnya jarak antara kedua pasang elektron tersebut. Gaya tolakan akan semakin kuat jika sudut di antara kedua pasang elektron tersebut besarnya 900. Tidak hanya itu, tolakan yang melibatkan pasangan elektron tunggal lebih kuat daripada yang melibatkan pasangan ikatan. Di bawah ini adalah urutan bersanya gaya tolakan antara dua pasang elektron menurut teori VSEPR.

Molekul AX4 yang bersifat polar dan memiliki satu pasangan elektron bebas

Gaya tolakan antara elektron

2. Teori Domain Elektron

Teori Domain Elektron adalah penyempurnaan dari teori VSEPR. Domain elektron artinya kedudukan suatu elektron atau daerah keberadaan elektron, dapat ditentukan dengan jumlah domain sebagai berikut: 

  1. Setiap elektron ikatan (ikatan tunggal, rangkap 2, atau rangkap 3) mempunyai 1 domain.
  2. Setiap pasangan elektron bebas mempunyai nilai 1 domain.

Prinsip-prinsip dasar dari Teori domain elektron adalah sebagai berikut: 

1. Antar domain elektron pada atom pusat saling tolak-menolak sehingga mengatur diri sedemikian rupa sehingga tolakannya menjadi minimum.

2. Urutan kekuatan tolakan dari domain elektron: 

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

3. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron ikatan (PEI). 

Cara Menentukan Geometri Molekul

Cara menentukan geometri suatu molekul mengikuti langkah-langkah berikut ini: 

A. Menentukan tipe molekul

Atom pusat dilambangkan dengan A,

Elektron ikatan dengan X

Domain elektron bebas dinyatakan dengan E

Tipe suatu molekul dapat ditentukan menggunakan rumus domain elektron bebas yaitu:

Di mana 

EV = Jumlah elektron valensi atom pusat

X  = jumlah atom yang terikat pada atom pusat

E   = jumlah domain elektron bebas 

Contoh: 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):

Sehingga SF4 adalah Tipe Molekul AX4E

b. Ikatan antara atom Xenon dengan atom oksigen dalam molekul ini adalah ikatan rangkap dua. 

Jumlah elektron valensi atom pusat = 8

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

B. Menentukan geometri domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.

C. Menentapkan domain elektron terikat dengan menuliskan lambang atom yang bersangkutan.

D. Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangan pengaruh pasangan elektron bebas. 

Contoh Soal

Contoh menentukan geometri Molekul H2O adalah sebagai berikut:

Langkah 1: Tipe Molekul H2O adalah AX2E2 (4 domain)

Langkah 2: Susunan ruang pasangan-pasangan elektron yang memberi tolakan minimum adalah adalah tetrahedron

Langkah 3: Menentukan pasangan terikata dengan menuliskan lambing atom yang terikat (atom H)

Langkah 4: Molekul berbentuk V (bentuk bengkok)

Bentuk molekul, rumus, dan contoh senyawa yang dapat diramalkan menggunakan teori domain elektron dapat dilihat pada tabel 1.

Molekul AX4 yang bersifat polar dan memiliki satu pasangan elektron bebas

Bentuk molekul menggunakan teori domain elektron

3. Teori Hibridasi

Peramalan geometri suatu Molekul juga dapat dijelaskan menggunakan teori Hibridisasi. Menurut teori hibridisasi, ikatan terjadi akibat terbentuknya orbital hibrida. Orbital Hibrida adalah  orbital-orbital yang terbentuk sebagai hasil penggolongan 2 atau lebih orbital atom. Contoh penggabungan orbital s dan p pada karbon di dalam metana (CH4) berikut: 

Keempat orbital ini berhibridisasi membentuk empat orbital sp3. Masing-masing orbital hibrid dari atom C inilah yang dipakai untuk berikatan dengan 4 orbital s dari 4 atom H membentuk molekul CH4 dengan bentuk molekul tetrahedron. Bentuk molekul CH4 digambarkan pada gambar 6.

Macam-macam geometri Molekul pada teori Hibridisasi dapat dilihat pada gambar 7, yaitu linier, segitiga sama sisi, tetrahedron, bipiramida trigonal, dan oktahedron. 

Bagaimana Quipperian sudah mulai memahami geometri dan bentuk Molekul? Ternyata sangat menarik mempelajari konsep-konsep sains. Walaupun Molekul itu tidak kasatmata, tapi kita dapat meramalkan bentuk dan rupa dari molekul tersebut. Buat Quipperian yang ingin mempelajari sains yang lebih asyik dan menyenangkan, ayo gabung bersama Quipper Video! Masih banyak penjelasan konsep-konsep yang menarik dari tutor-tutor Quipper berpengalaman yang akan membantu kamu memahami semua pelajaran di sekolah. Semangat!

  • Utami, Budi, dkk. 2009. Kimia untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Kemdikbud.
  • Wardaya College. Teori VSEPR. Jakarta: Wardaya College.

Penulis: William Yohanes