Penjelasan tentang Teori domain elektron

Telah diketahui bahwa atom diikat oleh atom lain dalam suatu molekul dengan menggunakan pasangan-pasangan elektron yang berada di atom pusat. Pasangan-pasangan ini mengalami gaya elektrostatis akibat dari muatan yang dimilikinya. Berdasarkan hal tersebut, pada tahun 1970, R.G. Gillesepie mengajukan teori VSEPR (Valance Shell Elektron Pair Repulsion) yang menyatakan bahwa:

“pasangan-pasangan elektron akan berusaha saling menjauhi sehingga tolak-menolak antara pasangan elektron menjadi minimum”

Teori ini juga dikenal sebagai teori jumlah pasangan elektron. 

Menurut teori VSEPR, bentuk molekul dapat diramalkan dari jumlah pasangan elektron valensi atom pusat, dan juga posisi pasangan elektron tersebut dalam atom pusat. Di atom pusat pasangan elektron ada pada berbagai posisi, yaitu pasangan elektron bebas-elektron bebas, pasangan elektron bebas-elektron terikat atau pasangan elektron terikat-elektron terikat. Masing-masing pasangan elektron bebas memiliki energi tolakan yang berbeda-beda. Energi tolakan elektron bebas-elektron bebas lebih besar dibandingkan dengan energi tolakan elektron bebas-elektron terikat. Energi tolakan elektron bebas-elektron terikat akan lebih besar dibandingkan dengan energi tolakan elektron terikat-elektron terikat.

Pasangan elektron bebas-elektron bebas > elektron bebas- elektron terikat> elektron terikat-elektron terikat.

1. Perbandingan energi tolakan pasangan elektron 

Pada perkembangan lebih lanjut, pengertian domain elektron tidak hanya berlaku untuk ikatan rangkap tetapi termasuk ikatan tunggal. Jika jumlah elektron dalam domain elektron semakin banyak, maka gaya tolak-menolaknya akan semakin besar. Berdasarkan jumlah atomnya, maka urutan gaya tolak-menolak pada domain elektron ikatan adalah sebagai berikut.

Domain elektron ikatan rangkap 3 lebih besar dari domain elektron ikatan rangkap 2, sedangkan domain elektron ikatan 2 lebih besar dibandingkan elektron ikatan tunggal

Berdasarkan kenyataan tersebut dapat diramalkan bentuk molekul dari beberapa senyawa sebagaimana dalam Tabel berikut.

Bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron.

Catatan :

AX_mE_n = rumus bentuk molekul, dengan

A : atom pusat

X : semua atom yang terikat pada atom pusat

E : domain elektron bebas

m : jumlah domain elektron ikatan (DEI)

n : jumlah domain elektron bebas (DEB)

A* = aksial

E* = ekuatorial

Cara meramalkan bentuk molekul suatu senyawa berdasarkan teori domain elektron sebagai berikut.

1. Tulis struktur Lewis-nya.
2. Tentukan jumlah domain elektron di sekitar atom pusat, jumlah domain elektron ikatan (DEI) dan jumlah domain elektron bebas (DEB) dari struktur Lewis.
3. Tentukan rumus bentuk molekulnya.
4. Bandingkan dengan Tabel diatas

2. Teori hibridisasi

Masih ingatkah kalian konfigurasi elektron atom C? Konfigurasi elektron atom C adalah 1s² 2s² 2p²dan jika dijabarkan satu-satu diperoleh C : 1s² 2s²2p_x¹ 2p_y¹2p_z⁰ . Elektron valensi terluar adalah 2, maka atom C seharusnya mengikat 2 atom H menjadi CH₂ . Kenyataannya di alam senyawa CH₂ tidak ada. Senyawa yang ada di alam adalah senyawa metana dengan rumus molekul CH₄, mengapa hal itu dapat terjadi?

Berdasarkan kenyataan yang ada terbukti bahwa atom karbon mengadakan ikatan kovalen dengan empat atom hidrogen. Dalam senyawa CH₄semua ikatan yang terjadi identik, sudut ikatan antara dua ikatan adalah 109,5° dengan bentuk geometri molekul tetrahedral (bidang empat).

Atom karbon C dapat mengikat 4 atom H menjadi CH₄ , maka 1 elektron dari orbital 2s dipromosikan ke orbital 2pz, sehingga konfigurasi elektron atom C menjadi 1s¹ 2s¹1p_x¹ 1p_y¹1p_z¹ . Orbital 2s mempunyai bentuk yang berbeda dengan ketiga orbital 2p, akan tetapi ternyata kedudukan keempat ikatan C-H dalam CH ₄ adalah sama. Hal ini terjadi karena pada saat orbital 2s , 2p_x , 2p_y, dan 2p_z menerima 4 elektron dari 4 atom H, keempat orbital ini berubah bentuknya sedemikian sehingga mempunyai kedudukan yang sama. Peristiwa ini disebut hibridisasi. Dalam senyawa CH 4 , orbital-orbital hasil hibridisasi merupakan campuran satu orbital 2s dan tiga orbital 2p, oleh karena itu disebut orbital hybrid sp³ . Pada senyawa CH₄ terbentuk empat orbital sp³ .

Struktur tetrahedral senyawa CH₄.

Beberapa bentuk geometri ikatan dapat kalian perhatikan dalam Tabel berikut

Beberapa bentuk geometri ikatan.

Tweet

Subscribe to receive free email updates: