catatan ku

A.TEORI DOMAIN ELEKTRON
1.Domain Elektron dalam VSEPR

Teori yang digunakan untuk mempelajari gaya tolak antar sesama elektron valensi disebut teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) yang dikembangkan oleh Gillespie dan Nylholm sehigga sering disebut sebagai teori Gillespie-Nylholm. Dengan teori ini ternyata struktur ruang suatu senyawa dapat ditentukan dengan memperhatikan elektron bebas dan elektron ikatan dari senyawa yang bersangkutan.

Awal perkembangan teori VSEPR, pada tahun 1963 berdasarkan ide-ide yang kembangkan oleh Sidwick dan Powell, Gillespie memberi ceramah tentang teori VSEPR dalam suatu pertemuan yang di adakan oleh American Chemical Society (ACS). Setelah memberi ceramah ia ditantang oleh perserta ceramah yang lain yaitu Rundle. Rundle menyatakan teori VSEPR terlalu “naive” dan satu-satunya cara pendekatan dalam meramalkan bentuk molekul adalah teori orbital molekul. Setelah mengadakan diskusi yang cukup panjang Gillespie menantang Rundle meramal bentuk molekul dari ksenon fluorida (XeF₆) yang pada saat itu baru saja disintesis oleh Malm dan rekan-rekannya.

Berdasarkan terori orbital molekul, Rundle menyatakan bentuk molekul XeF₆ adalah oktahedral normal. Sedangkan Gillespie berdasarkan teori VSEPR menyatakan bentuk molekul XeF₆ adalah oktahedral terdistorsi.

Berdasarkan hasil eksperimen metode spektroskopi inframerah terhadap XeF6 yang dilakukan oleh Bartell diperoleh fakta bahwa bnetuk molekul XeF6 adalah oktahedral terdistorsi yang diramalkan Gillespie. Sejak saat itu teori VSEPR menjadi terkenal dan Bartell menyatakan “The VSEPR model some capture the essence of molecular behaviour” .

Model domain elektron dikembangkan oleh Gilliespie dan Hargittai (1991) berdasarkan ide-ide yang dikemukakan oleh Sidgwick dan Powell. Model domain elektron dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul tanpa perlu melibatkan orbital-orbital atom yang terlibat dalam pembentukan ikatan.

2.Pengertian Domain Elektron

Teori domain elektron adalah suatu cara meramalkan bentuk molekul bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusat. Teori ini merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR (valence shell electron pair repulsion). Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut :

• Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau rangkap tiga) berarti 1 domain.

• Setiap pasangan elektron bebas berarti 1 domain.

Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut :

• Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri (mengambil formasi) sedemikian rupa sehingga tolak menolak di antaranya menjadi minimum.

• Urutan kekuatan tolak menolak di antara domain elektron adalah sebagai berikut: Tolakan antardomain elektron bebas > tolakan antardomain elektron bebas dengan domain elektron ikatan > tolakan antardomain elektron ikatan. Perbedaan daya tolak ini terjadi karena pasangan elektron bebas hanya terikat pada satu atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang lebih besar daripada pasangan elektron ikatan. Akibat dari perbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut ikatan karena desakan dari pasangan elektron bebas.

• Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.

Gambar Geometri molekul

Tabel : Susunan ruang domain elektron yang menghasilkan tolakan minimum

Jumlah domain elektron Susunan ruang (geometri) Besar sudut

ikatan

2 Linear 180°

3 Segitiga sama sisi 120°

4 Tetrahedron 109,5°

5 Bipiramida trigonal Ekuatorial=120° Aksial=90°

6 Oktahedron 90°

2. Merumuskan Tipe MolekulJumlah domain (pasangan elektron) dalam suatu molekul, dapat dinyatakan sebagai berikut :

1. Atom pusat dinyatakan dengan lambing A,

2. Domain elektron ikatan dinyatakan dengan X, dan

3. Domain elektron bebas dinyatakan dengan E

Tabel : Berbagai kemungkinan bentuk molekul yang atom pusatnya mempunyai 4, 5, atau 6 pasangan elektron

Jumlah PEI Jumlah PEB Rumus Bentuk molekul Contoh

4 0 AX4 Tetrahedron CH4

3 1 AX3E Piramida trigonal NH3

2 2 AX2E2 Planar bentuk V H2O

5 0 AX5 Bipiramida trigonal PCl5

4 1 AX4E Bidang empat SF4

3 2 AX3E2 Planar bentuk T IF3

2 3 AX2E3 Linear XeF2

6 0 AX6 Oktahedron SF6

5 1 AX5E Piramida sisiempat IF5

4 2 AX4E2 Segiempat planar XeF4

Tipe molekul dapat ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV)

2. Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X)

3. Tentukan jumlah domain elektron bebas (E)

Cara penetapan tipe molekul tersebut hanya berlaku untuk senyawa biner berikatan tunggal. Untuk senyawa biner yang berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinat (misalnya dengan oksigen), maka jumlah elektron yang digunakan untuk membentuk pasangan terikat menjadi 2 kali jumlah ikatan. Selanjutnya, langkah-langkah untuk meramalkan geometri adalah sebagai berikut :

• Menentukan tipe molekul

• Menggambar susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.

• Menetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambing atom yang bersangkutan.

• Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan pasangan elektron bebas.

3. Molekul polar dan nonpolarSuatu molekul akan bersifat polar jika memenuhi 2 syarat nerikut :

• Ikatan dalam molekul bersifat polar. Secara umum, ikatan antaratom yang berbeda dapat dianggap polar.

• Bentuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat muatan negatif.

Perbandingan Antara Model Domain Elektron dan Teori VSEPR

Teori domain elektron dan Teori VSEPR dapat dianggap sama, hanya berbeda dalam hal istilah yang digunakan. Perbandingan antara model domain elektron dengan teori VSEPR diberikan pada tabel di bawah ini:

tabel yang menunjukkan perbedaan antara domain elektron dan vsepr

Susunan Domain Pasangan Elektron

Domain pasangan elektron menempati ruangan pada kulit valensi atom-atom suatu molekul dengan susunan tertentu. Domain elektron pada kulit valensi suatu atom cenderung mengadopsi susunan tertentu seperti pada alam sehingga berjarak paling dekat dengan inti atom.Susunan domain pasangan elektron tersebut dapat diperagakan dengan menggunakan bola-bola plastik atau balon.

Domain pasangan elektron bebas berada di bawah pengaruh satu inti atom, sedangkan domain pasangan elektron ikatan dibawah pengaruh dua inti atom. Urutan ukuran domain pasangan elektron adalah sebagai berikut :
Ukuran domain pasangan elektron bebas > ukuran domain pasangan elektron rangkap tiga > ukuran domain pasangan elektron rangkap dua > ukuran domain pasangan elektron tunggal

Kelebihan Model Domain Elektron untuk Meramalkan Bentuk Molekul

Kelebihan model domain elektron untuk meramalkan bentuk molekul adalah dapat digunakan tanpa harus mengetahui:

Jenis orbital yang terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen antara atom-atom dalam suatu molekul
Struktur Lewis molekul

B.Gaya antar molekul

Dalam kehidupan sehari-hari, kita menemukan berbagai jenis zat yang partikelnya berupa molekul dan berbeda fasa. Dalam fasa gas, pada suhu tinggi dan tekanan yang relatif rendah (jauh di atas titik didihnya), molekul-molekul benar-benar berdiri sendiri, tidak ada gaya tarik antarmolekul. Akan tetapi, pada suhu yang relatif rendah dan tekanan yang relatif tinggi, yaitu mendekati titik embunnya, terdapat suatu gaya tarik-menarik antarmolekul. Gaya tarik menarik antar molekul itulah yang memungkinkan suatu gas dapat mengembun (James E. Brady, 1990).

Molekul-molekul dalam zat cair atau dalam zat padat diikat oleh gaya tarikmenarik antar molekul. Oleh karena itu, untuk mencairkan suatu zat padat atau untuk menguapkan suatu zat cair diperlukan energi untuk mengatasi gaya tarik-menarik antar molekul. Makin kuat gaya tarik antar molekul, makin banyak energi yang diperlukan untuk mengatasinya, maka semakin tinggi titik cair atau titik didih.

1.Gaya Tarik-Menarik Dipol Sesaat – Dipol Terimbas (Gaya London)

Antarmolekul nonpolar terjadi tarik-menarik yang lemah akibat terbentuknya dipol sesaat. Pada waktu membahas struktur elektron, kita mengacu pada peluang untuk menemukan elektron di daerah tertentu pada waktu tertentu. Elektron senantiasa bergerak dalam orbit. Perpindahan elektron dari suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan suatu molekul yang secara normal bersifat nonpolar menjadi polar, sehingga terbentuk suatu dipol sesaat. Dipol yang terbentuk dengan cara itu disebut dipol sesaat karena dipol itu dapat berpindah milyaran kali dalam 1 detik. Pada saat berikutnya, dipol itu hilang atau bahkan sudah berbalik arahnya. Suatu saat yang mungkin terjadi digambarkan pada gambar

http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2011/12/image21.jpg

Gaya London

Dipol sesaat pada suatu molekul dapat mengimbas pada molekul di sekitarnya, sehingga membentuk suatu dipol terimbas. Hasilnya adalah suatu gaya tarik-menarik antarmolekul yang lemah. Penjelasan teoritis mengenai gaya-gaya ini dikemukakan oleh Fritz London pada tahun 1928. Oleh karena itu gaya ini disebut gaya London (disebut juga gaya dispersi) (James E. Brady, 1990).

Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu molekul disebut polarisabilitas. Polarisabilitas berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron dalam molekul, makin mudah mengalami polarisasi. Oleh karena jumlah elektron berkaitan dengan massa molekul relatif, maka dapat dikatakan bahwa makin besar massa molekul relatif, makin kuat gaya London. Misalnya, radon (Ar = 222) mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan helium (Ar = 4), 221 K untuk Rn dibandingkan dengan 4 K untuk He. Molekul yang bentuknya panjang lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan molekul yang kecil, kompak, dan simetris. Misalnya, normal pentana mempunyai titik cair dan titik didih yang lebih tinggi dibandingkan neopentana. Kedua zat itu mempunyai massa molekul relatif yang sama besar.

Bentuk molekul dan polarisabilitas

Gaya dispersi (gaya London) merupakan gaya yang relatif lemah. Zat yang molekulnya bertarikan hanya berdasarkan gaya London, yang mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah dibandingkan dengan zat lain yang massa molekul relatifnya kira-kira sama. Jika molekul-molekulnya kecil, zat-zat itu biasanya berbentuk gas pada suhu kamar, misalnya hidrogen (H₂), nitrogen (N₂), metana (CH₄), dan gas-gas mulia.

2.Gaya Van der Waals (Gaya tarik antara dipol-dipol)

Gaya Van der Waals merupakan gaya tarik antar dipol pada molekul polar. Molekul polar memiliki ujung-ujung yang muatannya berlawanan. Ketika dikumpulkan, maka molekul polar akan mengatur dirinya (membentuk formasi) sedemikian hingga ujung yang bermuatan positif akan berdekatan dengan ujung yang bermuata negatif dari molekul lain. tapi tentu saja formasinya tidak statis/tetap, kenapa? Karena sebenarnya molekul selalu bergerak dan bertumbukan/tabrakan.

Catatan:
Molekul/atom/zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya = 0 (nol). Keadaan ini disebut keadaan diam mutlak, dicapai jika benda berada pada suhu 0⁰K (-273⁰C)

Gaya Van der Waals diperlihatkan dengan garis merah (putus-putus). Kekuatan gaya tarik antara dipol ini biasanya lebih lemah dari kekuatan ikatan ionik atau kovalen (kekuatannya hanya 1% dari ikatan). Kekuatannya juga akan berkurang dengan cepat bila jarak antar dipol makin besar. jadi gaya Van der Waaals suatu molekul akan lebih kuat pada fase padat dibanding cair dan gas.

3.Ikatan Hidrogen

Adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Dalam makromolekul seperti protein dan asam nukleat, ikatan ini dapat terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama. dan berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.

Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol^-1) hingga tinggi (>155 kJ mol^-1).Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk.

Ikatan hidrogen diperlihatkan pada garis merah (putus-putus). Meskipun tidak terlalu kuat, ikatan hidrogen tersebar diseluruh molekul. Inilah sebabnya air (H₂O) memiliki titik didih yang relatif lebih tinggi bila dibandingkan dengan senyawa lain dengan berat molekul (Mr) yang hampir sama. Sebut misalnya CO₂ (Mr=48) dalam suhu kamar sudah berwujud gas, sedangkan air (H₂O) dengan berat molekul lebih kecil (Mr=18) pada suhu kamar (20 ⁰C) masih berada pada fase cair.

Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H₂O), terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan elektronegativitasnya) sehingga titik didih air lebih tinggi daripada asam florida.

Gambar gaya antar molekul:

gaya antar molekul,kimia,van der waals,ikatan kimia

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/da/Gaya_london_3.jpg

catatan ku

Minggu, 10 November 2013

Anti virus android

teori domain elektron

2.Gaya Van der Waals (Gaya tarik antara dipol-dipol)

3.Ikatan Hidrogen