Cara Termudah Menentukan Bentuk Molekul Ion Poliatomik

Kamis, 25 Oktober 2018

Cara menentukan bentuk molekul ion poliatomik baik anion maupun kation tidak berbeda dengan cara menentukan bentuk molekul netral. Memang pada contoh buku-buku pelajaran tidak cukup banyak memberikan contoh porsi untuk bentuk molekul dari suatu ion. Pada tulisan ini akan diberikan contoh anion dan kation beserta cara termudah mulai dari menentukan hibridisasi (orbital hibrida) hingga kesimpulan bentuk molekul ion poliatomik tersebut.
Rumus cara termudah untuk menentukan jumlah orbital hibrida:

Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + Monovalen – Kation + Anion)

PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – jumlah atom luar
  • Atom pusat, atom yang berada pada pusat struktur molekul atau ion poliatomik. Secara kasatmata, biasa jumlah atomnya hanya satu (atau lebih sedikit dibanding atom lain). Atom pusat biasanya memiliki keelektronegatifan lebih kecil dibanding atom yang ada di sekitarnya (ini tidak kasatmata). H tidak pernah berperan sebagai atau pusat meskipun jumlah tidak termasuk atom H.
  • Atom luar (X), atom selain atom pusat.
  • Elektron valensi atom pusat (EV), jumlah elektron pada kulit terluar, biasa sama dengan golongan pada unsur-unsur golongan utama.
  • Atom monovalen (Monovalen), atom yang hanya menggunakan 1 elektronnya untuk berikatan kovalen. Contoh atom monovalen, H, F, Cl, Br, I.
  • Muatan kation (Kation), jumlah muatan positif dari ion poliatomik.
  • Muatan anion (Anion), jumlah muatan negatif dari ion poliatomik.
Ketentuan jumlah orbital dan orbital hibridanya:
2 orbital, (1 orbital s + 1 orbital p) = orbital hibrida sp,
3 orbital, (1 orbital s + 2 orbital p) = orbital hibrida sp2,
4 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p) = orbital hibrida sp3,
5 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 1 orbital d) = orbital hibrida sp3d,
6 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 2 orbital d) = orbital hibrida sp3d2,
7 orbital, (1 orbital s + 3 orbital p + 3 orbital d) = orbital hibrida sp3d3.

Konversi orbital hibrida ke bentuk molekul ion poliatom:

Catatan:
Untuk menghafal bentuk molekul dari bentuk dasar (geometri elektron) orbital hibrida sp3d, sp3d2, sp3d3, setiap 1 atom berikatan yang digantikan PEB, biasa yang tergantikan adalah atom yang berada pada posisi pembentuk bidang. Misal pada bentuk dasar bipiramida segitiga, yang tergantikan adalah atom yang berada pada pembentuk segitiga hingga semua tergantikan.

Visual selengkapnya dapat dilihat dari video berikut:




Contoh penentuan orbital hibrida dan bentuk molekul ion poliatomik yang bermuatan potisif (kation poliatomik):
  1. NH4+
    Atom pusat N, jumlah elektron valensi 5, ingat: N golongan V-A/15.
    Atom luar H berjumlah 4, H merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 41 + 0)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 4
    PEB (Y) = 0
    AX4Y0  
    → bentuk molekul tetrahedral.

  2. H3O+
    Atom pusat O, jumlah elektron valensi 6, ingat: O golongan VI-A/16.
    Atom luar H berjumlah 3, H merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 31 + 0)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 3
    PEB (Y) = 1
    AX3Y1  
    → bentuk molekul piramida segitiga.

  3. NO2+
    Atom pusat N, jumlah elektron valensi 5, ingat: N golongan V-A/15.
    Atom luar O berjumlah 2, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 01 + 0)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 4
    Jumlah orbital hibrida = 2 → orbital hibrida sp.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 2 – 2
    PEB (Y) = 0
    AX2Y0  
    → bentuk molekul linier.

  4. XeF7+
    Atom pusat Xe, jumlah elektron valensi 8, ingat: Xe golongan VIII-A/18.
    Atom luar F berjumlah 7, F merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (8 + 71 + 0)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 14
    Jumlah orbital hibrida = 7 → orbital hibrida sp3d3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 7 – 7
    PEB (Y) = 0
    AX7Y0  
    → bentuk molekul bipiramida segilima.

  5. H2F+
    Atom pusat F, jumlah elektron valensi 7, ingat: F golongan VII-A/17.
    Atom luar H berjumlah 2, H merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 21 + 0)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 2
    PEB (Y) = 2
    AX2Y2  → bentuk molekul bengkok (bentuk V).

Contoh penentuan orbital hibrida dan bentuk molekul ion poliatomik yang bermuatan negatif (anion poliatomik):
  1. NO2
    Atom pusat N, jumlah elektron valensi 5, ingat: N golongan V-A/15.
    Atom luar O berjumlah 2, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 00 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 6
    Jumlah orbital hibrida = 3 → orbital hibrida sp2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 3 – 2
    PEB (Y) = 1
    AX2Y1  → bentuk molekul bengkok.

  2. CO32–
    Atom pusat C, jumlah elektron valensi 4, ingat: C golongan IV-A/14.
    Atom luar O berjumlah 3, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (4 + 00 + 2)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 6
    Jumlah orbital hibrida = 3 → orbital hibrida sp2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 3 – 3
    PEB (Y) = 0
    AX3Y0  → bentuk molekul segitiga datar.

  3. NH2
    Atom pusat N, jumlah elektron valensi 5, ingat: N golongan V-A/15.
    Atom luar H berjumlah 2, H merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 20 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 2
    PEB (Y) = 2
    AX2Y2  → bentuk molekul bengkok.

  4. ICl2
    Atom pusat I, jumlah elektron valensi 7, ingat: I golongan VII-A/17.
    Atom luar Cl berjumlah 2, Cl merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 20 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 10
    Jumlah orbital hibrida = 5 → orbital hibrida sp3d.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 5 – 2
    PEB (Y) = 3
    AX2Y3  → bentuk molekul linier.

  5. ICl4
    Atom pusat I, jumlah elektron valensi 7, ingat: I golongan VII-A/17.
    Atom luar Cl berjumlah 4, Cl merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 40 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 12
    Jumlah orbital hibrida = 6 → orbital hibrida sp3d2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 6 – 4
    PEB (Y) = 2
    AX4Y2  → bentuk molekul segiempat datar.

  6. SO42–
    Atom pusat S, jumlah elektron valensi 6, ingat: S golongan VI-A/16.
    Atom luar O berjumlah 4, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 00 + 2)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 4
    PEB (Y) = 0
    AX4Y0  → bentuk molekul tetrahedral.

  7. SO32–
    Atom pusat S, jumlah elektron valensi 6, ingat: S golongan VI-A/16.
    Atom luar O berjumlah 3, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 00 + 2)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 3
    PEB (Y) = 1
    AX3Y0  → bentuk molekul piramida segitiga.

  8. NO3
    Atom pusat N, jumlah elektron valensi 5, ingat: N golongan V-A/15.
    Atom luar O berjumlah 3, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 00 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 6
    Jumlah orbital hibrida = 3 → orbital hibrida sp2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 3 – 3
    PEB (Y) = 0
    AX3Y0  → bentuk molekul segitiga datar.

  9. PO43–
    Atom pusat P, jumlah elektron valensi 5, ingat: P golongan V-A/15.
    Atom luar O berjumlah 4, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 00 + 3)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 4
    PEB (Y) = 0
    AX4Y0  → bentuk molekul tetrahedral.

  10. ClO3
    Atom pusat Cl, jumlah elektron valensi 7, ingat: Cl golongan VII-A/17.
    Atom luar O berjumlah 3, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 00 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp4.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 3
    PEB (Y) = 1
    AX3Y1  → bentuk molekul piramida segitiga.

  11. I3
    Atom pusat I, jumlah elektron valensi 7, ingat: I golongan VII-A/17.
    Atom luar I berjumlah 2, I merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 20 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 10
    Jumlah orbital hibrida = 5 → orbital hibrida sp3d.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 5 – 2
    PEB (Y) = 3
    AX2Y3  → bentuk molekul linier.

  12. PF4
    Atom pusat P, jumlah elektron valensi 5, ingat: P golongan V-A/15.
    Atom luar F berjumlah 4, F merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 40 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 10
    Jumlah orbital hibrida = 5 → orbital hibrida sp3d.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 5 – 4
    PEB (Y) = 1
    AX4Y1  → bentuk molekul jungkat-jungkit.

  13. [PCl6]
    Atom pusat P, jumlah elektron valensi 5, ingat: P golongan V-A/15.
    Atom luar Cl berjumlah 6, Cl merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (5 + 60 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 12
    Jumlah orbital hibrida = 6 → orbital hibrida sp3d2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 6 – 6
    PEB (Y) = 0
    AX6Y0  → bentuk molekul oktahedral.

  14. XeF3
    Atom pusat Xe, jumlah elektron valensi 8, ingat: Xe golongan VIII-A/18.
    Atom luar F berjumlah 3, F merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (8 + 30 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 12
    Jumlah orbital hibrida = 6 → orbital hibrida sp3d2.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 6 – 3
    PEB (Y) = 3
    AX3Y3  → bentuk molekul bentuk T.

  15. ClO2
    Atom pusat Cl, jumlah elektron valensi 7, ingat: N golongan VII-A/17.
    Atom luar O berjumlah 2, O bukan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (7 + 00 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 8
    Jumlah orbital hibrida = 4 → orbital hibrida sp3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 4 – 2
    PEB (Y) = 2
    AX2Y2  → bentuk molekul bengkok.

  16. TeF7
    Atom pusat Te, jumlah elektron valensi 6, ingat: Te golongan VI-A/16.
    Atom luar F berjumlah 7, F merupakan monovalen.
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (EV + MonovalenKation + Anion)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × (6 + 70 + 1)
    Jumlah orbital hibrida = ½ × 14
    Jumlah orbital hibrida = 7 → orbital hibrida sp3d3.
    PEB (Y) = jumlah orbital hibrida – X
    PEB (Y) 7 – 7
    PEB (Y) = 0
    AX7Y0  → bentuk molekul bipiramida segilima.

Bila ada yang kurang tepat mohon koreksi disampaikan pada kotak komentar. Terima kasih.

Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2018 Urip dot Info | Disain Template Oleh Herdiansyah Hamzah Dimodivikasi Urip.Info