Trik Menentukan Orbital Hibrida (Hibridisasi)

Jumat, 04 Desember 2015 edit

Menentukan orbital hibrida suatu atom penting dalam mempelajari kimia. Awalnya memang relatif sulit, namun tidak perlu putus asa. Berikut ini cara pintas dan sederhana untuk menentukan hibridisasi.

Trik, hitung jumlah elektron valensi tiap atom dalam senyawa atau ion, dengan rumus tertentu diperoleh jumlah pasangan elektron dalam molekul/ion dan dapatlah kesimpulan orbital hibridanya.
Ketentuan pembagi jumlah elektron valensi:
  1. Jumlah elektron 2 sampai 8 maka pembaginya adalah 2. Hasil bagi tersebut merupakan jumlah pasangan elektron berikatan (PEI). Jika ada sisa, maka sisa dibagi 2, dan hasilnya merupakan jumlah pasangan elektron bebas (PEB).

  2. Jumlah elektron lebih dari 8 hingga 56 pembaginya adalah 8.
    Hasil bagi tersebut merupakan jumlah pasangan elektron berikatan (PEI). Jika ada sisa, maka sisa dibagi 2, dan hasilnya merupakan jumlah pasangan elektron bebas (PEB).

  3. Jumlah elektron lebih dari 56 pembaginya adalah 18.
    Hasil bagi tersebut merupakan jumlah pasangan elektron berikatan (PEI). Jika ada sisa, maka sisa dibagi 2, dan hasilnya merupakan jumlah pasangan elektron bebas (PEB).

  4. Bila dijumpai jumlah elektron valensi berjumlah ganjil atau sisa hasil bagi 8 adalah 1, lihat ketentuan sebagaimana 2 contoh akhir dengan kasus berbeda.
Berikut ini video untuk memberikan gambaran nyata ketika orbital hibrida divisualkan:



Silakan simak langsung pada contoh dengan harapan langsung dapat dipahami pembaca.

H2O (O sebagai atom pusat)
➡ 2 atom H elektron valensi @ 1, 1 atom O elektron valensi 6

➡ Jumlah elektron valensi = 2 × 1 + 6 = 8
➡ 8 ÷ 2 = 4

➡ orbitalnya ada 4, terdiri 1 orbital s dan 3 orbital p jadi orbital hibridanya sp3

➡ jumlah pasangan elektron bebas (PEB) = jumlah orbital – jumlah atom disekitar atom pusat.
Jadi pada atom pusat O terdapat PEB sebanyak 2.

Angka ini didapat dari 4 – 2 (angka 2 ini menunjukkan atom H).


CN (C sebagai atom pusat)
➡C elektron valensi 4, N elektron valensi 5, menerima 1 elektron

➡ Jumlah elektron valensi = 4 + 5 + 1 = 10

➡ 10 ÷ 8 = 1 sisa 2, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 1 + 1 = 2

➡ orbitalnya ada 2, terdiri 1 orbital s dan 1 orbital p jadi orbital hibridanya sp

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (2) – jumlah atom disekitar atom pusat (1) = 1

NH4+ (N sebagai atom pusat)
➡ N elektron valensi 5, H elektron valensi 1, melepas 1 elektron

➡ Jumlah elektron valensi = 5 + (4 × 1) – 1 = 8

➡ 8 ÷ 2 = 4. Jadi jumlah orbitalnya adalah 4

➡ orbitalnya ada 4, terdiri 1 orbital s dan 3 orbital p jadi orbital hibridanya sp3

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (4) – jumlah atom disekitar atom pusat (4) = 0


PCl5 (P sebagai atom pusat)
➡P elektron valensi 5, Cl elektron valensi 7

➡ Jumlah elektron valensi = 5 + (5 × 7) = 40

➡ 40 ÷ 8 = 5. Jadi jumlah orbitalnya adalah 5

➡ orbitalnya ada 5, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (5) = 0


XeF2 (Xe sebagai atom pusat)
➡Xe elektron valensi 8, F elektron valensi 7

➡ Jumlah elektron valensi = 8 + (2 × 7) = 22

➡ 22 ÷ 8 = 2 sisa 6, 6 ÷ 2 = 3. Jadi jumlah orbitalnya adalah 2 + 3 = 5

➡ orbitalnya ada 5, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (2) = 3


XeOF2 (Xe sebagai atom pusat)
➡Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7

➡ Jumlah elektron valensi = 8 + 6 + (2 × 7) = 28

➡ 28 ÷ 8 = 3 sisa 4, 4 ÷ 2 = 2. Jadi jumlah orbitalnya adalah 3 + 2 = 5

➡ orbitalnya ada 5, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (3) = 2


XeOF4 (Xe sebagai atom pusat)
➡ Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7

➡ Jumlah elektron valensi = 8 + 6 + (4 × 7) = 42

➡ 42 ÷ 8 = 5 sisa 2, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 5 + 1 = 6

➡ orbitalnya ada 6, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p dan 2 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d2

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (6) – jumlah atom disekitar atom pusat (5) = 1


XeO2F2 (Xe sebagai atom pusat)
➡Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7

➡ Jumlah elektron valensi = 8 + (2 × 6) + (2 × 7) = 34

➡ 34 ÷ 8 = 4 sisa 2, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 4 + 1 = 5

➡ orbitalnya ada 5, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d

➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (4) = 1


Cara menentukan atom pusat suatu molekul atau ion poliatomik silakan baca di sini.


Bagimana bila jumlah elektron valensinya ganjil?
Atom yang terikat pada atom pusat keelektronegatifan tinggi atau beda keelektronegatifannya dengan atom pusat cukup besar. Sebagai patokan unsur yang keelektronegarifannya besar bila niainya ≥ 2,80. Seperti F (3,98), O (3,44), Cl (3,16), N (3,04), Br (2,96).

NO2 ➡ N elektron valensi 5, O elektron valensi 6
Jumlah elektron valensi = 5 + (2 × 6) = 17
17 ÷ 8 = 2 sisa 1.

Karena atom sekitar termasuk stom yang memiliki elektronegativitas tinggi, maka sisa 1 elektron ini turut serta dalam pembentukan hibridisasi pada orbital p.

Jadi jumlah orbitalnya adalah 2 + 1.
➡ orbitalnya ada 3, terdiri 1 orbital s, 2 orbital p jadi orbital hibridanya sp2.
➡ PEB pada NO2 tidak ada, yang ada berupa 1 elektron tanpa pasangan (radikal bebas). Pada kasus NO2 orbital elektron tunggal atau radikal bebas ini turut dalam proses hibridisasi.

Orbital elektron tunggal bisa dikatakan mengalami hibridisasi, ketika atom pusat berikatan dengan atom yang sangat elektronegatif.

Hal ini karena penurunan densitas elektron pada atom pusat yang kemudian menarik kerapatan orbital elektron ganjil hingga harus terhibridisasi, misalnya pada CF3 adalah hibridisasi sp3, bukan sp2.

CF3 ➡ C elektron valensi 4, F elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 4 + (3 × 7) = 25,
25 ÷ 8 = 3 sisa 1.

Karena F termasuk atom yang elektronegativitasnya besar/tertinggi sehingga beda keelektronegatifannya besar pula, maka sisa 1 elektron ini akan menyebabkan hibridisasi 1 orbital p.

Jadi jumlah orbitalnya adalah 3 + 1 = 4.
➡ orbitalnya ada 4, terdiri 1 orbital s, 3 orbital p jadi orbital hibridanya sp3.
➡ 1 radikal bebas ini seolah bertindak sebagai PEB yang dapat mengalami hiperkonjugasi.

Atom yang terikat pada atom pusat keelektronegatifan tidak tinggi atau beda keelektronegatifannya dengan atom pusat tidak besar.

CH3 ➡ C elektron valensi 4, H elektron valensi 1
Jumlah elektron valensi = 4 + (3 × 1) = 7,
7 ÷ 2 = 3 sisa 1.

Karena atom sekitar memiliki elektronegativias tidak besar (H mempunyai elektronegativitas 2,2) maka radikal bebas (sisa 1 elektron) itu tidak terlibat dalam pembentukan orbital hibrida.

Jumlah orbitalnya CH3 hanya ada 3, terdiri dari 1 orbital s dan 2 orbital p, jadi orbital hibridanya sp2.
➡ PEB pada CH3 tidak ada, yang ada berupa 1 elektron tanpa pasangan (radikal bebas).

Setelah diketahui orbital hibridanya biasanya akan ditanya bentuk molekul atau geometri molekul. Pastikan diri paham beda antara geometri molekul dengan geometeri elektron.

Pada geometri elektron semua elektron dipandang dalam penentuan bentuk geometrinya, sedangkan pada geometri molekul pasangan elektron bebas tidak dipandang meskipun ia mempengaruhi bentuk geometri molekul.

Wassalam.



Bagikan di

6 komentar:

  1. Lalu bagaimana dengan hibridisasi ion kompleks?

    BalasHapus
  2. Lalu bagaimana dengan hibridisasi ion kompleks?

    BalasHapus
  3. Kalo jumlah valensinya ganjil gimana pak?

    BalasHapus
  4. kalo sisa pembagiannya 1 gimana?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Penjelasan dan contoh untuk kasus yg berjumlah ganjil sudah ditambahkan pada postingan. Terima kasih.

      Hapus

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info