Persen Karakter Orbital s, p, dan d dalam Orbital Hibrida dan Contohnya

Persen karakter orbital s, orbital p, dan orbital d dalam orbital hibrida turut mempengaruhi sifat-sifat molekul baik kereaktifan dan sifat fisiknya. Dalam teori ikatan valensi terdapat istilah hibridisasi. Hibridisasi dalam ilmu kimia dapat diartikan sebagai penggabungan beberapa orbital dalam suatu atom untuk membentuk orbital baru dengan memberikan karakter tertentu ketika membentuk ikatan dengan atom lain.



Teori ikatan valensi sendiri merupakan teori yang menjelaskan sifat ikatan kimia dalam molekul , ikatan antara atom menggunakan sudut pandang  elektron valensi (kulit terluar) setiap atom. Apa hubungannya karakter-karakter orbital yang terlibat dalam hibridisasi?

Beberapa tulisan dalam blog ini mungkin akan sangat berguna untuk menyimak bahasan selanjutnya.

• Hibridisasi Molekul dengan Jumlah Elektron Ganjil
• Menentukan Orbital Hibrida dengan ½(V+X–K+A)
• Cara Cepat Menentukan Orbital Hibrida Atom dari Struktur Molekulnya
• Kalkulator Penentuan Orbital Hibrida Atom Pusat & Bentuk Molekul
• Metode Jari untuk Menentukan Orbital Hibrida, Bentuk Molekul, dan Kepolaran Molekul

Hal penting mengenai hibridisasi:

• Hibridisasi ini merupakan konsep murni bersifat hipotesis, pemikiran yang berupaya menjelaskan gejala suatu sifat dalam molekul-molekul.
• Orbital-orbital yang mengalami hibridisasi harus memiliki energi yang hampir sama, tidak boleh beda jauh.
• Orbital yang kosong, terisi setengah penuh, bahkan yang terisi penuh elektron dapat terlibat hibridisasi.
• Jika n jumlah orbital mengalami hibridisasi mereka akan menghasilkan n orbital hibrida.
• Orbital hibridisasi memiliki kemampuan tumpang tindih yang lebih baik sehingga membentuk ikatan yang kuat.
• Hanya pembentukan ikatan sigma saja yang dimungkinkan oleh orbital hibridisasi, namun tidak untuk pembentukan ikatan pi.

Tipe-tipe hibridisasi

Perhitungan persen karakter orbital dalam orbitala hibrida:

$\%~ karakter~orbital~s = \dfrac{jumlah~orbital~s}{total~orbital~dalam~orbital~hibrida} \times 100\%$

$\% ~karakter~orbital~p =  \dfrac{jumlah~orbital~p}{total~orbital~dalam~orbital~hibrida} \times 100\%$

$\%~ karakter~orbital~d =  \dfrac{jumlah~orbital~d}{total~orbital~dalam~orbital~hibrida} \times 100\%$

Contoh:
Orbital hibrida sp³ → 1 orbital s + 3 orbital p
Orbital hibrida sp³d → total orbital hibrida = 1 + 3 = 4
% karakter s = 1/4 × 100% = 25%
% karakter p = 3/4 × 100% = 75%

Orbital hibrida sp³d → 1 orbital s + 3 orbital p + 1 orbital d
Orbital hibrida sp³d → total orbital hibrida = 1 + 3 + 1 = 5
% karakter s = 1/5 × 100% = 20%
% karakter p = 3/5 × 100% = 60%
% karakter d = 1/5 × 100% = 20%

Tabel Hibridisasi, % Karakter, Geometri Elektron, Sudut Ikatan, dan Contoh 

Tipe Hibridisasi	Jumlah Orbital s dan % Karakter	Jumlah Orbital p dan % Karakter	Jumlah Orbital d dan % Karakter	Jumlah semua orbital	Geometri Elektron	Sudut Ikatan	Contoh
sp	1	1	-	2	Linier	180°	CO, CO2, BeCl2, BeF2, N2, C2H2, CN–
	50% (1/2)	50% (1/2)
sp2	1	2	-	3	Segitiga Datar	120°	SO2, SO3, H2CO3, NO3–, CH3+
	33,3% (1/3)	66,6% (2/3)
sp3	1	3	-	4	Tetrahedral	109° 28'	CH4, CCl4, SnCl4, NH3, H2O, ClO3–, SO42–
	25% (1/4)	75% (3/4)
dsp2	1	2	1	4	Segiempat Datar	90°	[Ni(CN)4]2–, [Pt(Cl)4]2–
	25% (1/4)	50% (3/4)	25% (1/4)
sp3d	1	3	1	5	Bipiramida Segitiga	90° & 120°	PF3, PCl5, IF5
	20% (1/5)	60% (3/5)	20% (1/5)
dsp3	1	3	1	5	Bipiramida Segitiga	90° & 120°
	20% (1/5)	60% (3/5)	20% (1/5)
sp3d2	1	3	2	6	Oktahedral/ Bipiramida Segiempat	90°	SF6, SeF6, AlF6–
	16,67% (1/6)	50% (3/6)	33,33% (2/6)
d2sp3	1	3	2	6	Oktahedral/ Bipiramida Segiempat	90°	[Fe(CN)6]4–, dan in kompleks  lainnya
	16,67% (1/6)	50% (3/6)	33,33% (2/6)
sp3d3	1	3	3	7	Bipiramida Segilima	72° & 90°	IF7
	14,28% (1/7)	42,86% (3/7)	42,86% (3/7)

Beberapa hal kecenderungan sifat molekul yang terkait dengan % karakter orbital hibrida dan dapat digunakan untuk mempelajari hal lain dalam ilmu kimia. Salah satu bidang lekat nanti adalah pokok bahasan kimia organik yang membahas sifat asam basa suatu molekul. Kajiannya adalah asam basa Brontead-Lowry dan asam basa Lewis.

• Berkurangnya karakter orbital s dalam hibridisasi maka berkurang pula sudut ikatan;
• Berkurangnya karakter orbital s dalam hibridisasi maka bertambahlah ukuran orbital terhibridisasi;
• Berkurangnya karakter orbital s dalam hibridisasi maka bertambahlah energi orbital hibridanya;
• Berkurangnya karakter orbital s dalam hibridisasi maka bertambahlah kemampuan overlapping tumpang tindih orbital hibrida;
• Keelektronegatifan C bertambah dari atom karbon yang mengalami hibridisasi sp³, sp², hingga sp.

Demikian, CMIIW, terima kasih.