1. Atom Nitrogen
Ikatan kovalen tidak hanya terbentuk dalam senyawa karbon, tetapi juga dapat dibentuk oleh atom-atrom lain. Semua ikatan kovalen yang dibentuk oleh unsur-unsur dalam tabel periodik dapat dijelaskan dengan orbital hibrida. Secara prinsip, pembentukan hibrida sama dengan pada atom karbon. Amonia, NH3, salah satu contoh molekul yang mengandung ikatan kovalen yang melibatkan atom nitrogen. Atom nitrogen memiliki konfigurasi ground-state: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1, dan memungkinkan atom nitrogen berikatan dengan tiga atom hidrogen.

Ketika terdapat tiga elektron tak berpasangan mengisi orbital 2p, ini memungkinkan orbital 1s dari hidrogen untuk overlap dengan orbital 2p tersebut membentuk ikatan sigma. Sudut ikatan yang terbentuk adalah 107.30, mendekati sudut tetrahedral (109.50). Nitrogen memiliki lima elektron pada kulit terluarnya. Pada hibridisasi sp3, satuorbital sp3 diisi oleh dua elektron dan tiga orbital sp3 diisi masing masing satu elektron.
Ikatan sigma terbentuk dari overlap orbital hibrida sp3 yang tidak berpasangan tersebut dengan orbital 1s dari hydrogen menghasilkan molekul ammonia. Dengan demikian, ammonia memiliki bentuk geometri tetrahedral yang mirip dengan metana. Ikatan N-H memiliki panjang 1.01 A dan kekuatan ikatan 103 kkal/mol.
Nitrogen memiliki tiga elektron tak berpasangan pada orbital hibrid sp3, ketika satu elektron dalam orbital hibrida tersebut tereksitasi ke orbital p maka terbentuk hibrida baru, yaitu sp2. Elektron pada orbital p digunakan untuk membentuk ikatan pi. Jadi, atom nitrogen yang terhibridisasi sp2 memiliki satu ikatan pi yang digunakan untuk membentuk ikatan rangkap dua, mirip dengan molekul etena. Apabila elektron yang tereksitasi ke orbital p ada dua maka nitrogen memiliki kemampuan membentuk dua ikatan pi atau satu ikatan rangkap tiga (hibridisasi sp).
3. Atom Oksigen
Elektron pada ground-state atom oksigen memiliki konfigurasi: 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1, dan oksigen merupakan atom divalen.
Dengan melihat konfigurasi elektronnya, dapat diprediksi bahwa oksigen mampu membentuk dua ikatan sigma karena pada kulit terluarnya terdapat dua elektron tak berpasangan (2py dan 2pz).
Air adalah contoh senyawa yang mengandung oksigen sp3. sudut ikatan yang terbentuk sebesar 104.50. diperkirakan bahwa orbital dengan pasangan elektron bebas menekan sudut ikatan H-O-H, sehingga sudut yang terbentuk Dalam kondisi ini, oksigen hanya memiliki satu ikatan sigma, tetapi juga memilki satu ikatan pi. Contoh molekul yang memiliki atom oksigen terhibridisasi sp2 adalah pada senyawa-senyawa karbonil.
Satu contoh terakhir dari hibridisasi orbital yang sering ditemukan adalah boron trifluorida, BF3. Boron hanya memiliki tiga elektron di kulit terluarnya (1s2 2s2 2px1), hal ini berarti bahwa boron hanya dapat membentuk paling banyak tiga ikatan. Kita dapat mempromosikan elektron pada orbital 2s ke orbital 2py, akan tetapi tidak mungkin melengkapi boron dengan elektron oktet.
terdapat satu orbital p (2pz) yang kosong. Molekul BF3 yang terbentuk memiliki geometri planar, sehingga dapat dikatakan bahwa boron terhibridisasi sp2.
lebih kecil dari sudut ideal (109.50), seperti halnya pasangan elektron bebas dalam ammonia menekan sudut ikatan H-N-H. Oksigen juga dapat terhibridisasi sp2, yaitu dengan mempromosikan satu elektronnya ke orbital p.
B. Ikatan Rangkap Terkonjugasi
Ada dua cara pokok untuk menempatkan ikatan rangkap dalam senyawa organik. Dua ikatan rangkap yang bersumber pada atom berdampingan disebut ikatan rangkap terkonjugasi. Ikatan rangkap yang menggabungkan atom yang tidak berdampingan disebut ikatan rangkap terisolasi (terpencil) atau tak terkonjugasi.
CH2 = CH = CH2 – CH = CH2
(Atom karbon yang tidak berdampingan CH = CH)
Ikatan rangkap terisolasi berkelakuan mandiri. Masing-masing ikatan rangkap mengalami reaksi seakan-akan yang lain tidak ada. Ikatan rangkap terkonjugasi sebaliknya, tak saling mandiri yang satu terhadap yang lain, ada antaraksi elektronik yang terdapat antara-nya.
C. Benzena dan Resonansi
Benzena (C6H6) adalah senyawa siklik dengan enam atom karbon yang tergabung dalam cincin. Setiap atom karbon terhibridisasi sp2 dan cincinnya adalah planar. Telah diketahui bahwa semua panjang ikatan karbon dalam benzena adalah 1,40Å. Keenam ikatan lebih panjang daripada ikatan rangkap C-C tetapi lebih pendek dari ikatan tunggal C-C. Benzena mengalanmi reaksi substitusi elektrofilik menyebabkan benzene memiliki banyak senyaw turunan. Semua senyawa karbon yang mengandung cincin benzene digolongkan sebagai turunan benzena. Reaksi benzene umumnya melalui reaksi substitusi. Walaupun ada sebagian reaksi yang melalui reaksi adisi.
Resonansi adalah suatu senyawa kimi yang strukturnya sama tetapi konfigurasi elektronnya berbeda. Struktur resonansi menggambarkan molekul, ion, radikal dan ion yang tidak cukup digambarkan hanya dengan sebuah struktur lewis. Dalam menulis struktur resonansi, kita hanya boleh memindahkan elektron, sedangkan posisi inti atom tetap seperti dalam molekulnya. Semua struktur resonansi harus mempunyai jumlah elektron yang tidak berpasangan yang sama. Hal yang paling perlu diperhatikan adalah, bahwa lambing resonansi bukan struktur nyata. Struktur nyata adalah gabungn dari semua lambing resonansi.
Permasalahan :
Mengapa Ikatan kovalen tidak hanya terbentuk dalam senyawa karbon, tetapi juga dapat dibentuk oleh atom-atrom lain ?
Permasalahan :
Mengapa Ikatan kovalen tidak hanya terbentuk dalam senyawa karbon, tetapi juga dapat dibentuk oleh atom-atrom lain ?
Apa hubungan resonansi pada ikatan benzena ?
BalasHapusResonansi terjadi karena adanya delokalisasi elektron dari ikatan rangkap ke ikatan tunggal. Delokalisasi elektron yang terjadi pada benzena pada struktur resonansi adalah sebagai berikut:
HapusHal yang harus diperhatikan adalah, bahwa lambang resonasi bukan struktur nyata dari suatu senyawa, tetapi merupakan struktur khayalan. Sedangkan struktur nyatanya merupakan gabungan dari semua struktur resonansinya. Hal ini pun berlaku dalam struktur resonansi benzena, sehingga benzena lebih sering digambarkan sebagai berikut:
Teori resonansi dapat menerangkan mengapa benzena sukar diadisi. Sebab, ikatan rangkap dua karbon-karbon dalam benzena terdelokalisasi dan membentuk semacam cincin yang kokoh terhadap serangan kimia, sehingga tidak mudah diganggu. Oleh karena itulah reaksi yang umum pada benzena adalah reaksi substitusi terhadap atom H tanpa mengganggu cincin karbonnya.
Assalamu'alaikum yulisa, saya ingin bertanya. Berapa banyak ikatan rangkap terisolasi yang terdapat pada vitamin A1?
BalasHapusjadi bisa kita lihat pada struktur kimianya, disana akan tampak bahwa ada 11 ikatan rangkap terkonjugasi pada vitamin A1 atau beta karoten.
HapusAssalamualaikum yulisa pada kesempatan saya ingin bertanya tolong jelaskan dengan contoh penggabungan orbital-orbital s, p, dan d dengan jalan menambah atau mengurangi fungsi gelombangnya membentuk fungsi gelombang baru??
BalasHapusDalam kimia, hibridisasi adalah sebuah konsep bersatunya orbital-orbital atom membentuk orbital hibrid yang baru yang sesuai dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Konsep orbital-orbital yang terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari sebuah molekul. Konsep ini adalah bagian tak terpisahkan dari teori ikatan valensi.
HapusHibridisasi merupakan penyusunan kembali elektron dalam orbital menjadi orbital yang ekuivalen ( tingkat energi yang sama). Hibridisasi tidak hanya menyangkut tingkat energi, tetapi juga bentuk orbital gambar. Berdasarkan teori Hibridisasi, sebagai contoh C dengan 4 orbital hibrida sp3 (peletakan angka tiga merupakan pangkat dari sp), dapat membentuk 4 ikatan kovalen yang equivalen.
Dengan kata lain hibridisasi adalah penggabungan orbital-orbital s,p, dan d dengan jalan menambah atau mengurangi fungsi gelombangnya dan membentuk fungsi gelombang baru yang menyatakan orbital hibrida. Dalam satu molekul terdapat dua jenis orbital, yaitu orbital ikatan terbentuk karena terjadinya tumpang tindih dua orbital atom atau orbital hibrida. Dari dua orbital atom dapat dibentuk dua orbital molekul yakni orbital ikatan dan orbital anti-ikatan.
Mengapa lambing resonansi bukan struktur nyata?
BalasHapusLambang struktur resonansi bukan merupakan struktur nyata. Struktur nyata adalah gabungan dari struktur resonansi. Faktor yang mempengaruhi terjadinya resonansi adalah pergeseran elektron yang terdapat dalam senyawa tersebut.
HapusSaya ingin bertanya
BalasHapusKapan nitrogen memiliki kemampuan membentuk dua ikatan pi atau satu ikatan rangkap tiga??
Apabila elektron yang tereksitasi ke orbital p ada dua maka nitrogen memiliki kemampuan membentuk dua ikatan pi atau satu ikatan rangkap tiga (hibridisasi sp).
Hapus