Pencampuran orbital (mixing) secara otomatis termasuk dalam teori orbitaln molekul, dan teori ini cenderung bekerja dalam konteks orbital molekul, kadang memandang perlunya memasukkan hibridisasi. Hibridisasi adalah bagian integral dari pendekatan ikatan valensi. Tetapi dalam konteks orbital molekul hibridisasi sering membantu dalam menggambarkan apakah yang sebenarnya terjadi dalam proses ikatan. Dalam hal ini hibridisasi dibicarakan agak mendetail, dimulai konsep dasar dan beberapa alasan yang terlibat.
Sebagai contoh moleluk metana, CH4. Keadaan dasar atom C ialah 3P sesuai dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2px1 2py1. Karbon dalam keadaan ini adalah divalen karena hanya ada 2 elektron tidak berpasangan yang tersedia untuk berikatan dalam orbital px dan py. Meskipun karbon divalen dikeinnal dalam intermediete metilen dan karbena pada kimia organik, senyawa karbon yang stabil adalah tetravalen. Agar supaya empat ikatan terbentuk, atom C harus berada pada keadaan valensinya. Dalam hal ini diperlukan promosi satu elektron orbital dari 2s ke orbital 2p yang kosong. Terjadi atom C tereksitasi, 5s, dengan konfigurasi elektron sebagai berikut 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1. Promosi ini memerlukan energi 406 kj/mol, karena keadaan valensi, V4, dinyatakan sebagai keadaan atom dalam molekul, tetapi hanya tambahan atom-atom terikat. Hal ini perlu untuk mensuplai sejumlah energi untuk pengacakan spin-spin 5S, yaitu untuk mensuplai energi yang cukup untuk mengatasi tendensi normal ke arah spin paralel. Walaupun seluruh energi yang diperlukan untuk mencapai keadaan valensi tersebut, pembentukan ikatan tambahan menjadi CH4 895 kj/mol lebih stabil daripada CH2+2H.
Bisa diperkirakan bahwa tambahan atom H membentuk empat ikatan-3 ikatan dari overlap tiga orbital 2p dari C dengan 1s dari H dan yang keempat dari orbital 2s dari C. Tiga ikatan ekivalen ke arah yang kuat karena overlap maksimum memerlukan ikatan-ikatan yang berada sepanjang sumbu 3 orbital p yang terlibat. Ikatan keempat tidak terarah karena simetri bola dari orbital 2s dari karbon, tetapi ikatan ini cenderung berada pada sisi atom C yang berlawanan dengan tiga ikatan p yang saling tegak lurus. Tentu saja gambaran metana ini tidak pernah teramati secara eksperimen. Keempat ikatan dalam metana adalah identik dan sudut ikatannya 109.5, proses ini disebut hibridisasi.
Hibridisasi terdiri dari “mixing” atau kombinasi linear orbital s dan p murni dari suatu atom dalam cara sedemikian rupa sehingga membentuk orbital hibrida baru. Bisa dikatakan bahwa orbital tunggal 2s dan tiga orbital 2p atom C bergabung untuk membentuk sat set dari empat orbital sp3 yang ekivalen secara ruang dan energetic.
Permasalahan :
Mengapa agar supaya empat ikatan terbentuk, atom C harus berada pada keadaan valensinya ?
jelaskan ikatan2 yang terdapat pada proses hibridisasi
BalasHapusPembentukan orbital hybrid melalui proses ibridisasi adalah sebagai berikut :
Hapus1. Salah satu electron yang berpasangan berpromosi ke orbital yang lebih tinggi tingkat energinya sehingga jumlah electron yang tidak berpasangan sama dengan jumlah ikatan yang akan terbentuk. Atom yang sedemikian disebut dalam keadaan tereksitasi. Promosi yang mungkin adalah dari ns ken p dan ns ke ns ke nd atau (n-1)d
2. Penggabungan orbital mengakibatkan kerapatan electron lebih besar di daera orbital hybrid.
3. Terjadi tumpang tindih orbital hybrid dengan orbital atom lain sehingga membentuk ikatan kovalen atau kovalen koordinasi.
Berikan contoh dari hibridisasi!
BalasHapusSebagai contoh, teori domain elektron meramalkan molekul metana (CH4) berbentuk tetrahedron dengan 4 ikatan C-H yang ekuivalen dan fakta eksperimen juga sesuai dengan ramalan tersebut, akan tetapi mengapa molekul CH4 dapat berbentuk tetrahedron?
HapusPada tingkat dasar, atom C (nomor atom = 6) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.
teori-hibridisasi-1
Dengan konfigurasi elektron seperti itu, atom C hanya dapat membentuk 2 ikatan kovalen (ingat, hanya elektron tunggal yang dapat dipasangkan untuk membentuk ikatan kovalen). Oleh karena ternyata C membentuk 4 ikatan kovalen, dapat dianggap bahwa 1 elektron dari orbital 2s dipromosikan ke orbital 2p, sehingga C mempunyai 4 elektron tunggal sebagai berikut.
teori-hibridisasi-2
Namun demikian, keempat elektron tersebut tidaklah ekuivalen dengan satu pada satu orbital 2s dan tiga pada orbital 2p, sehingga tidak dapat menjelaskan penyebab C pada CH4 dapat membentuk 4 ikatan ekuivalen yang equivalen. Untuk menjelaskan hal ini, maka dikatakan bahwa ketika atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan H membentuk CH4, orbital 2s dan ketiga orbital 2p mengalami hibridisasi membentuk 4 orbital yang setingkat. Orbital hibridanya ditandai dengan sp3 (peletakan angka tiga merupakan pangkat dari sp) untuk menyatakan asalnya, yaitu satu orbital s dan 3 orbital p.
teori-hibridisasi-3
molekul apa yang mempunyai bentung oktahedral? sertakan contohnya?
BalasHapusDalam kimia, geometri molekul oktahedral menggambarkan bentuk senyawa dengan enam atom atau kelompok atom atau ligan yang tersusun secara simetris di sekitar atom pusat, yang menentukan simpul simpul oktahedron. Oktahedron memiliki delapan muka, maka diberi awalan okta yang berarti delapan. Oktahedron adalah salah satu padatan Platonis, walaupun molekul oktahedral biasanya memiliki atom di pusatnya dan tidak ada ikatan antara atom-atom ligan. Suatu oktahedron sempurna termasuk dalam kelompok titik Oh. Contoh senyawa oktahedral adalah belerang heksafluorida SF6 dan molibdenum heksakarbonil Mo(CO)6. Istilah "oktahedral" digunakan agak longgar oleh kimiawan, dengan fokus pada geometri ikatan ke atom pusat dan tidak mempertimbangkan perbedaan di antara ligan sendiri. Misalnya, [Co(NH3)6]3+, yang tidak oktahedral dalam pengertian matematis karena orientasi ikatan N-H, tetap disebut sebagai oktahedral.[1]
Hapusmengapa diperkirakan bahwa tambahan atom H membentuk empat ikatan-3 ikatan?
BalasHapusBisa diperkirakan bahwa tambahan atom H membentuk empat ikatan-3 ikatan dari overlap tiga orbital 2p dari C dengan 1s dari H dan yang keempat dari orbital 2s dari C. Tiga ikatan ekivalen ke arah yang kuat karena overlap maksimum memerlukan ikatan-ikatan yang berada sepanjang sumbu 3 orbital p yang terlibat. Ikatan keempat tidak terarah karena simetri bola dari orbital 2s dari karbon, tetapi ikatan ini cenderung berada pada sisi atom C yang berlawanan dengan tiga ikatan p yang saling tegak lurus. Tentu saja gambaran metana ini tidak pernah teramati secara eksperimen. Keempat ikatan dalam metana adalah identik dan sudut ikatannya 109.5, proses ini disebut hibridisasi.
HapusApakah hibridisasi hanya terjadi pada orbital atom?
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. Walaupun kadang-kadang diajarkan bersamaan dengan teori VSEPR, teori ikatan valensi dan hibridisasi sebenarnya tidak ada hubungannya sama sekali dengan teori VSEPR.[1]
Hapus