Sebelum membahas soal tentang geometri molekul berdasarkan teori domain elektron, ada baiknya teman teman membaca terlebih dahulu materi singkat tentang cara menentukan bentuk molekul menggunakan teori domain elektron
berikut ini . Kemudian saya juga akan menyajikan tabel hubungan PEB dan PEI terhadap bentuk molekul dan kepolaran senyawa, karena kita akan menggunakannya dalam menjawab soal, sebagai berikut :
Menentukan jumlah domain elektron (Pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas(PEB)) suatu molekulSoal 1 Molekul
mempunyai bentuk T. Jumlah pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas berturut - turut adalah . . . . .A. 2 dan 2B. 3 dan 2C. 4 dan 0D. 4 dan 1E. 5 dan 1Pembahasan :Ada beberapa cara untuk menentukan jumlah PEB dan PEI suatu molekul :Cara 1Dengan melihat tabel hubungan PEI dan PEB terhadap bentuk molekul (syarat : tentu kalian harus punya tabelnya, kemudian jika tidak boleh menggunakan tabel kalian harus hafal tidak hanya tipe molekul senyawa, tetapi juga jumlah domainnya, disamping kalian juga harus menghafal bentuk molekulnya)Berdasatkan tabel bentuk T planar / datar memiliki jumlah pasangan elektron ikatan = 3, dan pasangan elektron bebasnya = 2Cara 2Menggambar Struktur Lewis (jika diketahui nomor atomnya, atau kalian bisa melihat tabel perodik untuk memperoleh data nomor atomnya)Cl ( nomor atom 17) = 2 8 7
Jumlah elektron valensi = 7F ( nomor atom 9) = 2 7
Jumlah elektron valensi = 7Atom pusat = Cl ( jumlahnya paling sedikit)Atom F dengan Cl akan berikatan tunggal karena F hanya butuh satu elektron lagi untuk mencapai kestabilan sesuai aturan oktet, sehingga bentuk struktur lewisnya adalah :
Dari struktur lewis diatas, terlihat ada 3 pasangan elektron ikatan dan 2 buah pasangan elektron bebas.Cara 3(cara termudah menurut saya, syarat = diketahui nomor atom )Cl ( nomor atom 17) = 2 8 7
Jumlah elektron valensi = 7F ( nomor atom 9) = 2 7
Jumlah elektron valensi = 7Atom pusat = ClX atau PEI = 3 ( lihat saja jumlah subtituen yang terikat pada atom pusat, karena pada molekul terikat 3 buah atom F pada atom pusat Cl, maka jumlah PEI-nya adalah 3)Jumlah elektron ikatan = 3 (karena jenis ikatan kovalen yang terjadi antara F dan Cl adalah tunggal, sehingga dibutuhkan 3 buah elektron Cl untuk berikatan dengan 3 buah atom F)E atau PEB =
Jawaban : BMenentukan bentuk molekul suatu senyawa netralSoal 2 Senyawa dibawah ini yang mempunyai bentuk molekul seperti gambar dibawah ini adalah . . . .(nomor atom : H = 1, Te = 52, C = 6, Cl = 17, I = 53, Xe = 54 dan Al = 13)A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan :Gambar molekul diatas adalah bentuk molekul tetrahedral dengan tipe molekul adalah
. Untuk mencari mana senyawa yang mempunyai tipe molekul , cukup melihat jumlah subtituen yang terikat pada atom pusat.
Ada 4 buah atom yang terikat pada atom pusat dan tidak mepunyai pasangan elektron bebas.Berdasarkan hal tersebut, kemungkinan jawaban hanya dua yaitu
dan
. Untuk memastikan yang benar, kita perlu mencari bentuk molekul masing masing senyawa .Senyawa
Xe (nomor atom 54 ) = 2 8 18 18 8
Jumlah elektron valensi = 8F (nomor atom 9) = 2 7
Jumlah elektron valensi = 7Atom pusat = Xe (jumlahnya paling sedikit)X atau PEI = 4 (jumlah F yang terikat pada atom Xe)Jumlah elektron ikatan = 4 (karena ikatan F dengan Xe tunggal, sehingga dibutuhkan 4 elektron Xe untuk berikatan tunggal dengan 4 atom F)E atau PEB =
Tipe molekul =
Bentuk moleku = Segiempat datar
Senyawa
C (nomor atom 6 ) = 2 4
jumlah elektron valensi = 4Cl (nomor atom 17) 2 8 7
jumlah elektron valensi = 7Atom pusat = CX atau PEI = 4 ( jumlah subtituen Cl pada atom pusat C)Jumlah elektron ikatan = 4 (karena ikatan antara Cl dengan C adalah kovalen tunggal)E atau PEB =
Tipe molekul =
Bentuk molekul = TetrahedralJawaban : DMenentukan Bentuk Molekul Suatu Ion PoliatomikSoal 3 Ion
merupakan ion poliatomik. Atom N bertindak sebagai atom pusat. Bentuk molekul ion
yaitu . . . .A. TetrahedralB. OktahedralC. Trigonal bipiramidaD. Bentuk TE. Segitiga datarPembahasan :Ion
adalah ion poliatomik. Untuk menentukan bentuk molekunya ikutilah langkah - langkah berikut :Konfigurasi elektron ;N (nomor atom 7) = 2 5 Jumlah elektron valensi = 5O (nomor atom 8) = 2 6 Jumlah elektron valensi = 6Atom pusat = NAtom ujung = O
Langkah 1 : Menghitung jumlah pasangan elektronRumus =
Tanda berlaku jika ion positif = - dan jika ion negatif maka +Untuk ion jumlah pasangan elektron
=
Langkah 2 : Menghitung PEI atom pusatPEI = Jumlah atom - 1Jumlah atom pada ion adalah = 4 (1 buah atom N dan 3 buah atom O)PEI untuk ion = 4 - 1 = 3Langkah 3 : Menghitung jumlah pasangan elektron atom pusatPasangan elektron atom pusat = jumlah pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusatPasangan elektron atom pusat= Pasangan elektron - (3 x Jumlah atom ujung)= 12 - ( 3 x 3)= 12 - 9= 3Jumlah Jumlah atom ujung ditujukan untuk semua atom kecuali ato H karena pada atom H hanya memiliki satu buah elektron, dan jika sudah berikatan dengan atom lai, maka tidak ada lagi elektron disekeliling atom.
Langkah 4 : Menghitung PEBPEB = Pasangan elektron pusat - PEI = 3 - 3 = 0Langkah 5 : Menentukan Tipe dan Bentuk MolekulTipe molekul =
Bentuk molekul = Segitiga datar / Trigonal planarJawaban : E
Menentukan Notasi VSEPR suatu molekulSoal 4 Notasi VSEPR untuk molekul
adalah . . . .(nomor atom P = 15 dan F = 9)A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan :Notasi VSEPR =
Konfigurasi elektron penyusun molekul
:P (Nomor atom 15 ) = 2 8 5
jumlah elektron valensi = 5F (nomor atom 9 ) = 2 7
jumlah elektron valensi = 7Atom pusat = P (jumlah paling sedikit)X atau PEI = 5 (Jumlah subtituen / atom yang terikat pada atom pusat)Jumlah elektron ikatan = 5 ( Karena untuk berikatan tunggal dengan 5 atom F dibutuhkan 5 buah elektron atom pusat P)E atau PEB =Tipe molekul = Notasi VSEPR =
Jawaban : BMenjelaskan kenapa terjadi perbedaan sudut ikatan dalam suatu molekulSoal 5 Dalam molekul air terdapat sudut ikatan sebesar
. Sudut ini lebih kecil dibandingkan sudut tetrahedral (
) .Hal ini disebabkan oleh . . . . .A. Gaya tolak PEB > PEIB. Gaya tolak PEB = PEIC. Gaya tolak PEB < PEID. Molekul air memiliki 4 pasang elektronE. Ukuran atom oksigen lebih besar dibandingkan atom HidrogenPembahasan :Molekul air harusnya memiliki sudut ikatan tetrahedral (karena mempunyai 4 domain) sebesar
, tetapi kenyataannya hanya
.Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :Jumlah domain elektron dalam molekul
ada 4 buah, terdiri dari dua pasangan elektron ikatan (ikatan dengan H) dan dua pasang elektotron bebas (karena untuk berikatan dengan dua atom H hanya dibutuhkan 2 elektron atom O, sehingga tersisa 4 elektron atau 2 pasang elektron yang tidak digunakan dalam berikatan ).Catatan : Konfigurasi elektronH (nomor atom 1)= 1
Jumlah elektron valensi = 1O (Nomor atom 8)= 2 6
jumlah elektron valensi = 6Jika kita gambarkan bentuk geometri molekul
adalah sebagai berikut :
Ada 3 jenis tolakan pada molekul yaitu PEB - PEI, PEB - PEB dan PEI - PEI. Kita ketahui bahwa tolakan terbesar terjadi antara PEB - PEB, sehingga tolakan ini akan mendorong ikatan lain sedemikian rupa sehingga sudut ikatannnya mengecil sampai
dengan tujuan meminimalkan tolakan.Jawaban : AMenentukan bentuk molekul senyawa berdasarkan konfigurasi / nomor atom penyusun suatu molekulSoal 6 Konfigurasi elektron :N =
Cl =
Bentuk molekul dari senyawa yang terjadi jika kedua unsur tersebut berikatan sesuai aturan oktet adalah . . . .A. LinierB. Segitiga piramidaC. TetrahedralD. Segitiga bipiramidaE. OktahedralPembahasan :Konfigurasi elektron :N =
Kulit valensi =
Jumlah Elektron Valensi = 2 + 3 = 5Cl =
Kulit Valensi =
Jumlah elektron valensi = 2 + 5 = 7Pada soal soal sebelumnya selaui diberikan rumus molekul senuawa yang akan ditentukan bentuk molekulnya, tetapi soal ini tidak. Jadi langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan rumus molekul senyawa yang terjadi.N dengan ev = 5, membutuhkan 3 buah elektron lagi agar stabil sesuai dengan aturan oktet, maka ia akan berikatan tunggal dengan 3 buah atom Cl (karena ev atom Cl = 7). Sehingga rumus molekul senyawa yang terjadi adalah .Atom pusat = NX atau PEI = 3Jumlah elektron ikatan = 3E atau PEB =
Tipe molekul =
Bentuk molekul =Segitiga Bipiramida/Piramida TrigonalJawaban : DSoal 7 Jika atom X(nomor atom 4) dan Y(nomor atom 17) berikatan, bentuk molekul dan sifat kepolaran yang terbentuk adalah . . . .A. Segiempat planar dan polarB. Linier dan polarC. Tetrahedral dan Non polarD. Oktahedral dan non polarE. Linier dan nonpolarPembahasan :X(nomor atom 4) = 2 2
Jumlah elektron valensi = 2Y(nomor atom 17) = 2 8 7
Jumlah elektron valensi = 7Jika X dan Y berikatan maka akan mebentuk molekul
. Kenapa??Kita lihat dari atom Y yang memiliki ev = 7, hanya mungkin mebentuk ikatan kovalen tunggal karena hanya mebutuhkan 1 buah elektron lagi agar stabil secara oktet. Karena jumlah elektron valensi atom X hanya 2, berati ada dua ikatan kovaen tunggal antara X dan Y sehingga rumus molekulnya adalah
. Ini adalah meolekul yang menyimpang dari aturan oktet karena elektron disekitar atom pusat X tidak cukup 8.Molekul
Atom pusat = XX atau PEI = 2Jumlah elektron ikatan = 2E atau PEB =
Tipe molekul =
Bentuk molekul = LinierKepolaran = Non polarJawaban : E