MOLEKUL

1. Ratih Yuniastri MOLEKUL

2. SEJARAH MOLEKUL Walaupun keberadaan molekul telah diterima oleh banyak kimiawan sejak awal abad ke-19, terdapat beberapa pertentangan di antara para fisikawan seperti Mach, Boltzmann, Maxwell, dan Gibbs, yang memandang molekul hanyalah sebagai sebuah konsepsi matematis. Karya Perrin pada gerak Brown (1911) dianggap sebagai bukti akhir yang meyakinkan para ilmuwan akan keberadaan molekul

3. Definisi paling awal mendefinisikan molekul sebagai partikel terkecil bahan-bahan kimia yang masih mempertahankan komposisi dan sifat-sifat kimiawinya Definisi ini sering kali tidak dapat diterapkan karena banyak bahan materi seperti bebatuan, garam, dan logam tersusun atas jaringan-jaringan atom dan ion yang terikat secara kimiawi dan tidak tersusun atas molekul-molekul diskret

4. PENGERTIAN Molekul • partikelterkecildarisuatusenyawa • tersusundaridua atom ataulebih • umumnyatersusundari atom-atom yang berbeda, tetapibeberapamolekultersusundari atom-atom yang sama • Molekul yang tersusundari atom yang samadinamakanmolekul unsure (unsure diatomicdanpoliatomik) • Molekul yang terdiri atas atom yang berbeda disebut molekul senyawa

5. Contoh unsur diatomik dan poliatomik Unsur diatomik, Unsur Nitrogen, N2 Unsur poliatomik, Unsur Posporus, P4

6. Contoh molekul senyawa

7. Tiapsatumolekul air tersusundarisatu atom oksigendandua atom hidrogen • Gambar 2 menunjukkanmolekuloksigendanmolekul air • Atom-atom dankompleks yang berhubungansecara non-kovalen (misalnyaterikatolehikatanhidrogendanikatan ion) secaraumumtidakdianggapsebagaisatumolekultunggal

8. RUMUS EMPIRIS dan RUMUS MOLEKUL

9. RUMUS EMPIRIS • Rumusempirisataurumusperbandingansebuahsenyawamenunjukkannilaiperbandingan paling sederhanaunsur-unsurpenyusunsenyawatersebut • Sebagaicontohnya, air (H2O) selalumemilikinilaiperbandingan atom hidrogenberbandingoksigen 2:1 • Etanol(C2H5OH) pun selalu memiliki nilai perbandingan antara karbon, hidrogen, dan oksigen 2:6:1 • Perludiperhatikanbahwarumusempirishanyamemberikannilaiperbandingan atom-atom penyusunsuatumolekuldantidakmemberikannilaijumlah atom yang sebenarnya

10. RUMUS MOLEKUL • Rumusmolekulmenggambarkanjumlah atom penyusunmolekulsecaratepat Contohnya, asetilenamemilikirumusmolekuler C2H2, namunrumusempirisnyaadalah(CH) • Dikenalbeberapasenyawadenganrumusempiris CH2O, antara lain :- Formaldehida, HCHO atau (CH2O); Mr = 30- Asamasetat, CH3 COOH atau (CH2O)2 ; Mr = 60- Glukosa, C6H12O6atau (CH2O)6 ; Mr = 180

11. Secara umum, rumus molekul dari senyawa dengan rumus empiris RE dapat dinyatakan sebagai (RE)n ; adapun harga n bergantung pada massa molekul relatif (Mr) dari senyawa yang bersangkutan

12. BENTUK/STRUKTUR RUANG MOLEKUL

13. Bentuk Geometri Molekul • Struktur ruang suatu molekul dapat ditentukan berdasarkan adanya Pasangan Elektron Ikatan (PEI) dan Pasangan Elektron Bebas (PEB) pada kulit terluar atom pusat molekul tersebut • Oleh karena antar elektron tersebut memiliki muatan yang sejenis, maka akan terjadi gaya tolak-menolak • Pasangan elektron tersebut akan cenderung meminimumkan gaya tolak tersebut dengan cara membentuk suatu susunan tertentu (berupaya untuk saling menjauh)

14. Teori yang dipakai untuk menjelaskan struktur ruang molekul adalah Teori Tolakan Pasangan Elektron Kulit Valensi (VSEPR = Valence Shell Electron Pair Repulsion) yang disempurnakan dengan Teori Domain Elektron • Hibridisasi adalah penyetaraan tingkat energi melalui penggabungan antar orbital senyawa kovalen atau kovalen koordinasi • Bentuk molekul suatu senyawa dipengaruhi oleh bentuk orbital hibridanya

15. Bentuk dasar molekul (PEB & PEI) • Linear (PEB+PEI=2) • Trigonal planar (PEB+PEI=3)

16. Tetrahedral (PEB+PEI=4) • Bipiramida trigonal (PEB+PEI=5)

17. Oktahedral (PEB+PEI=6)

18. dengan :A = atom pusat I = pasangan elektron ikatan B = pasangan elektron bebas n = jumlah PEIm = jumlah PEB A In Bm

19. Bentukmolekul linier Dalam bentuk ini, atom-atom tertata pada 1 garis lurus. Sudutikatannyaadalah 1800 • Bentuk molekul segitiga datar / planar Atom-atom dalam molekul, berbentuk segitiga yang tertata dalam bidang datar, 3 atom berada pada titik sudut segitiga sama sisi dan terdapat atom di pusat segitiga. Sudutikatanantar atom yang mengelilingi atom pusatsebesar 1200 • Bentukmolekul tetrahedron Atom-atom berada dalam suatu ruang piramida segitiga dengan ke-4 bidang permukaan segitiga sama sisi. Sudutikatannya 109,50

20. Bentukmolekultrigonalbipiramida Atom pusatterdapatpadabidangsekutudari 2 buah limas segitiga yang salingberhimpit, sedangkan ke-5 atom yang mengelilinginyaakanberadapadasudut-sudut limas segitiga yang dibentuk. Sudutikatanmasing-masing atom padabidangsegitiga = 1200sedangkansudutbidangdatardengan 2 ikatan yang vertikal = 900

21. Bentukmolekuloktahedron Adalahsuatubentuk yang terjadidari 2 buah limas alas segiempat, denganbidangalasnyaberhimpit, sehinggamembentuk 8 bidangsegitiga. Atom pusatnyaterletakpadapusatbidangsegiempatdari 2 limas yang berhimpit. Sudutikatannya = 900

23. Trigonal planar Planar bentuk V / bengkok Linear

24. Piramida trigonal Planar bentuk T

25. Tetrahedral terdistorsi Tetrahedral

26. Bipiramida trigonal Segiempat planar

27. Oktahedral Piramida segiempat

28. Teori Domain Elektron • Adalah suatu cara untuk meramalkan bentuk molekul berdasarkan gaya tolak-menolak elektron pada kulit luar atom pusat • Teori ini merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR. Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. • Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut : • Setiap PEI ( baik itu ikatan tunggal, rangkap 2 maupun rangkap 3 ) berarti 1 domain. • Setiap PEB berarti 1 domain.

29. Prinsip dasar TDE • Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat, saling tolak-menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri sedemikian rupa sehingga gaya tolaknya menjadi minimum. • Urutan kekuatan gaya tolaknya : PEB – PEB > PEB – PEI > PEI – PEI • Perbedaan gaya tolak ini terjadi karena PEB hanya terikat pada 1 atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang lebih besar daripada PEI. • Akibat dari perbedaan gaya tolak ini, maka sudut ikatan akan mengecil karena desakan dari PEB. • Domain yang terdiri dari 2 atau 3 pasang elektron ( ikatan rangkap 2 atau 3 ) akan mempunyai gaya tolak yang lebih besar daripada domain yang hanya terdiri dari sepasang elektron. • Bentuk molekul hanya ditentukan oleh PEI.

30. Senyawa biner berikatan tunggal Dirumuskan : EV = jumlah elektron valensi atom pusat B = jumlah PEB I = jumlah PEI ( jumlah atom yang terikat pada atom pusat )

31. Dengandemikian, tipemolekuldapatditentukandenganurutansebagaiberikut : • Tentukanjumlah EV atom pusat. • Tentukanjumlah domain elektronikatanatau PEI ( I ). • Tentukanjumlah domain elektronbebasatau PEB ( B ).

32. Senyawa Biner Berikatan Rangkap Dirumuskan : EV= jumlah elektron valensi atom pusat B = jumlah PEB I ’ = jumlah elektron yang digunakan atom pusat

33. POCl3 • Jumlah EV atom pusat (P ) = 5 • Jumlah PEI ( I ) = 4; tetapi jumlah elektron yang digunakan atom pusat = 3 x 1 ( untuk Cl ) + 1 x 2 ( untuk O ) = 5 • Jumlah PEB ( B ) = • Tipe molekulnya = A I4 ( Tetrahedral ).

34. Teori Hibridisasi (Teori Ikatan Valensi) • Hibridisasi adalah peristiwa pembentukan orbital hibrida ( orbital gabungan ) yang dilakukan oleh suatu atom pusat. • Orbital hibrida adalah beberapa orbital ( dalam suatu atom ) yang tingkat energinya berbeda bergabung membentuk orbital baru dengan tingkat energi yang sama guna membentuk ikatan kovalen.