PEMBUATAN MODEL-MODEL MOLEKUL

A.     TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui model-model molekul dari suatu senyawa.

B.     KAJIAN TEORI
Bentuk molekul, yaitu suatu gambaran geometris yang dihasilkan jika inti atom- atom terikat dihubungkan oleh garis lurus.  Karena dua titik membentuk suatu garis lurus, maka semua garis lurus diatomik berbentuk linear.  Tiga titk membentuk maka semua molekul triometrik berbentuk  datar (planar).  Bentuk datar dan benmtuk linear kadang-kadang ditemui, akan tetapi biasanya jumlah atom menemukan gambaran tiga mitra.  Bentuk molekul tidak dapat diramalkan dari rumus empiris, tetapi harus melalui percobaan (Sukarti, 1996).
Dalam bentuk molekul dikenal adanya teori ikatan valensi.  Teori ini menyatakan bahwa ikatan ikatan antar atom terjadi dengan cara saling bertindihan dari orbital-orbital atom.  Elektron dalam orbital yang tumpah tindih harus mempunyai bilangan kuantum spin yang berlawanan.  Pertindihan antara dua sub kulit s tidak kuat, oleh karena distribusi muatan yang berbentuk bola, oleh sebab itu pada umumnya ikayan s-s relatif lemah.  Sub kulit p dapat tindih dengan sub kulit s atau sub kulit p lainnya, ikatannya relatif lebih kuat, hal ini dikarenakan sub kulit p terkonsentrasi pada arah tertentu (www.id.free.vlsm.org. Diakses tanggal 13 november 2007).
Geometri molekul merujuk pada susunan tiga-dimensi dari atom-atom dalam molekul.  Untuk molekul yang relatif kecil yang atom pusatnya mengandung dua hingga enam ikatan, geometri dapat diramalkan dengan baik dengan model tolakan pasangan elektron kulit valensi (TPEKV).  Model ini didasarkan pada asumsi bahwa ikatan kimia dan pasangan elektron bebas cendrung sejauh mungkin untuk meminimalkan tolakan.  Dalam molekul diatomik, selisih kekelektronagatifan dari atom-atom yang berikatan menghasilkan ikatan polar dan momen dipol.  Momen dipol suatu molekul yang tersusun atas tiga atom atau lebih bergantung pada kepolaran ikatan dan geometri molekul.  Pengukuran momen dipol dapat membantu kita untuk membedakan berbagai geometri molekul yang mungkin.
Hidrasi adalah gambaran mekanika kuantum tentang ikatan kimia.  Orbital atom terhibridisasi, atau bercampur, untuk membentuk orbital hibrida.  Orbital-orbital ini kemudian berinteraksi dengan orbital atom yang lain untuk membentuk ikatan kimia.  Berbagai geometri molekul dapat dihasilkan dari hibridasi yang berbeda.  Konsep hibridasi menjelaskan pengeculaian aturan oktet dan juga menjelaskan pembentukan ikatan rangkap dan ikatan rangkap tiga (Chang,2001).
Ikatan yang terjadi pada intermolekul dibagi menjadi tiga jenis yaitu ikatan hidrogen, ikatan van der waals, dan ikatan efek orientasi. Ikatan hidrogen ialah ikatan yang terjadi antara atom H dalam satu molekul dengan atom yang lain pada molekul tetangganya yang sangat elektronegatif dan jari-jari atomnya sangat kecil. Iktan van der waals adalah ikatan tarik menarik antara molekul-molekul non polar sedangakan efek orientasi ikatn yang terjadi secara tarik menaarik dipol positif sebuah molekul dan dipol negatif (Lillasari, 1993).
Teori VSEPR (valensi shell elektron pair repulsion) menyatakan bahwa baik pasangan elektron dalam ikatan kimia ataupun pasangan elektron yang tidak dipakai bersama (yaitu pasangan elektron mandiri) saling tolak menolak. Pasangan elektron cenderung untuk berjauhan satu sama lain. Atau, menurut asas eksklusi pauli, jika sepasang elektron menempati suatu orbital elektron lain, bagaimanapun rotasinya tidak dapat berdekatan dengan pasagan tersebut. Teori VSEPR mengambarkan pasangan elektron terhadap inti dari suatu atom (petrucci, 1985).
Banyaknya ikatan kovalen yang dibentuk oleh sebuah atom bergantung pada banyaknya elektron tambahan yang diperlukan agar atom itu mencapai suatu konfigurasi gas mulia.  Misalnya, sebuah atom netral hidrogen memerlukan satu elektron lagi untuk mencapai konfigurasi elektron dari He, oleh karena itu, hidrogen membentuk satu ikatan kovalen (Fessenden dan Fessenden , 1986).

F.      PEMBAHASAN
Pada percobaan kali ini yakni pembuatan model-model molekul, yang bertujuan untuk mengenal dan mengetahui model-model molekul dari beberapa senyawa, yaitu CH4, NH3, H2O, BaCl2, BF3, PF5,SF6, dan struktur model n-butana, etena serta isomer struktur geometri cis/trans dari 1,2-dikloroetena dengan menggunakan seperangkat alat model molekul (molimod).
Ketika atom berinteraksi untuk membentuk ikatan kimia, hanya bagian terluarnya yang bersingggungan dengan atom lain, oleh karena itu konfigurasi elektron suatu atom sangat berpengaruh untuk memperkirakan jenis ikatan yang akan dibentuk oleh atom-atom, serta jumlah ikatan yang dapat dibentuk oleh atom unsur tertentu dan kestabilan dari molekulnya.
Ikatan kimia adalah penggabungan atom-atom bebas menjadi senyawa yang stabil. Atom-atom dikatakan stabil apabila konfigurasi elektronnya sama dengan konfigurasi gas mulia (struktur duplet atau oktet), struktur duplet mempunyai dua elektron di kulit terluar (sama dengan He) dan struktur oktet mempunyai delapan elektron pada kulit terluar (sama dengan Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Ikatan kimia terjadi jika terjadi penggabungan atom-atom bebas yang disebabkan oleh adanya gaya tarik-menarik antara elektron-elektron dari atom-atom tersebut. Ada dua jenis ikatan kimia yang biasa di kenal, yaitu ikatan ion dan ikatan kovalen. Ikatan ion terjadi karena adanya serah terima elektron antara atom, ikatan ini terbentuk antara ion positif dan ion negatif (oleh gaya elektrostatik), atom-atom yang memiliki potensial ionisasi tinggi (afinitas elektron kecil) dan atom-atom yang mempunyai potensial rendah (afinitas elektron besar), atom-atom golongan IA, IIA dan atom-atom unsur golongan VIA, VIIA, dan atom-atom yang memiliki keelektronegatifan besar dengan atom-atom yang memiliki keelektronegatifan kecil. Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama elektron anatara atom-atom yang berikatan, dan antara atom-atom yang memiliki beda keelektronegatifan kecil. Ikatan kovalen terbagi dalam beberapa jenis, yakni ikatan kovalen non polar, ikatan kovalen polar, ikatan kovalen koordinasi. Ikatan kovalen non polar terjadi jika pasangan elektron yang berikatan tertarik sama kuat ke semua atom. Ikatan kovalen polar terjadi jika pasangan elektron yang berikatan lebih kuat tertarik ke salah satu atom. Ikatan kovalen koordinasi terjadi jika pasangan elektron yang berikatan berasal dari salah satu atom.
Geometri molekul adalah susunan tiga-dimensi daria atom-atom dalam suatu molekul. Geometri molekul mempengaruhi sifat-sifat kimia dan sifat-sifat fisisnya, seperti titik leleh, titik didih kerapatan, dan jenis reaksi yang dialaminya. Secara umum panjang ikatan dan sudut ikatan harus ditentukan lewat percobaan. Tetapi terdapat cara sederhana yang memungkingkan untuk meramalkan geometri molekul atau ion dengan tingkat keberhasilan yang cukup tinggi jika mengetahui jumlah elektron di sekitar atom pusat dalam struktur lewis-nya. Dasar pendekatan ini asumsi bahwa pasangan elektron di kulit valensi suatu atom saling bertolakan satu sama lain. Kulit valensi (valensi shell) adalah kulit terluar yang ditempati elektron dalam suatu atom yang biasanya terlibat dalam ikatan. Dalam ikatan kovalen, sepasang elektron, yang sering disebut pasangan ikatan, berperan dalam mengikat dua atom. Tetapi dalam molekul poliatomik, dimana terdapat dua atau lebih ikatan anatar atom pusat dan atom sekitarnya, tolak-menolak antara elektron-elektron dalam pasangan ikatan yang berbeda menyebabkab pasangan itu berada sejauh mungkin satu sama lain. Bentuk yang dipilih suatu molekul meminimalkan tolakan (seperti terlihat dari posisi seluruh atom). Pendekatan untuk kajian bentuk molekul ini disebut model tolakan pasangan-elektron kulit-valensi (TPEKV), (Valensi-shell elektron-pair repulsion, VSEPR), karena pendekatan ini menjelaskan susunan geometric dari pasangan elektron disekitar atom pusat sebagai akibat tolak-menolak antara pasangan elektron.
Dua aturan umum dalam model tolakan pasangan-elektron kulit-valensi (TPEKV) yang pertama, dalam kaitannya dengan tolak-menolak pasangan elektron, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga dapat diperlakukan seperti ikatan tunggal. Pendekatan ini sesuai untuk tujuan kualitatif. Tetapi harus disadari bahwa dalam kenyataannya ikatan rangkap dua/rangkap tiga “lebih besar” disbanding ikatan tunggal, karena kerapatannya yang lebih tinggi dari ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga diantara dua atom, akan membutuhkan ruang yang lebih besar. Aturan yang kedua, jika suatu molekul memiliki dua atau lebih struktur resonansi, dapat diterapkan model tolakan pasangan-elektron kulit-valensi (TPEKV) pada setisp struktur tersebut. Muatan formal biasanya tidak ditunjukan.Dengan model ini, dapat diramalkan bentuk molekul (dan ion) secara sistematis. Untuk tujuan ini, molekul-molekul dibagi ke dalam dua golongan, berdasarkan pada apakah atom pusatnya mengandung pasangan elektron bebas atau tidak.
Pada pengamatan yang dilakukan terhadap bentuk-bentuk molekul pada beberapa senyawa, ada beberapa bentuk dasar molekul, yaitu linear, segitiga datar, tetrahedral, segitiga bipiramida dan oktahedral. Pada molekul CH4, karena terdapat empat ikatan, geometri CH4 adalah tetrahedral. Tetrahedron memiliki empat sisi atau muka (awalan tetra berarti “empat”), yang semuanya merupakan segitiga sama sisi. Dalam molekul tetrahedral, atom pusatnya (dalam kasus ini C) terletak pada pusat tetrahedron dan empat atom lainnya terletak pada sudut-sudutnya.Molekul CH4 ­memiliki empat pasangan elektron ikatan dan tidak mempunyai pasangan elektron bebas. Sudut ikatan antara pasangan elektron ikatan yang satu sama besar dengan pasangan elektron ikatan yang lain, karena tidak terganggu oleh pasangan elektron bebas. Sudut ikatannya adalah 109,5°.
Molekul amonia mengandung tiga pasang elektron bebas, susunan keseluruhan keempat pasang elektron adalah tetrahedral. Tapi dalam molekul NH3,  salah satu pasang elektron adalah pasangan elektron bebas, sehingga geometri NH3 adalah segitiga piramida (disebut demikian karena tampak seperti piramida, dengan atom N sebagai puncaknya). Karena pasangan elektron bebas menolak pasangan elektron ikatan lebih kuat, ketiga ikatan NH terdorong untuk lebih dekat satu sama lain. Jadi sudut HNH dalam amonia lebih kecil daripada sudut tetrahedral yang ideal sebesar 109,5°. Sudut ikatannya sebesar 107°.
Molekul air mengandung dua pasang elektron ikatan dan dua pasang elektron bebas. Susunan keseluruhan dari keempat pasangan elektron dalam air adalah berbentuk tetrahedral, sama seperti amonia. Tetapi tidak seperti amonia, air memiliki dua pasang elektron bebas pada atom pusat O. pasangan elektron bebas ini cenderung sejauh mungkin satu sama lain. Akibatnya kedua pasang elektron ikatan OH terdorong dan saling mendekat satu sama lain, dan dapat diramalkan penyimpangan yang lebih besar dari sudut tetrahedral daripada dalam NH3. sudut HOH adalah 104,5°. Geometri H2O adalah menekuk serupa bentuk “V”.
Pengamatan selanjutnya dilakukan terhadap molekul BaCl2. pada molekul BaCl2 terdapat dua pasanga elektron ikatan dan tidak terdapat pasangan elektron bebas. Karena pasangan ikatan saling tolak-menolak satu sama lain. Jadi sudut ClBaCl diramalkan 180°, dan molekulnya berbentuk linier.
Pada molekul BF3, mengandung tiga ikatan kovalen, atau pasangan ikatan dan tidak memiliki pasangan elektron bebas. Dalam susun yang stabil, ketiga ikatan BF mengarah pada titik sudut segitiga sama sisi dengan B sebagai titik pusat segitiga. Geometri BF3 adalah segitiga data karena ketiga atom ujung berada pada titik sudut segitiga sama sisi yang datar. Jadi, setiap sudut FBF adalah 120°, dan keempat atom terletak pada bidang yang sama.
 Molekul PF5 tidak memiliki pasangan elektron bebas namun memiliki 5 pasangan elektron ikatan. Semakin banyak pasangan elektron ikatan dalam suatu molekul, maka sudut ikatan dalam molekul tersebut semakin kecil. Satu-satunya cara untuk meminimalkan gaya tolak diantara kelima pasangan ikatan adalah dengan menyusun ikatan-ikatan PF dalam bentuk segitiga bipiramida. Segitiga bipiramida dapat dihasilkan dengan menggabungkan dua buah tetrahedron sepanjang dasar segitiga yang sama. Atom pusat (dalam kasus ini P) terletak pada pusat segitiga bersama itu dengan atom-atom sekitar yang terletak pada lima titik sudut segitiga bipiramida. Atom-atom yang terletak di atas dan dibawah bidang segitiga disebut menempati posisi aksial, dan yang terletak pada bidang segitiga disebut menempati posisi ekuatorial. Sudut antara dua ikatan ekuatorial adalah 120°, sudut antara ikata aksial dan ikatan ekuatorial adala 90°, dan sudut antara ikatan aksial adalah 180°.
Untuk molekul SF6,  terdapat 6 pasangan elektron yang kesemuanya adalah pasangan elektron ikatan. Susun yang paling stabil dari keenam pasangan ikatan SF adalah bentuk octahedron. Octahedron memiliki delapan sisi (awalan okta berarti “delapan”). Bentuk ini dapat dihasilkan dengan menggabungkan dua piramida segiempat pada dasar yang sama. Atom pusatnya (dalam kasus ini S) terletak pada pusat dasar segiempat dan atom-atom sekitar terletak pada keenam titik sudut. Semua sudut ikatan adalah 90° kecuali sudut yang dibentuk oleh ikatan-ikatan antara atom pusat dengan pasangan atom yang letaknya berlawanan secara diametrik. Sudut ikatan ini adalah 180°. Karena keenam ikatan setara dengan molekul oktahedral, tidak dapat digunakan istilah “aksial” dan “ekuatorial” seperti pada molekul segitiga bipiramida.
Untuk pengamatan pada n-butana (C4H10) mempunyai dua kemungkinan skema ikatan yang menghasilkan isomer struktur n-butana (n artinya normal) dan iso butana, yaitu molekul-molekul yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi rumus strukturnya berbeda. n-butana adalah alkana rantai lurus sebab atom karbon dihubungkan sepanjang satu garis. Pada isobutana, satu  atom karbon terikat pada sedikitnya tiga atom karbon yang lain.
Senyawa etena yang memiliki rumus kimia C2H4­­ dan termasuk senyawa alkena. Tidak seperti senyawa etana  C2H6, rotasi dari dua gugus metil terhadap ikatan tunggal karbon-karbon (yang berupa ikatan sigma) adalah cukup bebas. Pada molekul yang mengandung ikatan rangkap seperti etena C2H4­­, selain ikatan sigma ada satu ikatan pi antara kedua atom karbon. Rotasi disekitar atom karbon-karbon tidak mempengaruhi ikatan sigma itu, akan tetapi hal itu menyebabkan dua orbital 2pz pindah keluar bidang tumpang-tindih, dan karena itu merusak sebagian atau seluruh ikatan pi. Proses ini memerlukan input energi sebesar 270 kJ/mol. Dengan alasan ini, rotasi ikatan rangkap dua karbon-karbon menjadi terbatas, tetapi tidak mustahil.
Molekul yang mengandung ikatan rangkap dua karbon-karbon (yaitu, alkena) mempunyai isomer geometri (geometric isomer), yang mempunyai jenis dan jumlah atom dan ikatan kimia yang sama akan tetapi susunan ruangnya berbeda. isomer tersebut tidak bisa dipertukarkan tanpa memutus ikatan kimianya.
Untuk molekul dikloroetena, ClC=CHCl, dapat berupa salah satu dari kedua isomer geometrinya yang disebut cis-dikloroetena dan trans-dikloroetena. Dimana istilah cis berarti bahwa dua atom tertentu (atau gugus atom) adalah saling berdekatan, dan trans berarti bahwa kedua atom (atau gugus atom) bersebrangan satu terhadap yang lainnya. Biasanya isomer cis dan trans memiliki sifat kimia dan sifat fisis yang sangat berbeda. Kalor atau radiasi dengan cahaya biasanya digunakan untuk mengubah satu isomer geometri menjadi isomer yang lainnya, suatu proses yang disebut isomerisasi cis-trans, atau isomerisasi geometri.

G.    KESIMPULAN
Dari hasil percobaan kali ini dapat disimpulkan bahwa :
Sudut ikatan dalam suatu molekul ditentukan adanya pasangan elektron bebas dalam molekul tersebut. Semakin banyak pasangan elekron bebas dalam suatu molekul, maka semakin kecil sudut ikatan dalam molekul tersebut. Ada beberapa bentuk dasar molekul, yaitu linear, segitiga datar, tetrahedral, trigonal bipiramida, dan oktahedral.

DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, Ralph. J dan Joan S Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 1 Edisi Ketiga. PT. Erlangga. Jakarta.

http://free.vlsm.org/v12/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0235b%20212.htm.   Diakses tanggal 13 November 2007.
Lillasari. 1993. Sistem Pembelajaran Kimia Dasar. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta.
Petrucci, Ralph H.  1985. Kimia Dasar  Prinsip Terapan Modern Jilid 1 Edisi Keempat.  Erlangga. Jakarta.
Chang, Raymond. 2001. Kimia Dasar Jilid I. Erlangga, Jakarta
Sukarti. 1996. Kimia Jilid 1. PT.  Pabelan. Jakarta.


Tolong dibaca terlebih dahulu !

Anda sedang membaca tentang PEMBUATAN MODEL-MODEL MOLEKUL dan anda bisa menemukan artikel PEMBUATAN MODEL-MODEL MOLEKUL ini dengan url http://solusifunny.blogspot.com/2012/01/pembuatan-model-model-molekul.html, Anda boleh menyebar luaskannya atau mengcopy paste-nya jika artikel PEMBUATAN MODEL-MODEL MOLEKUL ini sangat bermanfaat bagi Anda atau siapapun yang Anda kehendaki, namun jangan lupa untuk meletakkan link postingan PEMBUATAN MODEL-MODEL MOLEKUL sebagai sumbernya.

Artikel Yang Sejenis

Comments
0 Comments

0 komentar:


Silakan Komentar sepuasnya boleh kritik, saran, just kid, atau bad report, atau yang lainnya...

Tapi Ingat !!

Komentar tolong yang sopan dan tidak berbau SARA yach !

^_^

Poskan Komentar