Hibridisasi Orbital
September 03, 2017
HIBRIDISASI ORBITAL
Sebelum membahas lebih lanjut
tentang hibridisasi dan bagian-bagiannya, kita terlebih dahulu mengetahui
tentang sejarah dan pengertiannya. Teori hibridisasi dipromosikan oleh
kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4).
Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang
sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan
sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan
struktur senyawa organik.
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.
Teori hibridisasi sering
digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul
yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya
dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana.
Pembentukan ikatan dalam senyawa harus sesuai dengan aturan hibridisasi yaitu :
Pembentukan ikatan dalam senyawa harus sesuai dengan aturan hibridisasi yaitu :
Orbital yang bergabung harus mempunyai tingkat
energi sama atau hampir sama
Orbital hybrid yang terbentuk sama banyaknya dengan
orbital yang bergabung.
Dalam hibridisasi yang bergabung adalah orbital
bukan electron
Pembentukan orbital hybrid melalui proses ibridisasi
adalah sebagai berikut :
1. 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.
Disini akan dijelaskan hibridisasi SP, SP2,SP3
1. Hibridisai SP
Salah satu contoh orbital sp terjadi
pada Berilium diklorida. Berilium mempunyai 4 orbital dan 2 elektron pada kulit
terluar. Pada hibridisasi Berilium dijelaskan bahwa orbital 2s dan satu orbital
2p pada Be terhibridisasi menjadi 2 orbital hibrida sp dan orbital 2p yang
tidak tribridisasi. Hibridisasi sp membentuk geometri linear dengan sudut
180.
2. Hibridisasi sp2
Salah satu contoh orbital hirbid sp2 diasumsikan
terjadi pada Boron trifluorida. Boron mempunyai 4 orbital tapi hanya 3 eletron
pada kulit terluar. Hibridisasi boron mengkombinasikan 2s dan 2 orbital 2p
menjadi 3 orbital hybrid sp2 dan 1 orbital yang tidak mengalami hibridisasi.
Orbital hybrid sp2 menjadi bentuk trigonal planar dengan sudut ikatan120.
3. Hibridisasi sp3
Hibridisasi satu orbital s dan tiga orbital p,
membentuk orbital hibrida sp3 yang strukturnya tetrahedral. Sudut ikatan
dengan orbital ini mendekati 109028’.
IKATAN RANGKAP TERKONJUGASI
Ikatan rangkap terkonjugasi adalah ikatan
antar atom yang terjadi pada senyawa organik dan secara kovalen ikatan
antar atomnya ialah ikatan rangkap dua dan tunggal bergantian, dimana terjadi
delokalisasi elektron agar tingkat energinya lebih stabil. misalnya pada
ikatan C-C dan C-O tingkat kestabilan ikatan C-O lebih kuat karena atom O akan
menyumbangkan elektron kepada atom C sehingga keelektronegatifan dan afinitas
antar atom menjadi lebih kuat. Sistem konjugasi secara umumnya akan
menyebabkan delokalisasi elektron di sepanjang orbital p yang paralel satu
dengan sama lainnya. Hal ini akan meningkatkan stabilitas dan menurunkan energi
molekul secara keseluruhan. Pengaturan kembali electron melalui orbital π,
terutama dalam system konjugasi atau senyawa organic yang atom-atomnya secara
kovalen berikatan tunggal dan ganda secara bergantian (C=C-C=C-C) dan
mempengaruhi satu sama lainnya membentuk daerah delokalisasi electron disebut
dengan konjugasi. Elektron-elektron pada daerah delokalisasi ini bukanlah milik
salah satu atom, melainkan milik keseluruhan system konjugasi ini.
BENZENA DAN RESONANSI
Benzena ialah suatu senyawa siklik yang elektronnya
terkonjugasi. Benzena jika direaksikan dengan Br2 tidak dapat
bereaksi.Benzena baru bisa dibrominasi dengan menggunakan asam lewis
misalnya FeBr2.Mengapa direaksikan dengan katalis asam Lewis yakni dengan
menggunakan FeBr3 sebagai katalis, karena dari teori, asam Lewis yang
dapat membantu Br masuk kedalam ikatan benzena . Hal ini dikarenakan Fe dapat
menyerap elektron ikatan pada benzene. Subtittuen yang terdapat dalam rantai
siklo benzene dapat digolongkan sebagai pengarah orto, para, dan meta. Benzena
yang mulanya telah tersubtitusi dapat mengalami subtitsi kedua dan menghasilkan
disubtitusi benzene. Dari struktur subtitusi pertama ini dapat menentukan
tempat dari subtitusi keduanya. Misalkan saja, dalam TNT (trinitrotoluene) pada
cincin benzena terdapat suatu gugus metil yang mengarahkan subtitusi ke wilayah
orto atau para. Sedangkan gugus nitro dapat mengarahkan subtitusi ke wilayah
meta. Semua pengarah orto dan para merupakan pendonor elektron, yang dapat
terjadi Karen resonansi maupun induksi. Pengarah meta mempunyai atom bermuatan
positif atau sebagian positif yang terikat pada cincin benzena.
5 komentar
Saya ingin menambahkan materi tentang hibridisasinini.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. Jadi, hibridisasi adalah peleburan orbital-orbital dari tingkat energi yang berbeda menjadi orbital-orbital yang setingkat.
BalasHapusContoh Berbagai Macam Hibridisasi
Jumlah orbital hibrida (hasil hibridisasi) sama dengan jumlah orbital yang terlihat pada hibridasi itu. Berbagai tipe hibridisasi disajikan dalam tabel berikut:
Teori Hibridisasi
Namun Teori Hibridisasi berbeda dengan Teori domain elektron yang dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul, tetapi teori ini tidak dapat digunakan untuk mengetahui penyebab suatu molekul dapat berbentuk seperti itu.
Sebagai 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?
Pada 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
selamat malam,tolong jelaskan bagaimana terjadinya bentuk orbital linier?
BalasHapusterimakasih
mengapa Teori Hibridisasi berbeda dengan Teori domain?
BalasHapusJelasakan substitusi kedua benzena
BalasHapusOrbital hibrida sp3 memiliki bentuk tetrahedral, akan tetapi bentuk molekulnya dapat menjadi segitiga piramida / piramida trigonal. dapatkah anda menjelaskan kenapa hal ini dapat terjadi?
BalasHapus