V. STRUKTUR
MOLEKUL SENYAWA
Rumus molekul
Rumus empiris sebuah senyawa
menunjukkan nilai perbandingan paling sederhana unsur-unsur penyusun senyawa tersebut. Sebagai contohnya, air selalu memiliki nilai perbandingan atom hidrogen berbanding oksigen 2:1. Etanol pula selalu memiliki nilai perbandingan antara karbon, hidrogen, dan oksigen 2:6:1. Namun, rumus
ini tidak menunjukkan bentuk ataupun susunan atom dalam molekul tersebut.
Contohnya, dimetil eter juga memiliki nilai perbandingan yang sama dengan
etanol. Molekul dengan jumlah atom penyusun yang sama
namun berbeda susunannya disebut sebagai isomer.
Perlu diperhatikan
bahwa rumus empiris hanya memberikan nilai perbandingan atom-atom penyusun
suatu molekul dan tidak memberikan nilai jumlah atom yang sebenarnya. Rumus molekul menggambarkan jumlah
atom penyusun molekul secara tepat. Contohnya, asetilena memiliki rumus
molekuler C2H2, namun rumus empirisnya adalah CH.
Massa suatu molekul
dapat dihitung dari rumus kimianya. Sering kali massa molekul diekspresikan
dalam satuan
massa atom yang setara dengan 1/12 massa atom karbon-12.
Geometri molekul
Molekul memiliki
geometri yang berbentuk tetap dalam keadaan kesetimbangan. Panjang ikat dan
sudut ikatan akan terus bergetar melalui gerak vibrasi dan rotasi. Rumus kimia
dan struktur molekul merupakan dua faktor penting yang menentukan sifat-sifat
suatu senyawa. Senyawa isomer memiliki rumus kimia yang sama, namun sifat-sifat
yang berbeda oleh karena strukturnya yang berbeda. Stereoisomer adalah salah
satu jenis isomer yang memiliki sifat fisika dan kimia yang sangat mirip namun
aktivitas biokimia yang berbeda.
1. Teori Domain Elektron (TDE)
·
Bentuk molekul
tergantung pada susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI
dan pasangan elektron bebas (PEB) atom pusat dalam molekul. Dapat dijelaskan
dengan teori tolakan pasangan elektron kulit valensi atau teori VSEPR (Valence
Shell Electron Pair Repultion)
dan pasangan elektron bebas (PEB) atom pusat dalam molekul. Dapat dijelaskan
dengan teori tolakan pasangan elektron kulit valensi atau teori VSEPR (Valence
Shell Electron Pair Repultion)
·
Molekul kovalen
terdapat pasangan-pasangan elektron baik PEI maupun PEB.
Karena pasangan-pasangan elektron mempunyai muatan sejenis, maka tolak-
menolak antarpasangan elektron. Tolakan (PEB – PEB) > tolakan (PEB – PEI) >
tolakan (PEI – PEI)
Karena pasangan-pasangan elektron mempunyai muatan sejenis, maka tolak-
menolak antarpasangan elektron. Tolakan (PEB – PEB) > tolakan (PEB – PEI) >
tolakan (PEI – PEI)
·
Adanya gaya
tolak-menolak menyebabkan atom-atom yang berikatan
membentuk struktur ruang yang tertentu dari suatu molekul dengan demikian
bentuk molekul dipengaruhi oleh banyaknya PEI maupun PEB yang dimiliki pada
atom pusat.
membentuk struktur ruang yang tertentu dari suatu molekul dengan demikian
bentuk molekul dipengaruhi oleh banyaknya PEI maupun PEB yang dimiliki pada
atom pusat.
2. Rumus Tipe Molekul
1)
Atom pusat dilambangkan
dengan A
2)
Domain elektron ikatan
dilambangkan dengan X
3)
Domain elektron bebas
dinyatakan dengan E
Tabel Bentuk Molekul
Berdasarkan PEI dan PEB
Jumlah
Pasangan Elektron Ikatan (X)
|
Jumlah
Pasangan Elektron Bebas (E)
|
Rumus (AXnEm)
|
Bentuk
Molekul
|
Contoh
|
2
|
0
|
AX2
|
Linear
|
CO2
|
3
|
0
|
AX3
|
Trigonal planar
|
BCl3
|
2
|
1
|
AX2E
|
Bengkok
|
SO2
|
4
|
0
|
AX4
|
Tetrahedron
|
CH4
|
3
|
1
|
AX3E
|
Piramida trigonal
|
NH3
|
2
|
2
|
AX2E2
|
Planar bentuk V
|
H2O
|
5
|
0
|
AX5
|
Bipiramida trigonal
|
PCl5
|
4
|
1
|
AX4E
|
Bipiramida trigonal
|
SF4
|
3
|
2
|
AX3E2
|
Planar bentuk T
|
IF3
|
2
|
3
|
AX2E3
|
Linear
|
XeF2
|
6
|
0
|
AX6
|
Oktahedron
|
SF6
|
5
|
1
|
AX5E
|
Piramida sisiempat
|
IF5
|
4
|
2
|
AX4E2
|
Sisiempat datar
|
XeF4
|
Dengan menggunakan
teori VSEPR maka kita dapat meramalkan bentuk geometri suatu molekul. Dalam
artikel ini maka akan di contohkan menentukan bentuk geometri molekul XeF2,
XeF4, dan XeF6.
Diantara
molekul-molekul tersebut ada yang memiliki pasangan elektron bebas dan ada yang
tidak, jadi molekul-molekul tersebut adalah contoh yang bagus untuk lebih
memahami teori VSEPR.


Lihat gambar disamping
–> XeF2 memiliki 2 pasangan elekktron terikat (PET) dan 3
pasangan elektron bebas (PEB) jadi total ada 5 pasangan elektron yang terdapat
pada XeF2, hal ini menandakan bahwa geometri molekul atau kerangka dasar
molekul XeF2 adalah trigonal bipiramid. Karena terdapat 3 PEB maka
PEB ini masing masing akan menempati posisi ekuatorial pada kerangka trigonal
bipiramid, sedangkan PET akan menempati posisi aksial yaitu pada bagian atas
dan bawah.

Pada gambar disamping
–> strutur lewis XeF4 memiliki 4 pasangan elekktron terikat (PET) dan 2 pasangan
elektron bebas (PEB) jadi total ada 6 pasangan elektron yang terdapat pada
XeF4, hal ini menandakan bahwa geometri molekul atau kerangka dasar molekul
XeF4 adalah oktahedral. Karena terdapat 2 PEB maka PEB ini masing masing akan
menempati posisi aksial pada kerangka oktahedral, sedangkan PET akan menempati
posisi ekuatorial. Posisi inilah posisi yang stabil apabila terdapat atom
dengan 4 PET dan 2 PEB sehingga menghasilkan bentuk molekul yang disebut
segiempat planar. Jadi bentul molekul XeF2 adalah segiempat planar. Bentuk
molekul akan sama dengan susunan ruang elektron yang ada pada atom pusat jika
tidak pasangan elektron bebas.
Perhatikan Gambar
Bentuk Molekul di bawah ini !
X = atom pusat
E = pasangan elektron
bebas