Contoh 10.4 :
Jelaskan keaadan hibridisasi fosfor dalam fosfor pentabromida (PBr5)
Penyelesaian : Konfigurasi elektron dasar P adalah [Ne]3s2 3p3 sehingga atom P memiliki lima elektron valensi. Struktur lewisnya:
Terdapat lima pasang eletron disekeliling atom P, oleh karenanya pengaturan pasangan elektronnya adalah trigonal bipiramida. Proses hibridisasi dapat dilihat sebagai berikut:
Contoh 10.5
Jelaskan ikatan dalam molekul formaldehid yang struktur Lewis-nya
Asumsikan bahwa atom O merupakan hibridisasi sp².
Penyelesaian
Ada tiga pasang elektron di sekitar atom C; oleh karena itu, pengaturan pasangan elektron adalah trigonal planar. (Ingat bahwa ikatan rangkap diperlakukan sebagai ikatan tunggal dalam model VSEPR.) Kita menyimpulkan bahwa C menggunakan orbital hibrida sp² dalam ikatan, karena orbital hibrida sp² memiliki susunan trigonal. Proses hibridisasi untuk C dan O sebagai berikut:
Karbon memiliki satu elektron di masing-masing dari tiga orbital sp², yang digunakan untuk membentuk ikatan sigma dengan atom H dan atom O. Ada juga elektron dalam orbital 2pz, yang membentuk ikatan pi dengan oksigen. Oksigen memiliki dua elektron dalam dua orbital hibrida sp²-nya. Pasangan ini adalah pasangan elektron bebas. Orbital hibrida sp² yang ketiga dengan satu elektron akan digunakan untuk membentuk ikatan sigma dengan karbon. Ikatan sigma terbentuk oleh tumpang tindih orbital hibrida sp² karbon dan orbital hibrida sp² oksigen; ikatan pi dibentuk oleh tumpang tindih orbital 2pz dari atom karbon dan oksigen. Dua pasangan elektron bebas oksigen ditempatkan di dua orbital sp² oksigen lainnya.
Latihan
Jelaskan ikatan dalam molekul hidrogen sianida, HCN. Asumsikan bahwa N adalah hibridisasi sp.
Dalam molekul HCN, atom C memiliki orbital hibridisasi-sp, karena hanya akan bergabung dengan dua atom lain untuk membentuk HCN. Salah satu orbital hibrid-sp atom karbon tumpang tindih dengan orbital 1s atom H, sedangkan orbital hibrid-sp lainnya bercampur dengan salah satu dari tiga orbital atom p atom nitrogen yang tidak terhibridisasi. Karena orbital px C dan N akan membentuk ikatan sigma, meninggalkan dua orbital p atom N yang membentuk dua ikatan pi yang saling tegak lurus dengan dua orbital p atom pada atom C. Dengan demikian HCN memiliki satu ikatan tunggal dan satu ikatan rangkap tiga. Yang terakhir terdiri dari ikatan sigma dari tumpang tindih orbital hibrida atom C dengan atom N orbital p, dan dua ikatan pi yang saling tegak lurus dibentuk dari orbital atom p paralel atom karbon dan nitrogen.
Contoh 10.6
Ion N₂⁺ dapat dibuat dengan membombardir molekul N₂ dengan elektron yang bergerak cepat. Prediksi sifat-sifat N₂⁺ berikut: (a) konfigurasi elektron, (b) orde ikatan, (c) sifat magnetik, dan (d) panjang ikatan relatif terhadap panjang ikatan N₂ (apakah lebih panjang atau lebih pendek?).
Penyelesaian
(a) Karena N₂⁺ memiliki satu elektron lebih sedikit dari N₂, konfigurasi elektronnya adalah
(b) Orde ikatan N₂⁺ ditemukan dengan menggunakan Persamaan (10.2):
orde ikatan = ½(9-4) = 2,5
(c) N₂⁺ memiliki satu elektron tidak berpasangan, sehingga bersifat paramagnetik.
(d) Karena elektron dalam orbital molekul ikatan bertanggung jawab untuk menyatukan atom, N₂⁺ harus memiliki ikatan yang lebih lemah dan, oleh karena itu, lebih panjang dari pada N₂. (Faktanya, panjang ikatan N₂⁺ adalah 112 pm, dibandingkan dengan N₂ adalah 110 pm).
Latihan
Manakah dari atom berikut yang memiliki orde ikatan yang lebih panjang: F2 atau F2-?
F2 memiliki orde ikatan 1. Menambahkan elektron akan menambah orbital anti-ikatan dan menurunkan orde ikatan menjadi 0,5 Menghapus dan elektron akan melepaskan dari orbital anti-ikatan dan meningkatkan orde ikatan menjadi 1,5 Oleh karena itu F2 + akan memiliki ikatan tertinggi keteraturan dan ikatan terkuat Fz akan memiliki ikatan terlemah dan karenanya memiliki ikatan terpanjang. Baik F2 + dan F2 akan memiliki jumlah elektron ganjil sehingga 1 elektron tidak berpasangan. Keduanya akan bersifat paramagnetik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar