Kimor.docx

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG 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. Teori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbital d, seperti yang terdapat pada kimia koordinasi . Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasus hibridisasi yang sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital-orbital atom hidrogen. Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul, namun untuk molekul-molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen, teori hibridisasi menjadikan penjelasan strukturnya lebih mudah. 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. B. RUMUSAN MASALAH 1. Apa pengertian hibridisasi karbon? 2. Apa saja tiga jenis orbital hibrida? 3. Apa pengertian hibridisasi sp3 , hibridisasi sp2 , hibridisasi sp ?

C. TUJUAN MASALAH 1. Memahami pengertian hibridisasi karbon 2. Mengetahui tiga jenis orbital hibrida 3. Mengetahui pengertian hibridisasi sp3 , hibridisasi sp2 , dan hibridisasi sp.

1

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian hibridisasi karbon Hibridisasi karbon adalah penyetaraan tingkat energi melalui penggabungan antarorbital senyawa kovalen atau kovalen koordinasi.Bila atom hidrogen menjadi bagian dari suatu molekul, maka digunakan orbital atom 1s untuk ikatan. Keadaan dengan atom karbon agak berlainan. Karbon mempunyai dua elektron dalam orbital 1s; karenanya, orbital 1s merupakan orbital terisi yang tidak digunakan untuk ikatan. Keempat elektron pada tingkat energi kedua dari karbon adalah elektron ikatan. Ada empat orbital atom pada tingkat energi kedua: satu orbital 2s dan tiga orbital 2p. Namun demikian, karbon tidak menggunakan keempat orbital dalam keadaan murninya untuk ikatan. Sebagai gantinya, karbon bercampur, atau berhibridasi, yaitu empat orbital atom tingkat kedua menurut salah satu dari tiga cara untuk ikatan hibridisasi sp3 , hibridisasi sp2 , dan hibridisasi sp.

B. Jenis-jenis orbital hibrida 1. Hibridisasi sp3 Digunakan bila karbon membentuk empat ikatan tunggal. 2. Hibridisasi sp2 Digunakan bila karbon membentuk ikatan rangkap. 3. Hibridisasi sp Digunakan bila karbon membentuk ikatan ganda tiga atau ikatan rangkap terkumulasi (dua ikatan-rangkap terhadap suatu atom karbon tunggal). Mengapa atom karbon lebih membentuk senyawa dengan orbital hibrida dengan orbital atom yang tak berhibridisasi? Jawabnya ialah bahwa hibridisasi memberikan ikatan yang lebih kuat karena tumpang tindihnya lebih besar, dan karena itu menghasilkan molekul berenergi lebih rendah, yang lebih stabil. Dalam pembahasan setiap jenis hibridisasi, perhatikan bahwa bentuk setiap orbital hibrida menguntungkan untuk tumpang tindih maksimum dengan orbital atom lain.

2

C. Pengertian hibridisasi sp3 Dalam metana (CH4), atom karbon mempunyai empat ikatan kovalen terhadap hidrogen. Setiap ikatan C-H mempunyai panjang ikatan 1,09 A dan energi di sosiasi ikatan 104 kkal/mol. Sudut ikatan antara setiap ikatan C-H adalah 109,5o. Dari bukti eksperimental ini saja, jelaslah bahwa karbon tidak membentuk ikatan dari orbital atom s dan 3 atom orbital atom p. Bila demikian hal nya, keempat ikatan C-H tak akan ekuivalen. Menurut teori mutakhir, keempat ikatan ekuivalen ini timbul dari hibridisasi lengkap keempat orbital atomnya (satu orbital 2s dan tiga orbital 2p), untuk memberikan empat orbital sp3 yang ekuivalen. Agar ini dapat terjadi, satu dari elektron 2s harus ditingkatkan ke orbital 2p yang kosong. Peningkatan ini memerlukan energi (kira kira 96 kkal/mol), tetapi energi ini lebih daripada yang didapat kembali pada pembentukan ikatan kimia secara rentak. Keempat orbital sp3 mempunyai energi sama –agak lebih tinggi daripada energi orbital 2s, tetapi agak lebih rendah daripada yang orbital 2p. Masing-masing orbital sp3 mengandung satu elektron untuk ikatan. Setiap kotak daam diagram menyatakan orbital. Orbital sp3, yang dihasilkan dari pencampuran orbital 2s dan 2p, membentuk seperti bola bowling, yaitu ada cuping besar dan cuping kecil (dari amplitude yang berlawanan) dengan simpul pada inti. Ujung yang kecil dari orbital hibrida tak digunakan untuk ikatan karena tumpang tindih ujung yang lebih besar dengan orbital lain memberikan tumpang tindih yang lebih besar dengan orbital lain memberikan tumpang tindih yang lebih lengkap dan menghasilkan ikatan yang lebih kuat. Empat orbital hibrida sp3 mengelilingi inti karbon. Karena tolakan antara elektron dalam berbagai orbital, orbital sp3 ini terletak sejauh mungkin yang satu dari yang lain sambil meluas keluar dari inti karbon yang sama artinya, keempat orbital menghadap pada ujung suatu tetrahedron biasa. Geomerti ini memberikan sudut ikatan teridealisasi sebesar 109,5°. Suatu atom karbon sp3 sering disebut sebagai atom karbon tetrahedral, karena geomerti dari ikatannya.

3

Bila atom karbon sp3 membentuk ikatan, hal itu dilakukan dengan tumpang tindih masing-masing dari empat orbital sp3 (masing-masing dengan satu elektron) dengan orbital dari emoat atom lain (masing-masing orbital mengandung satu elektron secara bergantian).

Dalam metana (Gambar 2.9 dan 2.10), masing-masing orbital sp3 dari karbon bertumpang tindih dengan orbital 1s dari hidrogen. Masing-masing orbital molekul sebagai resultante sp3-s adalah simetrik sekeliling sumbu yang lewat inti karbon dan hidrogen. Ikatan kovalen antara C dan H dalam metana, seperti ikatan kovalen H-H, adalah ikatan sigma.

Etana (CH3CH3)mengandung dua atom karbon sp3. Kedua atom kabon ini membentuk ikatan sigma C-C dengan tumpang tindih satu orbital sp3 dari masingmasing karbon (ikatan sigma sp3-sp3). Masing-masing atom karbon mempunyai tiga orbital sp3 sisa, dan masing-masing dari ini tumpang tindih dengan orbital 1s dari atom hidrogen untuk membentuk ikatan sigma C-H.

4

Dalam setiap molekul, setiap atom karbon terikat pada empat atom lain ada dalam keadaan hibrida sp3, dan keempat ikatan dari karbon adalah ikatan sigma. Bila karbon terikat pada empat atom lain, hibridisasi sp3 membolehkan tumpang tindih maksimal dan menempatkan keempat atom yang menempel pada jarak maksimum yang satu dari yang lain. Bila mungkin, sudut ikatan sp3 adalah 109,5°; namun demikian, factor lain, seperti tolakan dipol-dipol atau geomerti senyawa siklik, dapat menyebabkan penyimpangan dari sudut ikatan ideal ini.

5

D. Pengertian hibridisasi sp2 Bila karbon terikat ke atom lain oleh ikatan rangkap dua, atom karbon ada dalam keadaan hibrida sp2. Contoh-contoh senyawa dengan karbon 𝑠𝑝2 :

etilena

formaldehida

Untuk membentuk orbital ikatan sp2, karbon menghibridisasi orbital 2s nya hanya dengan dua orbital 2p nya. Satu orbital p pada atom karbon tetap tak berhibridisasi. Karena 3 orbital atom digunakan untuk membentuk orbital sp2, maka dihasilkan 3 orbital hibrida sp2. Masing-masing orbital sp2 mempunyai bentuk yang sama seperti orbital sp3 dan mengandung 1 elektron yang dapat digunakan untuk ikatan. Tiga orbital sp2 sekeliling inti karbon terletak sejauh mungkin yang satu dari yang lain yaitu, orbital sp2 terletak dalam bidang sudut 1200 (secara ideal) diantaranya. Suatu atom karbon terhibridisasi sp2 di ikatan karbon trigonal ( tri sudut).

Dalam etilena (CH2 = CH2), dua karbon sp2 dapat digabung oleh ikatan sigma yang terbentuk karena tumpang tindih satu orbital sp2 dari masing-masing atom karbon. (ikatan sigma ini adalah salah satu ikatan dari ikatan rangkap dua). Setiap atom karbon masih mempunyai dua orbital sp2 tersisa untuk ikatan dengan hidrogen. Bila elektron p ini menjadi berpasangan dalam orbital molekul ikatan, maka energi sistem akan turun. Karena orbital p berdampingan dalam molekul etilena, ujung orbital tak dapat saling tumpang tindih, seperti halnya dalam pembentukan ikatan sigma. Hasil dari tumpang tindih sisi terhadap sisi ini ialah ikatan pi (𝝅)-suatu orbital molekul ikatan yang menggabungkan dua karbon dan terlokasi diatas dan dibawah bidang dari ikatan sigma. Ikatan pi adalah ikatan kedua dari ikatan rangkap dua. Setiap atom karbon yang terikat pada tiga atom lain adalah dalam keadaan hibrida sp2. Dalam senyawa stabil, orbital p pada karbon sp2 harus tumpang tindih dengan orbital p dari atom yang berdekatan, yang dapat berupa atom karbon lain atau suatu atom dari unsur lain. 6

E. Pengertian hibridisasi sp Bila atom karbon dihubungkan hanya terhadap dua atom lainnya, seperti dalam asitilena (CH=CH), keadaan hibridisasinya adalah sp. Satu orbital 2s bercampur dengan hanya satu orbital 2p. Dalam hal ini, tinggal dua orbital 2p yang tak terhibridasi, masing-masing dengan satu elektron. Kedua orbital sp terletak sejauh mungkin, dalam garis lurus dengan sudut 180º diantaranya. Orbital p saling tegak lurus dan tegak lurus terhadap garis orbital sp. Dalam CH=CH, kedua atom karbon dihubungkan oleh ikatan sigma sp-sp. Masingmasing karbon juga terikat terhadap atom hidrogen oleh ikatan sigma sp-s. Dari satu karbon kemudian bertumpang tindih dengan kedua orbital p dari karbon lain untuk membentuk dua ikatan pi satu ikatan pi ada diatas dan dibawah ikatan sigma.

Seperti dapat diramalkan, reaksi kimia suatu senyawa yang mengandung ikatan ganda tiga tak terlalu berbeda dari senyawa yang mengandung ikatan rangkap. Sebagai ganti satu ikatan pi, disini ada dua.

7

BAB III PENUTUP A. SIMPULAN Orbital molekular adalah hasil tumpang-tindih dan penggabungan orbital atomik pada molekul. Menurut pendekatan lurus (linear combination), jumlah molekuler yang bergabung sama dengan orbital atomik yang bergabung. Bila dua atom yang bergabung masing-masing menyediakan satu orbital atomik maka dihasilkan dua orbital molekuler, salah satu merupakan kombinasi jumlahan kedua orbital atomik yang saling menguatkan dan lainnya kombinasi kurangan yang saling meniadakan. Kombinasi jumlahan menghasilkan orbital molekuler ikat (bonding) yang mempunyai energi lebih rendah, dan kombinasi kurangan menghasilkan orbital molekuler antiikat (antibonding). Dalam pembentukan molekul, orbital atom bertumpang tindih menghasilkan orbital molekul yakni fungsi gelombang elektron dalam molekul. Senyawa diatomik homointi terdiri dari dua unsur yang memiliki inti atom yang identik. Atom-atom yang sama akan memiliki tingkat energi yang sama pula. Atom-atom pada senyawaheterointimemiliki keelektronegativitas yang berbeda, maka tentu atom-atom memiliki tingkat energi yang berbeda pula. Orde ikatan dapat digunakan untuk menentukan tingkat kestabilan molekul. Semakin tinggi orde ikatan maka semakin tinggi kestabilan molekulnya.

8

DAFTAR PUSTAKA Sumber buku Fessenden & Fessenden Kimia Organik

9