42
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI
Dua orbital 2p sisa pada masing-masing atom karbon saling tegak lurus terhadap sumbu H–C
≡
C–H, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.20.
Kedua orbital ini dapat bertumpang tindih membentuk dua orbital ikatan pi. Jadi, dalam molekul asetilen ada lima ikatan, tiga ikatan sigma dan dua
ikatan pi.
c. Hibridisasi dalam Molekul Benzena
Terdapat sejumlah molekul yang memiliki ikatan π . Salah satu contoh yang penting adalah molekul benzena C
6
H
6
. Molekul benzena secara prinsip memiliki dua bentuk resonansi yang dapat diungkapkan dalam
bentuk hibrida resonansi, yaitu:
Gambar 2.21
Tumpang tindih orbital hibrida sp
2
– sp
2
dalam molekul benzena membentuk ikatan sigma.
Gambar 2.22
Tumpang tindih orbital 2p yang tidak digunakan dalam hibridisasi
membentuk ikatan phi Ikatan phi dalam benzena
menjadikan elektron-elektron terdelokalisasi dalam molekul
benzena.
Gambar 2.20
Kerangka ikatan dalam asetilen. Orbital ikatan C–C hasil dari
tumpang tindih dua orbital hibrida sp. Dua orbital ikatan C–H hasil dari
tumpang tindih orbital sp dan 1s dari hidrogen.
Bentuk molekul benzena adalah heksagonal datar, sedangkan struktur pada setiap atom karbon dalam benzena adalah trigonal planar
dengan sudut ikatan 120° maka dapat diduga bahwa hibridisasi yang terjadi pada atom karbon adalah sp
2
. Orbital hibrida sp
2
yang pertama digunakan berikatan dengan orbital 1s dari atom hidrogen. Dua orbital hibrida sp
2
yang lain digunakan untuk berikatan dengan orbital sp
2
dari atom-atom karbon yang berdampingan. Semua ikatan yang dibentuk adalah ikatan sigma, seperti ditunjukkan
pada Gambar 2.21.
Setiap atom karbon memiliki orbital 2p sisa yang tegak lurus terhadap
bidang heksagonal, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.22. Keenam orbital 2p tersebut bertumpang tindih membentuk tiga ikatan pi. Ikatan pi ini tidak
diasosiasikan dengan setiap pasang atom karbon tertentu melainkan orbital- orbital tersebut membentuk orbital terdelokalisasi.
Terdapat tiga puluh elektron valensi dalam senyawa benzena. Sebanyak 24 elektron valensi menghuni 12 orbital ikatan sigma dan 6
elektron valensi menghuni 3 orbital ikatan pi menghasilkan kerapatan muatan elektron total, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.22.
Ikatan
σ
1s–sp Ikatan
σ
sp–sp Ikatan
σ
1s–sp Sumbu–z
Sumbu–y
H H
H H
H H
H H
H H
H H
H C
C H
H C
C H
H H
H H
H H
C C
C C
C C
p p
p p
p H
p H
H H
H C
C C
C H
H H
H
H H
C C
C C
C C
H C
C H
Struktur dan Gaya Antarmolekul
43
D. Gaya Antarmolekul
Gaya antarmolekul adalah gaya aksi di antara molekul-molekul yang menimbulkan tarikan antarmolekul dengan berbagai tingkat kekuatan.
Pada suhu tertentu, kekuatan tarikan antarmolekul menentukan wujud zat, yaitu gas, cair, atau padat.
Kekuatan gaya antarmolekul lebih lemah dibandingkan ikatan kovalen maupun ikatan ion. Ikatan kimia dan gaya antarmolekul memiliki
perbedaan. Ikatan kimia merupakan gaya tarik menarik di antara atom- atom yang berikatan, sedangkan gaya antarmolekul merupakan gaya tarik
menarik di antara molekul perhatikan Gambar 2.23.
Ada tiga jenis gaya antarmolekul, yaitu gaya dipol-dipol, gaya London, dan ikatan hidrogen. Gaya dipol-dipol dan gaya London dapat dianggap
sebagai satu jenis gaya, yaitu gaya van der Waals.
1. Gaya Dipol-Dipol
Gaya dipol-dipol adalah gaya yang terjadi di antara molekul-molekul yang memiliki sebaran muatan tidak homogen, yakni molekul-molekul
dipol atau molekul polar. Molekul-molekul polar memiliki dua kutub muatan yang berlawanan. Oleh karena itu, di antara molekul-molekulnya
akan terjadi antaraksi yang disebabkan kedua kutub muatan yang dimilikinya.
Pada antaraksi dipol-dipol, ujung-ujung parsial positif suatu molekul mengadakan tarikan dengan ujung-ujung parsial negatif dari molekul
lain yang mengakibatkan orientasi molekul-molekul sejajar, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.24.
Gambar 2.23
Gaya antarmolekul adalah gaya yang lebih lemah dibandingkan
ikatan kimia.
Gambar 2.24
Gaya dipol-dipol permanen
1. Jelaskan kembali apa yang dimaksud dengan hibridisasi
orbital-orbital atom? Apakah yang dimaksud dengan promosi elektron?
2. Apakah yang dimaksud dengan orbital hibrida sp
3
? Bagaimanakah tingkat energi orbital sp
3
dibandingkan dengan tingkat energi orbital-s dan orbital-p
pembentuk sp
3
? 3.
Jelaskan proses hibridisasi yang terjadi pada atom pusat P dalam molekul PCl
3
dan gambarkan struktur orbital hibrida yang terbentuk. Gambarkan juga pembentukan
ikatan dalam molekul PCl
3
antara orbital hibrida dan orbital klorin.
4. Mengapa pembentukan orbital hibrida pada atom fosfor
dan belerang tidak melibatkan orbital 4s, tetapi melibatkan orbital 3d? Jelaskan.
5. Mengapa atom fosfor dapat membentuk molekul PCl
5
, sedangkan atom nitrogen tidak dapat membentuk
NH
5
atau NCl
5
, padahal keduanya berada dalam golongan yang sama? Jelaskan berdasarkan pendekatan
hibridisasi. 6.
Jelaskan proses hibridisasi pada atom xenon dalam molekul XeF
6
. Orbital hibrida apakah yang terbentuk? 7.
Jelaskan proses hibridisasi yang terjadi dalam molekul HCN. Gambarkan struktur orbital dalam molekul
tersebut.
Tes Kompetensi Subbab
C
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
Ikatan kimia
Gaya antarmolekul
