Ikatan Valensi dan Molekul

Oleh : Aldian Aris Fandani @J19-Aldian, Ivan Bandotama @J18-Ivan, Muhammad Fadilah @J20-Fadilah

STRUKTUR MOLEKUL

Molekul didefinisikan sebagai sekelompok atom (paling sedikit dua) yang saling berikatan dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil. Menurut definisi ini, molekul berbeda dengan ion poliatomik.
Dalam kimia organik dan biokimia, istilah  molekul digunakan secara kurang kaku, sehingga molekul organik dan biomolekul bermuatan pun dianggap termasuk molekul.

Struktur molekul adalah penggambaran ikatan-ikatan unsur atau atom yang membentuk molekul. Molekul terdiri dari sejumlah atom yang bergabung melalui ikatan kimia, baik itu ikatan kovalen, ikatan hidrogen dan ikatan ion, serta ikatan-iktan kimia lainnya. Dan atom tersebut berkisar dari jumlah yang sangat sedikit(dari atom tunggal, seperti gas mulia) sampai jumlah yang sangat banyak (seperti pada polimer, protein atau bahkan DNA). Bentuk molekul, yang berarti cara atom tersusun di dalam ruang, mempengaruhi banyak sifat-sifat fisika dan kimia molekul tersebut. Kebanyakan molekul mempunyai bentuk yang didasarkan kepada lima bentuk geometri yang berbeda.

Sebuah molekul dapat terdiri atom-atom yang berunsur sama (misalnya oksigen O₂), ataupun terdiri dari unsur-unsur berbeda (misalnya air H₂O). Atom-atom dan kompleks yang berhubungan secara non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion) secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul tunggal.

FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BENTUK MOLEKUL

Berdasarkan teori domain elektron:

1.        Setiap pasangan elektron pada kulit terluar, baik pasangan elektron ikatan maupun pasangan elektron bebas menempati ruang tertentu, yang disebut domain.

2.        Ikatan rangkap menempati satu domain, karena pasanngan elektron pada ikatan rangkap berada pada daerah atau ruang yang sama diantara dua atom yang berikatan.

3.        Pasangan elektron bebas dan pasanga elektron ikatan rangkap menempati ruang lebih besar dibandingkan ruang yang ditempati pasangan elektron ikatan tunggal.

4.        Setiap pasangan elektron saling tolak – menolak satu sama lain dengan urutan kekuatan tolakan: PEB-PEB > PEI-PEB > PEI-PEI (PEB = pasangan elektron bebas, PEI = pasangan elektron ikatan)

5.        Setiap domain pasangan elektron mengambil tempat sedemikian rupa sehingga tolakan diantara pasangan elektron sekecil mungkin.

6.        Bentuk molekul ditentukan oleh pasangan elektron ikatan.

Berdasarkan hibridisasi :

1.          Hanya orbital-orbital yang memiliki tingkat energy berdekatan yang dapat bercampur menghasilkan orbital hibrid yangn baik.

2.         Jumlah orbital hibrid yang dihasilkan sama dengan banyaknya orbital  yang bercampur.

3.         Orbital hibrid diberi lambing sesuai dengan jenis dan jumlah orbital yang bercampur.

4.         Orbital hibrid memiliki tingkat energi diantara tingkat energy orbital-orbital atom yang   bercampur. Urutan tingkat energi orbital hibrid: sp  < sp2 < sp3 < dsp2 < d2sp3.

5.         Dalam hibridisasi yang bercampur adalah sejumlah orbital bukan sejumlah elektron.

6.         Orbital – orbital hibrid memiliki orientasi ruang yang menentukan struktur molekul. 

IKATAN VALENSI

Teori ikatan valensi merupakan teori mekanika kuantum pertama yang muncul pada masa awal penelitian ikatan kimia yang didasarkan pada percobaan W. Heitler dan F. London pada tahun 1927 mengenai pembentukkan ikatan pada molekul hidrogen. Selanjutnya, teori ini kembali diteliti dan dikembangkan oleh Linus Pauling pada tahun 1931 sehingga dipublikasikan dalam jurnal ilmiahnya yang berjudul “On the Nature of the Chemical Bond”. Dalam jurnal ini dikupas hasil kerja Lewis dan teori ikatan valensi oleh Heitler dan London sehingga menghasilkan teori ikatan valensi yang lebih sempurna dengan beberapa postulat dasarnya, sebagai berikut:

1.     Ikatan valensi terjadi karena adanya gaya tarik pada elektron-elektron yang tidak berpasangan pada atom-atom.

2.     Elektron - elektron yang berpasangan memiliki arah spin yang berlawanan.

3.     Elektron-elektron yang telah berpasangan tidak dapat membentuk ikatan lagi dengan elektron-elektron yang lain.

4.     Kombinasi elektron dalam ikatan hanya dapat diwakili oleh satu persamaan gelombang untuk setiap atomnya.

5.     Elektron-elektron yang berada pada tingkat energi paling rendah akan membuat pasangan ikatan-ikatan yang paling kuat.

6.     Pada dua orbital dari sebuah atom, orbital dengan kemampuan bertumpang tindih paling banyaklah yang akan membentuk ikatan paling kuat dan cenderung berada pada orbital yang terkonsentrasi itu.

Hibridisasi	Geometris	Contoh
sp2	Trigonal planar	[HgI3]-
sp3	Tetrahedral	[Zn(NH3)4]2+
d2sp3	Oktahedral	[Fe(CN)6]3-
dsp2	Bujur sangkar/ segi empat planar	[Ni(CN)4]2-
dsp3	Bipiramida trigonal	[Fe(CO)5]2+
sp3d2	Oktahedral	[FeF6]3-

Pembentukan ikatan melibatkan beberapa tahapan, meliputi promosi elektron; pembentukan orbital hibrida; dan pembentukan ikatan antara logam dengan ligan melalui overlap antara orbital hibrida logam yang kosong dengan orbital ligan yang berisi pasangan elektron bebas.

Penerapan Teori Ikatan Valensi

A. Penerapan Teori Ikatan Valensi pada Molekul Diatomik
Teori ikatan valensi mengasumsikan bahwa sebuah ikatan kimia terbentuk ketika dua valensi elektron bekerja dan menjaga dua inti atom bersama. Oleh karena efek penurunan energi sistem, teori ini berlaku dengan baik pada molekul diatomik. Menurut teori ini, elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-orbital atom dari masing-masing atom.

B. Penerapan Teori Ikatan Valensi pada Molekul Poliatomik
Teori ikatan valensi dapat juga diterapkan dalam molekul poliatomik beriringan dengan teori hibridisasi molekul

Daftar Pustaka :

Chaliq. 2012. Struktur molekul. Dalam http://chaliq-chemistry.blogspot.com/2012/03/struktur-molekul.html

Munthe, Mona. 2013. Struktur molekul. Dalamhttp://monamunthe111.blogspot.com/2013/05/struktur-molekul.html

Wikipedia. 2018. Teori Ikatan Valensi dan penerapannya. Dalamhttps://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensi_dan_penerapannya

Maulana, Fajar. 2013. Teori ikatan valensi. Dalamhttp://kamuskimia29.blogspot.com/2013/12/teori-ikatan-valensi.html