Bahan ajar

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

Kata pengantar

Assalamualaikum Wr. Wb
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha, karena atas rahmat dan

hidayahnya-Nya, saya dapat menyelesaikan penulisan modul untuk memenuhi tugas mata
kuliah perkembangan seunber belajar dan media pembelajaran.

Dalam penulisan modul ini penulis merasa masih banyak kekurangan-
kekurangan baik dalam penulisan maupun materi, mengingat akan keterbatasan
kemampuan yang dimiliki oleh penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak
sangat penulis harapkan demi menyempurnakan makalah ini.Penulisan modul ini tidak lepas
dari bantuan serta dukungan dari semua pihak baik moril ataupun materil sehingga modul ini
dapat terselesai dengan baik. Dan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita
semua terlebih lebih bagi penulis yang mengerjakan modul ini.

Wassalamualaikum Wr. Wb

30 November 2020

Penyusun
Nurhanisah

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

A. Kompetensi dasar

Siswa mampu memahami konsep teori VSEPR

B. Kemampuan yang diharapkan

1. Memahami pengertian bentuk molekul
2. Memahami ide dasar dari teori VSPER
3. Memahami hubungan antara bilangan koordinasi atom pusat dengan banyaknya pasangan

elektron pada kulit valensi atom pusat dan posisinya dalam ruang
4. Mamahami bentuk molekul dengan atom pusat memiliki bilangan koodinasi 2 sampai 7

C. Materi belajar

A. Arah ikatan disekitar atom pusat
Molekul memiliki bentuk tertentu. Dalam menggambarkan bentuk molekul

Berlaku ketentuan-ketentuan berikut:
1. Semua elektron pada kulit valensi atom pusat harus ditunjukan
2. PEB pada substituen tidak harus ditunjukan. PEB dari substituen dapat ditunjukan apabila

molekul mengalami resonansi.
3. Arah ikatan ditunjukan seperti gambar 1.1 .

SMA KELAS XII TEORI VSEPR
Gambar 1.1
Arah ikatan dalam menggambarkan bentuk molekul.

B. Pengertian bentuk molekul
Godman dan Denney (1985) mendefinisikan bentuk molekul atau struktur molekul

sebagai “ bentuk tiga dimensi suati molekul ditentukam oleh panjang dan sudut-sudut ikatan
antara atom-atom yang ada dalam molekul tersebut”. Definisi tersebut dapat dianggap kurang
lengkap, definisi yang lengkap adalah: “Bentuk molekul merupakan bentuk tiga dimensi dari
suatu molekul yangditentukan oleh jumlah ikatan dan besarnya sudut-sudut ikatan yang ada di
sekitar atom pusatnya. Berdasarkan definisi tersebut tampak bahwa jumlah ikatan dan besar
sujut ikatan adalah dua faktor penting dalam menentukan bentuk suatu molekul. Hal itu
ditunjukan dengan contoh-contoh berikut.
Seandainya ada molekul AX4 dengan atom pusat A dan empat buah substituen X, maka AX4
dapat memiliki berbagai kemungkinan bentuk, dua diantaranya adalah tetrahedral dan
bujursangkar seperti diberikan pada gambar 1.2

Gambar 1.2
Molekul AX4 dengan bentuk tetrahedral dan bujursangkar

Yang terjadi apabila satu ikatan A-X putus, maka diperoleh bentuk seperti pada gambar
1.3.Putusnya satu ikatan A-X menyebabkan bentuk berubah dari tetrahedral menjadi trigonal
piramidal, dari bujusangkar menjadu huruf T

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

Jadi jumlah molekul juga ditentukan
oleh jumlah ikatan yang ada disekitas
atom pusat molekul

Gambar 1.3
Molekul AX3 dengan bentuk trigonal piramida dan huruf T

Molekul merupakan objek 3-dimensi. Pasangan elektron bebas (PEB) tidak
menentukan bentuk molekul. PEB hanya memperkecil dan memperkecil besaenya sudut-sudut
ikatan yang ada disekitar atom pusat seperti terlihat pada contoh berikut. Apabila pasangan
elektron bebas disertakan dalam penentuan bentuk molekul, maka molekul-molekul NH3, H2O,
dan HF akan memiliki bentuk yang sama, yaitu tetrahedral karena semua pasangan elektron
ikatan dan elektron bebas yang ada pada molekul-molekul tersebut mengarah pada pojok-pojok
tetrahedral. Karena bentuk molekul hanya ditentukan oleh jumlah ikatan dan besarnya sudut
ikatan antara atom-atom yang ada, maka molekul-molekul tersebut berbentuk trigonal piramida
untuk NH3 menyebabkan sudut ikatan H-N-H sebesar 107,3 , adanya 2 PEB pada H2O
menyebakan sudut ikatan H-O-H sebesar 104,5 . Bertambahnya jumlah PEB pada atom pusat
mengakibatkan mengecilnya sudut-sudut ikatan yang ada disekitar atom pusat dibandingkan
sudut tetrahedral normal ( 109,29 atau 109,5 ).

Didalam molekul dan ion poliatomik terdapat atom pusat dan substitiuen-substituen.
Substituen dapat berupa atom atau gugus yang terikat pada atom pusat. Molekul dan ion
poliatomik dapat memiliki sebuah atom pusat seperti BeCl2, BCl3, NH4+, ICl2-, SO42-. Molekul
dan ion poliatomik dapat juga memiliki atom pusat yang bervariasi seperti C2H2Cl2, N2O4, dan
S4O62-. Untuk molekul dan ion poliatomik dengan satu atom pusat biasanya atom tersebut
dituliskan di awal rumus kimianya seperti Be pada dalam BeCl2, B dalam BCl3, N dalam NH3.

SMA KELAS XII TEORI VSEPR
Dalam hal ini ada kecenderungan bahwa atom pusat merupakan atom yang lebih elektropositif
dibandingkan dengan atom-atom atau gugus-gugus yang diikat oleh atom pusat tersebut.
Untuk molekul atau ion poliatomik yang mengandung atom hidrogen seperti CH4, NH3, NH4+,
H2O dan H3O+ atom pusatnya adalah bukan atom H karena atom hiderogen yang ukuranya
kecil tidak pernah berlaku sebagai atom pusat. Untuk molekul atau ion poliatomik yang
memiliki atom pusat yang bervariasi. Atom-atom pusat tersebut dapat dituliskan pertama kali
dalam rumus kimianya seperti C pada cis- dan trans-1,2-C2H2Cl2 dan atom N pada N2O5 yang
strukturnya diberikan pada gambar 1.4

Gambar 1.4
Molekul cis dan trans-1,2-dikloroetilena serta dinitrogen pentoksida
C. Ide dasar teori VSEPR

Teori VSEPR pertama kali dikembangkan oleh Nevil Sidgwick dan Herbet Powel pada
tahun 1940, dan dikembangkan lebih lanjut oleh Ronald Gillespie dan Ronald Nyholm. Ide
dasar teori VSEPR adalah adanya tolakan antara pasangan elektron sehingga pasangan elektron
tersebut akan menempatkan diri pada posisi sejauh mungkin dari pasangan elektron lainnya.
Posisi pasangan elektron satu dengan yang lain yang semakin berjauhan akan menyebabkan
tolakan antar mereka menjadi semakin kecil. Pada posisi yang paling jauh yang dapat dicapai,
tolakan antar pasangan elektron menjadi minimal.

Tolakan antar pasangan elektron terjadi antara pasangan elektron non-ikat yang
terlokalisasi pada atom pusat dan elektron ikat secara ikatan koordinasi. Pasangan elektron non-
ikat suatu atom tidak digunakan untuk berikatan dengan atom lain, sedangkan pasangan
elektron ikat digunakan untuk berikatan dengan atom lain dengan cara pemakaian elektron
secara bersama-sama. Teori VSEPR mengasumsikan bahwa masing-masing molekul akan

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

mencapai geometri tertentu sehingga tolakan pasangan antar elektron di kulit valensi menjadi
minimal.

Karena ikatan kovalen terbentuk dari pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh
dua atom yang berikatan, perubahan sudut ikat menyebabkan perubahan posisi relatif pasangan
elektron di sekitar atom pusat. Bila dua elektron saling mendekat, maka akan terjadi gaya tolak
menolak di antara kedua elektron tersebut. Konsekuensinya, dalam terminologi energi, kedua
elektron akan saling menjauhi. Teori VSEPR, memaparkan prosedur untuk memprediksi
bentuk molekul dengan energi potensial terendah sebagai akibat adanya tolakan pasangan
elektron.
Teori VSEPR menyatakan bahwa:
1. Atom pusat suatu molekul memiliki bilangan koodinasi (BK) yang harganya ditentukan

oleh jumlah PEI dan PEB yang terdapat pada kulit valensi atom tersebut.
2. Pasangan elektron pada kulit valensi atom pusat harus berada pada posisi tertentu agar

kekuatan tolakannya minimal.
3. Kekuatan tolakan antara PEB-PEB > PEB-PEI > PEI-PEI > PEI-ETB.
4. PEI rangkap memerlukan ruangan yang lebih besar dibandingkan PEI tunggal. ETB

memerlukan ruangan yang lebih kecil dibanding PEI.
5. PEI pada substituen yang lebih elektronegatif memerlukan ruangan lebih kecil

dibandingkan PEI pada substituen yang lebih elektropositif.
D. Bilangan koordinasi dan kedudukan pasangan elektron

Atom pusat suatu molekul dan ion poliatomik sederhana memiliki bilangan koodinasi
tertentu. Bilangan koodinasi atom pusat menyatakan banyaknya PEI dan PEB yang terdapat
pada kulit valensi atom pusat. Bilangan koodinasi tersebut juga dengan bilangan sterik.
Kedudukan pasangan elektron, dalam ruang, disekitar atom pusat untuk mencapai tolakan
antara pasangan-pasangan elektron yang minimal diberikan pada tabel 1.1
Tabel 1.1 Kedudukan pasangan elektron untuk mencapai tolakan pasangan-pasangan elektron
minimal pada kulit valensi atom pusat dengan BK 2 sampai.

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

E. Bentuk molekul dengan bilangan koordinasi 2 sampai 7
Suatu molekul atau ion poliatomik seringkali dinyatakan dengan rumus umum AXmEn, dengan
A atom pusat, X substituen, E = PEB pada atom pusat, m banyaknya substituen, n banyaknya
PEB pada atom pusat.
AXmEn; A= atom pusat; X= substituen; E = PEB atom pusat; m=
banyaknya substituen; n = banyaknya PEB atom pusat.
Molekul dan ion poliatomik dengan BK 2 sampai 7 memiliki bentuk tertentu. Molekul dengan
rumus umum AXmEn, bentuk beserta contohnya, yang diperoleh dari data eksperimen diberikan
pada tabel 1.2

F. Molekul dan ion poliatomik tidak sederhana

SMA KELAS XII TEORI VSEPR
Molekul dan ion poliatomik tidak sederhana atom pusatnya tidak dapat dinyatakan
dengan pasti. Sebagai contoh adalah asam asetat dan ion asetata pada gambar 1.5

Gambar 1.5
Asam asetat dan ion asetat

Pada asam asetat, atom pusatnya dapat atom karbon sebelah kanan, atom karbon
sebelah kiri, atau atom oksigen yang mengikat atom karbon dan atom hidrogen. Pada ion asetat,
atom pusatnya dapat atom karbon sebelah kanan, atau atom karbon sebelah kiri.
Untuk molekul atau ion ion asetat, biasanya yang dinyatakan bukan bentuknya, tetapi geometri
disekitar atom C kiri adalah tetrahedral terdistorsi; geometri disekitar atom C kanan adalah
trigonal planar terdistorsi; geometri disekitar atom O jembatan adalah huruf V. Pada ion asetat
geometri di sekitar atom C kanan adalah triginal planar terdistorsi.
Pada molekul aminatrifluoroboron geomerti di sekitar atom N dan atom B adalah tetrahedral
terdistorsi. Pada trifluorofosfinatrihidroboron geomerti disekitar atom P dan atom B juga
tetrahedral terdistorsi.

Gambar 1.6
Aminatrifluoroboron dan trifluorofosfinatrihidroboron

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

Rangkuman

Teori VSPER dikembangkan oleh Gillespie dan Nylom. Teori VSEPR dapat digunakan
untuk menjelaskan dan meramalkan bentuk molekul. Bentuk molekul mencakup bentuk ion
poliatomik. Bentuk molekul merupakan bentuk tiga dimensi dari suatu molekul yang
tertentukan oleh jumlah ikatan dan sudut-sudut ikatan yang ada disekitar atom pusatnya. Pada
molekul dengan satu atom pusat atau atom pusat bervariasi, setiap atom pusat dengan
substituen-substituen yang diikatnya akan memiliki geometri tertentu.

Molekul sederhana terdiri dari atom pusat dan satu atau lebih substituen. Berdasarkan
teori VSEPR bentuk molekul sederhana dapat diramalkan berdasarkan jumlah pasangan
elektron pada kulit valensi dari atom pusatnya. Molekul stabil jika kekuatan tolakan antara
pasangan-pasangan elektron minimal. Molekul dapat dinyatakan dengan rumus AXmEn dengan
A atom pusat, X substituen, m jumlah substituen, dan n jumlah PEB pada atom pusat.
Bentuk molekul dengan rumus umum AX2 adalah linear, AX3 adalah segitiga planar, AXE2 dan
AX2E2 adalah huruf V, AX4 adalah tetrahedral, AXE3 dan AX2E3 adalah linear, AX5 adalah
trigonal bipiramidal, AX4E adalah seesaw, AX3E2 adalah huruf T bengkok, AX6 adalah
oktahedral, AX5E piramida alas bujursangkar terdistori, AX4E2 adalah bujursangkar dan AX7
adalah pentagonal bipiramidal.

Molekul dan ion poliatomik tidak sederhana atom pusatnya tidak dapat dinyatakan
dengan pasti. Untuk molekul dan ion tidak sederhana, biasanya yang dinyatakan bukan
bentuknya, tetapi geometri disekitar atom tertentu.

SMA KELAS XII TEORI VSEPR
LEMBAR KERJA SISWA

A. Pilihan ganda

1. Suatu molekul mempunyai 4 pasang elektron di sekitar atom pusat, 2 diantaranya
merupakan PEB, maka bentuk molekul yang paling mungkin adalah ….

a. Segitiga datar.
b. Segiempat planar.
c. Tetrahedron.
d. Bentuk T.
e. Bentuk V.

2. Sudut ikatan molekul H2O adalah 104,5 lebih kecil dari sudut tetrahedron, hal ini
disebabkan oleh …

a. Adanya 2 pasangan elektron bebas.
b. Adanya 2 pasangan elektron ikatan.
c. Adanya ikatan hidrogen pada H2O.
d. Adanya dipol permanen pada H2O.
e. Pasangan elektron jauh dari atom pusat.

3. Molekul XCl3 mempunyai momen dipol sama dengan nol. Bentuk molekul itu
adalah …

a. Linier.
b. Segitiga planar.
c. Tetrahedral.
d. Huruf V.
e. Segi empat datar.

4. Suatu molekul mempunyai 4 pasang elektron di sekitar atom pusat, 2 diantaranya
merupakan PEB, maka bentuk molekul yang paling mungkin adalah …

a. Segitiga datar.
b. Segiempat planar.
c. Tetrahedral.
d. Bentuk T.
e. Bentuk V.

5. Sudut ikatan molekul H2O adalah 104,5 lebih kecil dari sudut tetrahedron, hal ini
disebabkan oleh ….

a. Adanya 2 pasangan elektron bebas
b. Adanya 2 pasangan elektron ikatan
c. Adanya ikatan hidrogen pada H2O

SMA KELAS XII TEORI VSEPR

d. Adanya dipol permanen pada H2O
e. Pasangan elektron jauh dari atom pusat
B. ESSAY
1. Apakah bentuk molekul AX2 bila
a. Sudut ikatan X-A-X besarnya 180
b. Sudut ikatan X-A-X 105

2. Apakah bentuk molekul AX6 bila sudut-sudut ikatan cis-X-A-X besarnya 90 dan
sudut-sudut ikatan trans-X-A-X besarnya 180.

3. Ramalkan geometri disekitar atom nitrogen pada
a. Nitrogen dioksida
b. Dinitrogen tetroksida

4. Ramalkan bentuk disekitar atom karbon, nitrogen atau oksigen pada
a. Metil propionat
b. Etilenadiamna
c. Glisina

5. Ramalkan sudut-sudut ikatan yang ada untuk molekul berikut
a. CO2 (linear)
b. CCl4 (tetrahedral)

Daftar pustaka

Effendy. 2017. Molekul, struktur, dan sifat-sifatnya. Malang: indonesia