UP 3 GEOMETRI MOLEKUL REV bookmarks

i Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Unit Pembelajaran 3

GEOMETRI MOLEKUL

MATA PELAJARAN KIMIA MADRASAH ALIYAH

Penanggung Jawab
Direktorat GTK Madrasah
Direktorat Pendidikan Islam
Kementerian Agama Republik Indonesia

Penyusun
Marina Setiawati
Sutardi
Nurchaili
Rijal Kamaluddin Husaeni
Siti Nurhanifah

Reviewer
Edy Cahyono

Copyright © 2020
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan Madrasah

Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan
komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Agama Republik Indonesia

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul ii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Undang–Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen Pasal 1

ayat 1 menyatakan bahwa Guru adalah pendidik profesional dengan tugas utama
mendidik, mengajar, membimbing, mengarahkan, melatih, menilai, dan
mengevaluasi peserta didik pada Pendidikan Anak Usia Dini jalur Pendidikan
Formal, Pendidikan Dasar, dan Pendidikan Menengah. Agar dapat melaksanakan
tugas utamanya dengan baik, seorang guru perlu meningkatkan kompetensi dan
kinerjanya secara bertahap, berjenjang, dan berkelanjutan melalui
Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB) guru. Untuk itu saya menyambut
baik terbitnya modul ini sebagai panduan semua pihak dalam melaksanakan
program PKB.

Peningkatan Kompetensi Pembelajaran merupakan salah satu fokus upaya
Kementerian Agama, Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan (GTK)
dalam meningkatkan kualitas madrasah melalui pembelajaran berorientasi
keterampilan berpikir tingkat tinggi, kontekstual, dan terintegrasi dengan nilai-nilai
keislaman. Program PKB dilakukan mengingat luasnya wilayah Indonesia dan
kualitas pendidikan yang belum merata, sehingga peningkatan pendidikan dapat
berjalan secara masif, merata, dan tepat sasaran.

Modul ini dikembangkan mengikuti arah kebijakan Kementerian Agama yang
menekankan pada pembelajaran berorientasi pada keterampilan berpikir tingkat
tinggi atau higher order thinking skills (HOTS) dan terintegrasi dengan nilai-nilai
keislaman. Keterampilan berpikir tingkat tinggi adalah proses berpikir kompleks
dalam menguraikan materi, membuat kesimpulan, membangun representasi,
menganalisis, dan membangun hubungan dengan melibatkan aktivitas mental
yang paling dasar. Sementara, nilai-nilai keislaman diintegrasikan dalam
pembelajaran sebagai hidden curriculum sehingga tercipta generasi unggul
sekaligus beriman dan bertakwa serta berakhlak mulia.

iii Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Sasaran Program PKB ini adalah seluruh guru di wilayah NKRI yang
tergabung dalam komunitas guru sesuai bidang tugas yang diampu di wilayahnya
masing-masing. Komunitas guru dimaksud meliputi kelompok kerja guru (KKG),
Musyawarah Guru Mata Pelajaran (MGMP), dan Musyawarah Guru Bimbingan
Konseling (MGBK). Model pembelajaran yang digunakan dalam modul ini adalah
melalui moda Tatap Muka In-On-In sehingga guru tidak harus meninggalkan tugas
utamanya di madrasah sebagai pendidik.

Semoga modul ini dapat digunakan dengan baik sebagaimana mestinya
sehingga dapat menginspirasi guru dalam materi dan melaksanakan proses
pembelajaran. Kami ucapkan terima kasih atas kerja keras dan kerja cerdas para
penulis dan semua pihak terkait yang dapat mewujudkan Modul ini. Semoga Allah
SWT senantiasa meridhai dan memudahkan upaya yang kita lakukan. Aamiin.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Jakarta, Oktober 2020
An. Direktur Jenderal,
Direktur Guru dan Tenaga Kependidikan Madrasah,

Muhammad Zain

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR iii
DAFTAR ISI................................................................................................................................. v
DAFTAR TABEL...................................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR................................................................................................................... ix
01 PENDAHULUAN ...................................................................................................................1

01. A. Latar Belakang............................................................................................................1
01. B. Tujuan...........................................................................................................................4
01. C. Manfaat ........................................................................................................................4
01. D. Sasaran ........................................................................................................................4
01. E. Petunjuk Penggunaan..............................................................................................5
02 TARGET KOMPETENSI .....................................................................................................8
02. A. Target Kompetensi Guru........................................................................................8

02. A. 1. Kompetensi Guru ..............................................................................................8
02. A. 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Guru.................................................. 10
02. B. Target Kompetensi Peserta Didik...................................................................... 16
02. B. 1. Kompetensi Dasar Peserta Didik................................................................ 16
02. B. 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik...................................17
03 MATERI DAN ORGANISASI PEMBELAJARAN.......................................................... 21
03. A. Ruang Lingkup Materi........................................................................................... 21
03. B. Aplikasi dalam Kehidupan ................................................................................... 21
03. C. Integrasi Keislaman .............................................................................................. 23
03. D. Bahan Bacaan........................................................................................................ 25

v Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

03. D. 1. Bahan Bacaan: Teori VSEPR dan Domain Elektron serta Bentuk
Molekul............................................................................................................................. 25
03. D. 2. Bahan Bacaan: Teori Hibridisasi dan Bentuk Molekul........................ 39
03. D. 3. Bahan Bacaan: Perangkat Lunak untuk Visual Bentuk Molekul ...... 42
04 KEGIATAN PEMBELAJARAN ....................................................................................... 44

04. A. Organisasi Pembelajaran .................................................................................... 44

04. B. Perangkat dan Media Pembelajaran................................................................ 44

04. B. 1. Perangkat Pembelajaran, Alat dan Bahan yang harus disiapkan oleh
guru ................................................................................................................................... 44
04. B. 2. Alat dan Bahan yang harus disiapkan oleh peserta didik.................. 45
04. C. Aktivitas Pembelajaran ........................................................................................ 45

04. C. 1. Aktivitas Pembelajaran Topik 1: Teori VSEPR dan Teori Domain
Elektron ............................................................................................................................ 45
04. C. 2. Aktivitas Pembelajaran Topik 2: Pembuatan Model Bentuk Molekul
............................................................................................................................................. 51
04. D. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD).................................................................. 54

04. D. 1. Contoh LKPD 1................................................................................................ 54
04. D. 2. Contoh LKPD 2.............................................................................................. 58
04. E. Pengembangan Soal ............................................................................................ 60

05 PENILAIAN ........................................................................................................................ 66

05. A. Tes Formatif............................................................................................................ 66

05. B. Penilaian untuk Guru............................................................................................ 72

05. B. 1. Penilaian Mandiri Guru ................................................................................. 72
05. B. 2. Penilaian oleh Atasan/Teman Sejawat/Asesor/Fasilitator ................. 75
05. C. Penilaian untuk Peserta Didik............................................................................ 78

05. C. 1. Penilaian Mandiri oleh Peserta Didik........................................................ 78
05. C. 2. Penilaian oleh Guru...................................................................................... 80
06 PENUTUP .......................................................................................................................... 82

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul vi

KUNCI JAWABAN TES FORMATIF ................................................................................... 83
GLOSARIUM ........................................................................................................................... 84
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 86

vii Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Target Kompetensi Guru ......................................................................................8
Tabel 2 Indikator Pencapaian Kompetensi Guru ........................................................ 10
Tabel 3 Target Kompetensi Dasar Peserta Didik........................................................ 16
Tabel 4 Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik ........................................ 18
Tabel 5 Geometri Molekul Berdasarkan Susunan Pasangan Elektron Ikatan dan

Pasangan Elektron Bebas di Dalam Molekulnya ....................................... 34
Tabel 6 Perbandingan antara teori domain elektron dan teori VSEPR................ 38
Tabel 7 Hibridisasi dan Orientasi Ruang (Bentuk) Orbital Hibrid............................ 41
Tabel 8 Organisasi Pembelajaran .................................................................................. 44
Tabel 9 Contoh Desain Pembelajaran ...........................................................................47
Tabel 10 Kisi-Kisi Pengembangan Soal .......................................................................... 60
Tabel 11 Instrumen Penilaian Diri Bagi Guru................................................................. 72
Tabel 12 Instrumen Penilaian Guru oleh Asesor/Fasilitator ...................................... 75
Tabel 13 Instrumen Penilaian Diri bagi Peserta Didik ................................................. 78
Tabel 14 Instrumen Penilaian Peserta Didik oleh Guru .............................................. 80

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Daya Serap Peserta Didik pada UN 2019 Mata Pelajaran Kimia ..........2
Gambar 2 Rata-Rata Daya Serap Peserta Didik pada UN 2017 dan 2018 untuk

Materi Ikatan Kimia dan Bentuk Molekul ....................................................3
Gambar 3 Alur PKB Melalui Tatap Muka In-On-In ........................................................ 7
Gambar 4 Struktur DNA Double Helix.......................................................................... 22
Gambar 6 Geometri Molekul Berdasarkan Susunan Pasangan Elektron Ikatan di

Dalam Molekulnya ......................................................................................... 27
Gambar 7 Bentuk Molekul BeCl2 dan CO2: Linear .................................................. 28
Gambar 8 Bentuk Molekul BF3 dan NO3-: Trigonal Planar.................................... 28
Gambar 9 Bentuk Molekul CH4: Tetrahedral ............................................................. 29
Gambar 10 Bentuk Molekul PCl5: Trigonal Bipiramida.............................................. 29
Gambar 11 Bentuk Molekul SF6: Oktahedral ............................................................... 29
Gambar 12 Kemungkinan Bentuk Molekul dengan 5 PEI: Trigonal bipiramida dan

Limas Segi Empat Sama Sisi ....................................................................... 30
Gambar 13 Perbandingan Sudut Ikatan Molekul BF3 dengan ScCl2 .................... 32
Gambar 14 Perbandingan Sudut Ikatan Molekul CH4, NH3, dan H2O ................. 32
Gambar 15 Komparasi Sudut Ikatan Molekul PCl5, SF4, BrF3 dan XeF2 ............. 33
Gambar 16 Geometri Molekul CH3NCO........................................................................ 36
Gambar 17 Setiap Elektron Ikatan, Tunggal Maupun Rangkap................................37
Gambar 18 Domain Elektron Bebas Mempengaruhi Sudut Ikatan ......................... 38
Gambar 18 Skematik Hibridisasi sp3 Atom C pada molekul CH4 .......................... 40
Gambar 19 Perubahan Orientasi Orbital pada Hibridisasi sp3 Atom C................. 40
Gambar 20 Tampilan Website CoolMolecules ............................................................. 42
Gambar 21 Tampilan Web-aplikasi untuk Bentuk-bentuk Molekul ........................ 43

ix Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

01 PENDAHULUAN

01. A. Latar Belakang
Pelaksanaan tugas utama guru tidak dapat dipisahkan dari kemampuan seorang

guru dalam penguasaan pengetahuan, penerapan pengetahuan dan keterampilan,
sebagai kompetensi yang dibutuhkan sesuai amanat Peraturan Menteri Pendidikan
Nasional Nomor 16 Tahun 2007 tentang Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi
Guru. Hal tersebut merupakan wujud dari kompetensi yang dibutuhkan
sebagaimana telah diatur dalam Permendiknas Nomor 16 Tahun 2007 tentang
Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi Guru. Penguasaan kompetensi
guru sangat menentukan tercapainya kualitas proses pembelajaran atau
pembimbingan peserta didik dan pelaksanaan tugas tambahan dan/atau tugas
lain yang relevan sesuai dengan fungsi madrasah. Oleh sebab itu guru harus
melakukan pengembangan kompetensi yang dilaksanakan sesuai dengan
kebutuhan, secara bertahap, berkelanjutan untuk meningkatkan profesionalitas
guru yang disebut dengan Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB).

PKB dilaksanakan agar guru dapat memelihara, meningkatkan, dan
memperluas pengetahuan dan keterampilannya untuk melaksanakan proses
pembelajaran secara profesional. Pembelajaran yang berkualitas diharapkan
mampu meningkatkan pengetahuan, keterampilan, dan sikap peserta didik.
Strategi pelaksanaan PKB guru madrasah yang ditempuh oleh Direktorat Guru
dan Tenaga Kependidikan Madrasah adalah melalui kegiatan MGMP. Tujuannya
adalah untuk meningkatkan kompetensi pedagogis dan profesional guru
sehingga capaian hasil belajar peserta didik meningkat.

Berdasarkan hasil UN tahun 2019 menunjukkan bahwa daya serap peserta
didik terhadap materi kimia pada Madrasah Aliyah (MA) lebih rendah dari Sekolah
Menengah Atas (SMA). Oleh karena itu, guru kimia di Madrasah Aliyah perlu aktif
melakukan pengembangan diri dalam kegiatan MGMP yang diselenggarakan
baik oleh provinsi maupun kabupaten/kota. Pada kegiatan MGMP Kimia dapat
dilakukan bedah materi ajar, penyusunan rancangan pembelajaran yang

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 1

bermakna, pengembangan intrumen penilaian HOTS, serta refleksi untuk
perbaikan pembelajaran secara berkesinambungan sehingga guru kimia mampu
meningkatkan kompetensinya untuk membantu peserta didik dalam mencapai
kompetensi dasar. Dalam melaksanakan kegiatan tersebut diperlukan bahan ajar,
di antaranya dalam bentuk modul. Oleh sebab itu modul PKB ini disusun, yang
merupakan salah satu implementasi dari Proyek Realizing Education’s Promise
dari World Bank dalam rangka memberikan dukungan kepada Kementerian
Agama untuk meningkatkan kualitas pendidikan di madrasah (Madrasah
Education Quality Reform).

Daya serap untuk mata pelajaran Kimia pada Madrasah secara nasional
masih ada yang di bawah 55, termasuk di dalamnya adalah materi Bentuk Molekul,
yang tergabung dalam kelompok materi Kimia Dasar dan Kimia Anorganik. Hal ini
dapat dilihat dalam grafik berikut:

Gambar 1 Daya Serap Peserta Didik pada UN 2019 Mata Pelajaran Kimia

Sumber : https://hasilun.puspendik.kemdikbud.go.id/
Oleh karenanya, Unit Pembelajaran yang membahas materi Bentuk Molekul serta
bagaimana mengajarkannya kepada peserta didik perlu disusun sebagai salah
satu sumber belajara guru kimia dalam melaksanakan PKB.

2 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Rata-Rata Daya Serap 80 60,55 65,16 59,65

60 45,34

40

20

0

Aturan Sifat-sifat Struktur Bentuk

Okted senyawa Lewis molekul
Materi

Gambar 2 Rata-Rata Daya Serap Peserta Didik pada UN 2017 dan 2018
untuk Materi Ikatan Kimia dan Bentuk Molekul

Sumber: https://hasilun.puspendik.kemdikbud.go.id/
Unit Pembelajaran ini diharapkan dapat menjadi salah satu sumber belajar
bagi guru dalam PKB. Unit Pembelajaran ini dilengkapi dengan target
kompetensi yang harus dimiliki guru untuk dapat melaksanakan pembelajaran
yang baik guna mencapai kompetensi dasar peserta didik. Bahan bacaan disusun
secara singkat dan padat sehingga diharapkan memudahkan guru dalam
memahami konten dan menghindarkan dari kesalahan konsep. Materi ajar
dihubungkan dengan dunia nyata serta integrasi nilai-nilai keislaman guna
mendorong pembelajaran yang kontekstual sekaligus menanamkan nilai-nilai
karakter peserta didik. Unit Pembelajaran juga dilengkapi contoh alternatif
aktivitas pembelajaran, lembar kegiatan peserta didik (LKPD), contoh
pengembangan soal guna memudahkan guru dalam merancang pembelajaran
dan penilaian yang sesuai dengan daya dukung madrasah dan karakteristik
peserta didik. Di akhir Unit Pembelajaran terdapat latihan tes formatif yang
dapat dijadikan intrumen penilaian diri bagi guru sebelum melaksanakan
Asesmen Kompetensi Guru (AKG) maupun bagi peserta didik dalam hal
penguasaan materi.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 3

01. B. Tujuan
Tujuan Unit Pembelajaran ini adalah:

1. Meningkatkan kompetensi pedagogis guru melalui kegiatan PKB.
2. Meningkatkan kompetensi profesional guru melalui kegiatan PKB.
3. Memfasilitasi sumber belajar guru dalam melaksanakan PKB.
4. Meningkatkan hasil Asesmen Kompetensi Guru (AKG).
5. Meningkatkan hasil belajar peserta didik.
01. C. Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai:
1. Sebagai sumber belajar bagi guru dalam melaksanakan PKB.
2. Sebagai referensi bagi guru dalam mengembangkan perencanaan dan

pelaksanaan pembelajaran yang mendidik.
3. Sebagai sarana bagi guru untuk malakukan asesmen mandiri guru dalam

rangka peningkatan kompetensi pedagogis dan kompetensi profesional.
4. Sebagai referensi bagi guru dalam mengembangkan instrumen penilaian

proses dan hasil belajar peserta didik.
01. D. Sasaran
Adapun sasaran Unit Pembelajaran ini adalah:

1. Fasilitator nasional, provinsi, dan kabupaten/kota
2. Pengawas Madrasah
3. Kepala Madrasah
4. Guru Kimia
5. Peserta didik.

4 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

01. E. Petunjuk Penggunaan
Sebelum Anda mempelajari dan mempraktikkan materi, bacalah dengan

seksama petunjuk penggunaan Unit Pembelajaran ini. Laksanakan aktivitas PKB
bersama dengan fasilitator dan teman sejawat di MGMP kimia Anda dengan
sungguh-sungguh agar Anda berhasil mencapai target kompetensi yang
diinginkan. Secara umum, aktivitas yang harus Anda lakukan adalah sebagai
berikut:
1. Pahami tujuan dan target kompetensi yang harus dicapai baik oleh diri Anda

sendiri maupun oleh peserta didik.
2. Bacalah dengan cermat keseluruhan isi dari Unit Pembelajaran ini.
3. Bacalah sumber belajar lain terkait materi yang sedang dipelajari.
4. Aktivitas pembelajaran pada setiap Unit Pembelajaran dilakukan melalui

moda Tatap Muka In-On-In. Ikutilah setiap aktivitas pembelajaran In-On-In
sebagai berikut:
a. Kegiatan In Service Learning 1 (in-1)

Kegiatan ini dilakukan secara tatap muka dan untuk mengkaji materi
bersama teman sejawat dan fasilitator dalam MGMP Kimia. Aktivitas yang
dilakukan di antaranya:
1) Melakukan analisis kebutuhan guru baik dalam kompetensi

pedagogis maupun kompetensi profesional.
2) Mengkaji materi bersama fasilitator dan teman sejawat serta

mendiskusikan materi-materi esensial yang kemungkinan masih
menimbulkan miskonsepsi di kalangan guru.
3) Mendemonstrasikan praktik baik pembelajaran yang pernah
dilakukan oleh guru di madrasah masing-masing maupun yang
dicontohkan dalam Unit Pembelajaran ini.
4) Mempelajari dan membuat Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD).
5) Mempersiapkan intrumen penilaian proses dan hasil belajar.
6) Pada tahap ini, dapat juga dilakukan rencana pengambilan data untuk
dikembangkan menjadi Penelitian Tindakan Kelas.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 5

b. Kegiatan On The Job Learning
Pada tahap ini, aktivitas yang Anda lakukan di antaranya:
1) Mengkaji kembali uraian materi secara mandiri.
2) Mempraktikkan pembelajaran bersama peserta didik di madrasah
masing-masing berdasarkan rancangan pembelajaran, LKPD, dan
instrumen penilaian yang telah dipersiapkan pada kegiatan in-1.
3) Membuat catatan-catatan selama pelaksanaan pembelajaran sebagai
bahan evaluasi, refleksi, atau sebagai data hasil PTK.
4) Membuat laporan pelaksanaan on the job learning dengan
melampirkan bukti fisik dan dokumentasi kegiatan yang mendukung.

c. Kegiatan In Service Learning 2 (In-2)
Tahap ini dilakukan secara tatap muka dan bersama fasilitator dan teman
sejawat dengan aktivitas:
1) Melakukan presentasi laporan kegiatan on the job learning.
2) Mengevaluasi dan merefleksi pelaksanaan on the job learning untuk
perbaikan pelaksanaan pembelajaran berikutnya.
3) Jika memiliki data-data hasil PTK dapat pula dijadikan sebagai bahan
diskusi untuk dikembangkan menjadi laporan PTK.

5. Ujilah capaian kompetensi Anda dengan mengerjakan soal tes formatif,
6. Lakukan penilaian mandiri sebagai refleksi ketercapaian target kompetensi.

Dalam melaksanakan setiap kegiatan pada Unit Pembelajaran ini, Anda
harus mempertimbangkan prinsip kesetaraan dan inklusi sosial tanpa
membedakan suku, ras, golongan, jenis kelamin, status sosial ekonomi, dan yang
berkebutuhan khusus. Kesetaraan dan inklusi sosial ini juga diberlakukan bagi
pendidik, tenaga kependidikan dan peserta didik. Dalam proses diskusi kelompok
yang diikuti laki-laki dan perempuan, perlu mempertimbangkan kapan diskusi
harus dilakukan secara terpisah baik laki-laki maupun perempuan dan kapan
harus dilakukan bersama. Anda juga harus memperhatikan partisipasi setiap
peserta didik dengan seksama, sehingga tidak mengukuhkan relasi yang tidak
setara.

6 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Gambar 3 Alur PKB Melalui Tatap Muka In-On-In

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 7

02 TARGET KOMPETENSI

02. A. Target Kompetensi Guru
Target kompetensi guru didasarkan pada Peraturan Menteri Pendidikan

Nasional Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2007 Tentang Standar Kualifikasi
Akademik dan Kompetensi Guru. Dalam Unit Pembelajaran ini, target kompetensi
yang dituangkan hanya yang terkait kompetensi pedagogis dan kompetensi
profesional.

02. A. 1. Kompetensi Guru

Tabel 1 Target Kompetensi Guru

Ranah Target Kompetensi Guru
Kompetensi

1.1 Menguasai karakteristik peserta didik dari
aspek fisik, moral, sosial, kultural, emosional,
dan intelektual.

1.2 Menguasai teori belajar dan prinsip-prinsip
pembelajaran yang mendidik.

Kompetensi 1.3 Mengembangkan kurikulum yang terkait
Pedagogis dengan mata pelajaran/bidang pengembangan
yang diampu.

1.4 Menyelenggarakan pembelajaran yang
mendidik.

1.5 Memanfaatkan teknologi informasi dan
komunikasi untuk kepentingan pembelajaran.

1.6 Memfasilitasi pengembangan potensi peserta
didik untuk mengaktualisasikan berbagai
potensi yang dimiliki.

8 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

1.7 Berkomunikasi secara efektif, empatik, dan
santun dengan peserta didik.

1.8 Menyelenggarakan penilaian dan evaluasi
proses dan hasil belajar.

1.9 Memanfaatkan hasil penilaian dan evaluasi
untuk kepentingan pembelajaran.

1.10 Melakukan tindakan reflektif untuk
peningkatan kualitas pembelajaran.

2.20 Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola
pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran
yang diampu.

2.21 Menguasai standar kompetensi dan
kompetensi dasar mata pelajaran/bidang
pengembangan yang diampu.

Kompetensi 2.22 Mengembangkan materi pembelajaran yang
Profesional diampu secara kreatif.

2.23 Mengembangkan keprofesionalan secara
berkelanjutan dengan melakukan tindakan
reflektif.

2.24 Memanfaatkan teknologi informasi dan
komunikasi untuk berkomunikasi dan
mengembangkan diri.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 9

02. A. 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Guru
Setelah mempelajari dan mempraktikkan seluruh Unit Pembelajaran kimia,

Anda diharapkan menguasai seluruh target kompetensi dengan indikator capaian

kompetensi seperti pada tabel 2. Teori pedagogis dapat dipelajari dari berbagai

literatur kemudian praktikkan dalam pembelajaran di kelas. Pada Unit

Pembelajaran ini, kita hanya akan memfokuskan pada capaian kompetensi yang

diberi tanda ceklis (√).

Tabel 2 Indikator Pencapaian Kompetensi Guru

Target Kompetensi Indikator Pencapaian Kompetensi Guru Ceklis

Kompetensi Pedagogis

1.1 Menguasai 1.1 Mengidentifikasi karakteristik peserta didik

karakteristik yang berkaitan dengan aspek fisik, √
peserta didik dari intelektual, sosial-emosional, moral,

aspek fisik, moral, spiritual, dan latar belakang sosial budaya.

sosial, kultural, 1.2 Mengidentifikasi potensi peserta didik

emosional, dan dalam mata pelajaran yang diampu.

intelektual. 1.3 Mengidentifikasi bekal-ajar awal peserta

didik dalam mata pelajaran yang diampu.

1.4 Mengidentifikasi kesulitan belajar peserta

didik dalam mata pelajaran yang diampu.

1.2 Menguasai teori 2.1 Menerapkan berbagai teori belajar dan

belajar dan prinsip- prinsip-prinsip pembelajaran yang √
prinsip mendidik terkait dengan mata pelajaran

pembelajaran yang yang diampu.

mendidik. 2.2 Menerapkan berbagai pendekatan,

strategi, metode, dan teknik pembelajaran

yang mendidik secara kreatif dalam mata

pelajaran yang diampu.

10 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

1.3 Mengembangkan 3.1 Menerapkan prinsip-prinsip √
kurikulum yang 3.2
terkait dengan 3.3 pengembangan kurikulum. √
mata pelajaran/ √
bidang 3.4 Menentukan tujuan pembelajaran yang √
pengembangan
yang diampu. diampu.

Menentukan pengalaman belajar yang

sesuai untuk mencapai tujuan

pembelajaran yang diampu.

Memilih materi pembelajaran yang diampu

yang terkait dengan pengalaman belajar

dan tujuan pembelajaran.

3.5 Menata materi pembelajaran secara benar

sesuai dengan pendekatan yang dipilih dan

karakteristik peserta didik.

3.6 Mengembangkan indikator dan instrumen

penilaian.

1.4 Menyelenggarakan 4.1 Menerapkan prinsip-prinsip perancangan

pembelajaran yang pembelajaran yang mendidik.

mendidik. 4.2 Mengembangkan komponen-komponen

rancangan pembelajaran.

4.3 Menyusun rancangan pembelajaran yang

lengkap, baik untuk kegiatan di dalam

kelas, laboratorium, maupun lapangan.

4.4 Melaksanakan pembelajaran yang

mendidik di kelas, di laboratorium, dan di

lapangan dengan memperhatikan standar

keamanan yang dipersyaratkan.

4.5 Menggunakan media pembelajaran dan

sumber belajar yang relevan dengan

karakteristik peserta didik dan mata

pelajaran yang diampu untuk mencapai

tujuan pembelajaran secara utuh.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 11

4.6 Mengambil keputusan transaksional dalam
pembelajaran yang diampu sesuai dengan
1.5 Memanfaatkan 5.1 situasi yang berkembang.
Memanfaatkan teknologi informasi dan
teknologi informasi komunikasi dalam pembelajaran yang
diampu.
dan komunikasi

untuk kepentingan

pembelajaran. √

1.6 Memfasilitasi 6.1 Menyediakan berbagai kegiatan

pengembangan pembelajaran untuk mendorong peserta

potensi peserta didik mencapai prestasi secara optimal.

didik untuk 6.2 Menyediakan berbagai kegiatan

mengaktualisasika pembelajaran untuk mengaktualisasikan

n berbagai potensi potensi peserta didik, termasuk

yang dimiliki. kreativitasnya.

1.7 Berkomunikasi 7.1 Menerapkan berbagai strategi

secara efektif, berkomunikasi yang efektif, empatik, dan

empatik, dan santun, secara lisan, tulisan, dan/atau

santun dengan bentuk lain.

peserta didik. 7.2 Berkomunikasi secara efektif, empatik, dan

santun dengan peserta didik dengan

bahasa yang khas dalam interaksi

kegiatan/permainan yang mendidik yang

terbangun secara siklikal dari:

a) penyiapan kondisi psikologis peserta

didik untuk ambil bagian dalam

permainan melalui bujukan dan

contoh,

12 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

b) ajakan kepada peserta didik untuk
ambil bagian,

c) respons peserta didik terhadap ajakan
guru, dan

d) reaksi guru terhadap respons peserta
didik, dan seterusnya.

1.8 Menyelenggarakan 8.1 Menerapkan prinsip-prinsip penilaian dan √
penilaian dan evaluasi proses dan hasil belajar sesuai
evaluasi proses dengan karakteristik mata pelajaran yang
dan hasil belajar. diampu.
8.2 Menentukan aspek-aspek proses dan hasil
belajar yang penting untuk dinilai dan
8.3 dievaluasi sesuai dengan karakteristik mata
8.4 pelajaran yang diampu.
8.5 Menentukan prosedur penilaian dan
evaluasi proses dan hasil belajar.
8.6 Mengembangkan instrumen penilaian dan
8.7 evaluasi proses dan hasil belajar.
Mengolah penilaian proses dan hasil
belajar secara berkesinambungan dengan
menggunakan berbagai instrumen.
Menganalisis hasil penilaian proses dan
hasil belajar untuk berbagai tujuan.
Melakukan evaluasi proses dan hasil
belajar.

1.9 Memanfaatkan 9.1 Menggunakan informasi hasil penilaian dan
hasil penilaian dan evaluasi untuk menentukan ketuntasan
evaluasi untuk belajar.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 13

kepentingan 9.2 Menggunakan informasi hasil penilaian dan

pembelajaran. evaluasi untuk merancang program

remedial dan pengayaan.

9.3 Mengkomunikasikan hasil penilaian dan

evaluasi kepada pemangku kepentingan.

9.4 Memanfaatkan informasi hasil penilaian

dan evaluasi pembelajaran untuk

meningkatkan kualitas pembelajaran.

1.10 Melakukan 10.1 Melakukan refleksi terhadap pembelajaran

tindakan reflektif yang telah dilaksanakan.

untuk peningkatan 10.2 Melakukan perbaikan dan pengembangan

kualitas pembelajaran berdasarkan hasil refleksi

pembelajaran. dalam mata pelajaran yang diampu.

10.3 Melakukan penelitian tindakan kelas untuk

meningkatkan kualitas pembelajaran dalam

mata pelajaran yang diampu.

Kompetensi Profesional

1.20 Menguasai materi, 20.1 Menjelaskan teori pasangan elektron kulit √
√
struktur, konsep, valensi (VSEPR). √
√
dan pola pikir 20.2 Mendeskripsikan bentuk molekul √

keilmuan yang berdasarkan teori pasangan elektron. √

mendukung mata 20.3 Menjelaskan teori Domain Elektron dalam

pelajaran yang menentukan Bentuk Molekul.

diampu. 20.4 Mendeskripsikan bentuk molekul

berdasarkan teori Domain Elektron.

20.5 Mendemonstrasikan pembuatan model

bentuk molekul dari bahan-bahan bekas,

misalnya gabus, dan karton.

20.6 Mendemonstrasikan cara menggambar

bentuk molekul menggunakan aplikasi

Chemsketch atau yang lain.

14 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

1.21 Menguasai standar 21.1 Menganalisis standar kompetensi mata √
√
kompetensi dan pelajaran yang diampu.

kompetensi dasar 21.2 Menganalisis kompetensi dasar mata

mata pelajaran yang diampu.

pelajaran/bidang 21.3 Menganalisis tujuan pembelajaran yang

pengembangan diampu.

yang diampu.

1.22 Mengembangkan 22.1 Memilih materi pembelajaran yang diampu

materi sesuai dengan tingkat perkembangan

pembelajaran yang peserta didik.

diampu secara 22.2 Mengolah materi pelajaran yang diampu

kreatif. secara kreatif sesuai dengan tingkat

perkembangan peserta didik.

1.23 Mengembangkan 23.1 Melakukan refleksi terhadap kinerja sendiri

keprofesionalan secara terus menerus.

secara 23.2 Memanfaatkan hasil refleksi dalam rangka

berkelanjutan peningkatan keprofesionalan.

dengan melakukan 23.3 Melakukan penelitian tindakan kelas untuk

tindakan reflektif. peningkatan keprofesionalan.

23.4 Mengikuti kemajuan zaman dengan belajar

dari berbagai sumber.

1.24 Memanfaatkan 24.1 Memanfaatkan teknologi informasi dan

teknologi informasi komunikasi dalam berkomunikasi.

dan komunikasi 24.2 Memanfaatkan teknologi informasi dan

untuk komunikasi untuk pengembangan diri.

berkomunikasi dan

mengembangkan

diri.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 15

02. B. Target Kompetensi Peserta Didik

02. B. 1. Kompetensi Dasar Peserta Didik
Target kompetensi peserta didik dalam Unit Pembelajaran ini

dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar kelas X sesuai dengan

permendikbud nomor 37 tahun 2018 Tentang Kompetensi Inti dan Kompetensi

Dasar Pelajaran Kurikulum 2013 Pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan

Menengah. Kompetensi Dasar terdiri dari 3.6 Menerapkan Teori Pasangan

Elektron Kulit Valensi (VSEPR) dan Teori Domain elektron dalam menentukan

bentuk molekul serta KD 4.6. Membuat model bentuk molekul dengan

menggunakan bahan bahan yang ada di lingkungan sekitar atau perangkat lunak

komputer Bentuk Molekul sebagai berikut:

Tabel 3 Target Kompetensi Dasar Peserta Didik

No. Kompetensi Dasar Target Kompetensi Dasar

3.6 Menerapkan Teori Pasangan Menerapkan Teori Pasangan
Elektron Kulit Valensi (VSEPR) Elektron Kulit Valensi (VSEPR)

dan Teori Domain elektron dan Teori Domain elektron

dalam menentukan bentuk dalam menentukan bentuk

molekul molekul

4.6 Membuat model bentuk Membuat model bentuk
molekul dengan menggunakan molekul dengan
bahan bahan yang ada di menggunakan bahan bahan
lingkungan sekitar atau yang ada di lingkungan
perangkat lunak komputer sekitar atau perangkat lunak
komputer

16 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

02. B. 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik
Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian

kompetensi sebagai acuan bagi guru untuk mengukur pencapaian kompetensi
dasar. Dalam rangka memudahkan guru menentukan indikator yang sesuai
dengan tuntunan kompetensi dasar, indikator dibagi menjadi tiga kategori, yaitu
indikator pendukung, indikator kunci, dan indikator pengayaan.

Indikator pendukung merupakan indikator tercapainya kompetensi yang
membantu peserta didik mencapai kompetensi dasar. Indikator pendukung
disebut juga indikator prasyarat yang berarti kompetensi tersebut harus dikuasai
peserta didik agar lebih mudah dalam mencapai indikator inti yang dipelajari.

Indikator inti adalah indikator yang menunjukkan bahwa peserta didik telah
mencapai kompetensi minimal yang terdapat pada kompetensi dasar yang
dipelajari. Indikator inti harus teraktualisasi dalam pelaksanaan pembelajaran dan
ketercapaiannya dibuktikan dengan hasil penilaian terhadap peserta didik.

Indikator pengayaan merupakan indikator yang menunjukkan bahwa
peserta didik mempunyai kompetensi yang melebihi dari tuntutan kompetensi
minimal pada kompetensi dasar. Indikator ini tidak selalu harus ada, dirumuskan
apabila potensi peserta didik memiliki kompetensi yang lebih tinggi dan perlu
peningkatan melebihi kompetensi dasar.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 17

Tabel 4 Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik

NO. Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian
Kompetensi

3.6 Menerapkan Teori IPK Pendukung

Pasangan Elektron Kulit 3.6.1.Menjelaskan konfigurasi
Valensi (VSEPR) dan Teori elektron pada suatu atom
Domain elektron dalam
menentukan bentuk 3.6.2.Menentukan elektron
molekul valensi suatu atom

3.6.3.Meramalkan bentuk

molekul berdasarkan

konfigurasi elektron

3.6.4. Menggambarkan ikatan
dengan menggunakan
struktur Lewis

IPK Inti

3.6.5 Menerapkan Teori
Pasangan Elektron Kulit
Valensi (VSEPR) dalam
menentukan bentuk
molekul

3.6.6 Menerapkan Teori Domain
elektron dalam
menentukan bentuk
molekul

IPK Pengayaan

3.6.7 Menentukan gaya antar
molekul dalam satu

18 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

4.6 Membuat model bentuk senyawa berdasarkan
molekul dengan bentuk molekulnya
menggunakan bahan
bahan yang ada di IPK Pendukung
lingkungan sekitar atau
perangkat lunak 4.6.1. Mengumpulkan informasi
tentang bentuk molekul
komputer
4.6.2. Merancang pembuatan
model molekul dengan
menggunakan bahan-
bahan yang ada di
lingkungan sekitar

4.6.3. Menyajikan rancangan
model molekul dengan
menggunakan bahan-
bahan yang ada di
lingkungan sekitar

IPK Inti

4.6.4 Membuat model bentuk
molekul dengan
menggunakan bahan
bahan yang ada di
lingkungan sekitar

IPK Pengayaan

-

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 19

Dalam kegiatan In Service Learning 1, Anda perlu menganalisi kompetensi
yang harus Anda tingkatkan untuk dapat merencanakan pembelajaran,
melaksanakan pembelajaran, dan mengevaluasi pembelajaran dengan baik
dalam rangka mencapai target Kompetensi Dasar peserta didik. Dari hasil analisi
kompetensi tersebut, maka Anda dapat melaksanakan PKB sesuai dengan
kompetensi yang ingin Anda tingkatkan pada diri Anda guna mencapai target
Kompetensi Peserta didik.

20 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

03 MATERI DAN ORGANISASI
PEMBELAJARAN

03. A. Ruang Lingkup Materi
Ruang lingkup materi bentuk geometri molekul di Madrasah Aliyah meliputi:
1. Teori VSEPR dan Domain Elektron
2. Teori Hibridisasi

03. B. Aplikasi dalam Kehidupan
Pembahasan bentuk molekul memberikan gambaran tentang bagaimana

ilustrasi tentang bentuk sebuah molekul. Setelah memahami proses ikatan kimia
yang terjadi pada sebuah molekul, maka diharapak kita bisa memprediksi bentuk
molekulnya. Oleh karena faktor yang berperan dalam iktan kimia adalah elektron,
maka elektron juga akan mempengaruhi bentuk sebuah molekul. Teori VSEPR dan
teori domain elektron telah menjelaskannya.

Ilmu kimia merupakan ilmu yang tidak jauh dari kehidupan kita sehari-hari.
Oleh karenanya ilmu kimia memiliki peranan yang cukup penting dalam kehidupan
manusia. Sebuah materi yang dipelajari dalam kimia berkaitan erat dengan molekul
suatu materi tersebut. Molekul yang paling sederhana adalah molekul yang
dibentuk oleh dua atom yang sama atau berbeda. Dengan demikian, nyatanya
hampir keseluruhan sifat kimia zat yang ada di dunia dipengaruhi oleh eksistensi
dari ikatan kimia.

Menurut teori VSPER dan teori domain elektron setiap molekul memiliki
bentuknya masing-masing sesuai dengan aturan elektron yang telah ditetapkan
kedua teori tersebut. Salah satu molekul yang lebih kompleks kita kenal adalah
DNA. Struktur DNA double helix tersusun dari dua polinukleotida yang saling
terhubung oleh ikatan hidrogen yang lemah. Ikatan hidrogen tersebut terbentuk
antara dua basa nitrogen, purin dan primidin, yang saling berpasangan. Adenin
(basa purin) berpasangan dengan timin (basa pirimidin) yang terhubung dengan
ikatan rangkap dua, sementara guanin (basa purin) berpasangan dengan sitosin

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 21

(basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan rangkap tiga. Bentuk molekulnya
seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4 Struktur DNA Double Helix

Sumber: https://www.kelaspintar.id/mengenal-dna-dan-rna-dalam-
pewarisan-sifat-2879/

DNA berperan dalam proses pewarisan informasi genetik dari orang tua
kepada keturunannya. Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks,
DNA sendiri merupakan rangkaian nukleotida dan setiap nukleotida tersusun dari
gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen. Basa nitrogen yang terdiri atas purin
(Adenin dan Guanin) dan pirimidin (Sitosin dan Timin) akan membentuk rangkaian
senyawa kimia dengan gula pentos membentuk nukleosida. Nukleosida
bersenyawa dengan gugus fosfat membentuk nukleotida, yang mempunyai bentuk
rantai panjang. Ketika nukleotida bergabung menjadi DNA, nukleotida-nukleotida
tersebut dihubungkan oleh ikatan phosphodiester. Ikatan kovalen yang terjadi
antara gugus fosfat pada satu nukleotida, dengan gugus OH pada nukleotida

22 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

lainnya. Sehingga setiap rantai DNA akan mempunyai ‘backbone’ fosfat-ribosa-
fosfat-ribosa-fosfat dan seterusnya.

03. C. Integrasi Keislaman
Mempelajari bentuk molekul adalah bagian dari mengagumi kebesaran Allah

SWT. Alam semesta beserta isinya merupakan ayat-ayat kauniyah atas tanda-tanda
kebesaran Allah SWT Sang Pencipta. Sebagaimana diketahui bahwa molekul
terbentuk dari penggabungan atom-atom dengan proses pembentukan ikatan
kimia. Elektron memegang peranan yang penting dalam proses terbentuknya
ikatan kimia. Elektron adalah bagian partikel yang terdalam di dalam inti atom. Oleh
karena itu sudah pasti dalam setiap atom akan terdapat elektron. Dengan demikian
materi yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari akan terdapat elektron-elektron.

Al-Qur’an menjelaskan bahwa setiap materi di alam semesta ini tersusun atas
partikel-partikel yang sangat kecil. Hal ini tersirat di dalam Al-Qur’an tentang atom,
yaitu dalam surah Al-Zalzalah ayat 7-8:

Artinya: “Barangsiapa yang mengerjakan kebaikan seberat dzarrahpun, niscaya
Dia akan melihat (balasan) nya. 8. Dan Barangsiapa yang mengerjakan
kejahatan sebesar dzarrahpun, niscaya Dia akan melihat (balasan)nya
pula. (QS. Al-Zalzalah; 7-8).

Bentuk molekul menggambarkan bagaimana sebuh molekul tersebut adalah
sebuah materi/zat yang ada dalam kehidupan kita sehari-hari. Alam semesta
beserta isinya adalah ciptaan Allah SWT sebagaimana diterangkan dalam Al-Qur’an
surat Hud ayat 7:

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 23

Artinya: “Dan Dia-lah yang menciptakan langit dan bumi dalam enam masa, dan
adalah singgasana-Nya (sebelum itu) di atas air, agar Dia menguji
siapakah di antara kamu yang lebih baik amalnya, dan jika kamu berkata
(kepada penduduk Mekah): “Sesungguhnya kamu akan dibangkitkan
sesudah mati”, niscaya orang-orang yang kafir itu akan berkata: “Ini tidak
lain hanyalah sihir yang nyata”. (QS. Hud: 7)

Pada ayat tersebut memberikan makna bahwa Allah SWT yang menciptakan
langit dan bumi dan juga disebutkan lamanya dan zatnya. Kata ma’ dalam ayat yang
sama diartikan “suatu bentuk Fluida (zat alir yang panas), bukan air dalam arti yang
biasa sehingga bila dikatakan bahwa tahta-Nya berada di atas ma’, maka
pernyataan tersebut mengandung makna bahwa pemerintahan-Nya ditegakan
pada seluruh isi alam yang pada waktu itu masih berbentuk fluida atau zat air panas.

24 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

03. D. Bahan Bacaan
03. D. 1. Bahan Bacaan: Teori VSEPR dan Domain Elektron serta Bentuk Molekul

Struktur Lewis telah mampu menggambar ikatan kovalen pada struktur
molekul berdasarkan jumlah elektron valensi, tetapi belum mampu
menggambarkan secara jelas geometri ruaang molekul. Kita dapat menentukan
geometri molekul tersebut menggunakan teori VSEPR (Valence Shell Elektron Pair
Repulsion) yang kemudian disempurnakan denagn teori domain elektron. Teori ini
mampu memprediksi bagaimana pengaturan atom-atom yang berikatan kovalen
dalam suatu molekul poliatomik.

Di awal berkembangnya teori VSEPR, ilmuan Sidgwick dan Powell (1940),
mendata bentuk-bentuk geometri dari senyawa berikatan tunggal dengan rumus
molekul AXn yang strukturnya sudah diketahui pada saat itu. Hasilnya menunjukan
bahwa kebanyakan dari molekul tersebut bentuk geometrinya dapat dirasionalisasi
dengan asumsi bahwa geometri dari molekul AXn hanya ditentukan oleh jumlah
pasangan elektron pada atom pusat A.

Terdapat dua jenis pasangan elektron dalam atom pusat A yang
mempengaruhi geometri molekul: pasangan elektron yang digunakan untuk
berikatan dengan atom lain (bonding electron) atau biasa disebut Pasangan
Elektron Ikatan (PEI) dan pasangan elektron yang tidak digunakan untuk berikatan
(nonbonding electron) yang juga biasa disebut Pasangan Elektron Bebas (PEB).
Tolakan-tolakan antara pasangan elektron tersebut akan mengakibatkan
pasangan-pasangan elektron menempatkan diri sejauh mungkin satu sama lain
sehingga hasil akhir tolakan menjadi minimum. Dalam teori ini perbedaan energi
orbital-orbital s, p, dan d dalam kulit yang sama diabaikan dan ikatan kimia
dianggap hanya melibatkan elektron valensi dari suatu atom pusat.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 25

Teori VSEPR meramalkan susunan geometri dari pasangan elektron dalam
kulit valensi dari atom pusat A untuk segala molekul AXn dengan asumsi berikut:
a. Bentuk ruang atau penataan atom-atom atau kelompok atom di seputar atom

pusat ditentukan terutama hanya oleh tolakan antar pasangan-pasangan
elektron yang ada pada kulit terluar (kulit valensi) atom pusat.
b. Pasangan-pasangan elektron tersebut akan menata sedemikian sejauh
mungkin sehingga tolakan antar pasangan elektron mencapai terendah.
c. Bentuk molekul ditentukan terutama oleh pasangan elektron ikatan (PEI) dan
akan mengalami distorsi oleh adanya pasangan elektron nonikatan (PEB).
d. Bila tidak ada pasangan elektron bebas (PEB) dalam kulit valensi dari atom
pusat, maka susunan geometri dari pasangan elektron ikatan pada kulit valensi
identik dengan geometri molekulnya.
b. Bila terdapat pasangan elektron bebas pada atom pusat, maka geometri
molekul dapat diprediksi dengan memperhitungkan perbedaan energi tolakan
di antara pasangan elektron ikatan dan elektron bebas. Tolakan pasangan
elektron bebas dengan pasangan elektron bebas lebih besar dari tolakan
pasangan elektron bebas dengan elektron ikatan, lebih besar dari tolakan
pasangan elektron ikatan dengan elektron ikatan (tolakan PEB dengan PEB >
PEI dengan PEB > PEI dengan PEI). Hal ini karena pasangan elektron bebas
hanya terikat pada satu inti atom sementara pasangan elektron ikatan terikat
pada dua inti atom sehingga pasangan elektron bebas lebih leluasa bergerak.
c. Bila ada elektron lebih dari delapan di dalam kulit valensi dari atom pusat, dan
ada satu atau lebih pasangan elektron bebas, maka pasangan elektron bebas
selalu mengambil posisi yang meminimalkan interaksi tolakan.

Untuk molekul AXn dimana tidak terdapat pasangan elektron bebas (PEB)
dalam kulit valensi dari atom pusat, maka susunan geometri dari pasangan elektron
ikatan pada kulit valensi identik dengan geometri molekulnya. Hubungan antara
banyaknya pasangan elektron ikatan yang sama kuat dengan bangun geometri
yang menghasilkan tolakan minimum dapat dilihat dalam tabel berikut:

26 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Tabel 5.

Gambar 5 Geometri Molekul Berdasarkan Susunan Pasangan Elektron Ikatan
di Dalam Molekulnya

Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Atom pusat dengan dua pasang elektron ikatan, pasangan elektron akan
membentuk sudut ikatan 180o agar kedua pasang elektron berada pada posisi

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 27

paling jauh sehingga tolakan antar pasangan elektronnya minimal. Geometri
molekulnya adalah linear. Contoh molekulnya adalah Berilium klorida (BeCl2),
Merkuri (II) Klorida (HgCl2), dan Karbon dioksida (CO2) dengan model molekul
bentuk linier sebagai berikut:

Gambar 6 Bentuk Molekul BeCl2 dan CO2: Linear
Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Atom pusat dengan tiga pasang elektron ikatan membentuk susunan trigonal
planar (segitiga datar) dengan sudut ikatan 120o. Geometri molekulnya juga trigonal
planar. Contoh senyawanya adalah Boron triflorida BF3 dimana tiga atom F terikat
pada atom pusat B. Contoh lain adalah ion nitrat NO3- dengan 3 atom O yang terikat
pada atom pusat N.

Gambar 7 Bentuk Molekul BF3 dan NO3-: Trigonal Planar
Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Atom pusat dengan empat pasang elektron ikatan akan membentuk
geometri pasangan elektron ikatan tetrahedral dengan sudut ikatan 109,5o.
Geometri molekulnya sama dengan geometri pasangan elektron ikatannya,
yakni tetrahedral. Contoh molekul yang memiliki geometri tetrahedral adalah
CH4 dan ion NH4+.

28 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Gambar 8 Bentuk Molekul CH4: Tetrahedral
Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Atom pusat dengan lima pasang elektron ikatan membentuk trigonal
bipiramida (segitiga bipiramida) dengan sudut ikatan 900 dan 1200. Demikian
juga geometri molekulnya membentuk trigonal bipiramidal, misalnya pada
molekul PCl5.

Gambar 9 Bentuk Molekul PCl5: Trigonal Bipiramida
Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Geometri pasangan elektron ikatan dan geometri molekul dengan enam
pasang elektron ikatan membentuk susunan oktahedral dengan sudut ikatan 900,
misalnya pada molekul SF6. Istilah oktahedral secara literatur berarti “delapan sisi”,
namun dalam konteks geometri molekul SF6 ini oktahedral diartikan sebagai
“bangun yang mempunyai enam sudut”.

Gambar 10 Bentuk Molekul SF6: Oktahedral
Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya, bahwa pada teori VSEPR
geoetri molekul dipengaruhi oleh tolakan antar pasangan elektron atom pusat.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 29

Pasangan-pasangan elektron tersebut dalam geometri ruangnya akan tertata
sedemikian rupa sehingga tolakan antar pasangan elektron sekecil mungkin.
Sebagai contoh, pada molekul dengan 5 pasang elektron ikatan, memiliki dua
kemungkinan geometri untuk memaksimalkan jarak masing-masing PEI, yaitu
trigonal bipiramida dan limas segi empat sama sisi, seperti ditunjukkan pada
gambar dibawah ini.

Gambar 11 Kemungkinan Bentuk Molekul dengan 5 PEI: Trigonal bipiramida
dan Limas Segi Empat Sama Sisi

Molekul dengan 5 PEI akan lebih cenderung membentuk trigonal bipiramida
dibandingkan bentuk limas. Hal ini dikarenakan limas memiliki 8√2 , yang
merupakan jarak terdekat dari 2 titik sembarang, sedangkan trigonal bipiramida
hanya memiliki 6√2 . Bentuk trigonal bipiramida memiliki sebuah keunikan jika
dibandingkan dengan tetrahedral dan oktahedral, yaitu trigonal bipiramida memiliki
2 jenis rusuk yang tidak sama panjang. Rusuk aksial memiliki 3 titik yang dekat
sedangkan rusuk ekauatorial memiliki 2 titik yang dekat. Karenanya titik aksial
merasakan gaya tolak yang lebih kuat dibanding titik ekuatorial. Ikatan pada posisi
aksial akan lebih panjang dibanding ikatan pada posisi ekuatorial. Karena pada
posisi aksial terdapat lebih banyak titik yang dekat dibanding posisi ekuatorial.
Terdapat lebih banyak ruang pada posisi ekuatorial. Sehingga, jika terdapat domain
PEB atau domain ikatan yang lebih besar, pada umumnya akan menempati posisi
ekuatorial.

Apabila pasangan-pasangan elektron pada atom pusat terdiri dari elektron-
elektron ikatan dan nonikatan (elektron bebas) maka bangun geometrinya dapat

30 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

diturunkan dari bentuk regularnya dengan menghilangkan pasangan elektron
ikatan dan digantikan dengan pasangan elektron bebas. Penjabaran tipe molekul
AXn dimana semua pasangan elektron atom pusatnya berikatan dan tipe AXnEm
dimana terdapat pasangan elektron bebas dalam atom pusatnya dijabarkan berikut
ini.
a. Geometri Molekul dengan Satu dan Dua Pasang Elektron

Untuk molekul dengan satu pasang elektron ikatan pada atom pusatnya, yaitu
jenis diatomik AX, hanya ada satu kemungkinan bentuk yaitu linear, misalnya H-Cl.
Untuk molekul tipe AX2 dengan tanpa pasangan elektron bebas di seputar atom
pusat, juga hanya ada satu kemungkinan bentuk yaitu linear dengan sudut ikatan
X–A–X sebesar 180o, misalnya BeCl2, HgCl2, dan CO2 sebagaimana yang telah
dibahas sebelumnya.
b. Geometri Molekul dengan Tiga Pasang Elektron

Selain tipe molekul AX3 dengan tiga pasang elektron ikatan membentuk
geometri molekul trigonal planar sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya,
atom pusat yang memiliki tiga pasang elektron dapat juga terdiri dari 2 pasang
elektron ikatan dan 1 pasang elektron bebas. Jika pasangan elektron bebas
dinotasikan dengan E, maka tipe molekulnya adalah AX2E. Tipe AX2E diramalkan
mempunyai bentuk bengkok seperti huruf V hasil turunan dari bangun trigonal AX3
dimana satu pasangan elektron ikatan deganti dengan sepasang elektron bebas.
Bangun ini mempunyai sudut X-A-X lebih kecil dari 120o akibat tolakan pasangan
elektron bebas yang lebih kuat terhadap pasangan elektron ikatan. Misalnya, SnCl2
mempunyai sudut ikatan ≃ 95o

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 31

Gambar 12 Perbandingan Sudut Ikatan Molekul BF3 dengan ScCl2

c. Geometri Molekul dengan Empat Pasang Elektron
Atom pusat dengan empat pasang elektron terdiri dari tipe AX4, AX3E, dan

AX2E2. Tipe molekul AX4, misalnya CH4 memiliki geometri molekul tetrahedral
dengan sudut ikatan H–C–H = 109,5o. Tipe AX3E diramalkan mempunyai bentuk
piramida segitiga sebagai hasil turunan bangun tetrahedral AX4, tetapi dengan
sudut ikatan X–A–X sedikit lebih kecil dari 109,5o akibat tolakan 1 pasang elektron
bebas. Sebagai contoh, NH3 mempunyai sudut ikatan H–N–H ≃ 107o. Tipe AX2E2
diramalkan mempunyai bentuk seperti huruf V sebagai hasil adopsi turunan bangun
tetrahedral AX4 namun dengan sudut lebih kecil dari 109, akibat tolakan dari 2
pasangan elektron bebas yang lebih kuat. Sebagai contoh, H2O mempuyai sudut
ikatan H‒O‒H ≃105o

Gambar 13 Perbandingan Sudut Ikatan Molekul CH4, NH3, dan H2O

d. Geometri Molekul dengan Lima Pasang Elektron
Atom pusat dengan empat pasang elektron terdiri dari tipe AX5, AX4E, AX3E2,

dan AX2E3. Tipe molekul AX5, misalnya PCl5, memiliki geometri molekul trigonal
bipiramida (segitiga bipiramida). Namun jika pada atom pusat terdapat sepasang
elektron bebas, maka membentuk spesies tipe AX4E dengan geometri molekul
seperti "papan jungkat-jungkit" (seesaw) hasil turunan segitiga bipiramida.
Pasangan elektron bebas berada pada posisi bidang ekuatorial agar menghasilkan

32 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

tolakan minimum dengan sudut-sudut ikatan baik pada aksial maupun pada
ekuatorial lebih kecil dari pada PCl5. Sebagai contoh pada senyawa SF4 dengan
sudut ikatan F(a)–S–F(a) ≃ 173o dan F(e)–S–F(e) ≃103o.

Tipe AX3E2 diramalkan mempunyai bentuk huruf T sebagai hasil turunan
bangun segitiga bipiramida dengan letak 2 pasangan elektron bebas pada posisi
bidang ekuatorial agar menghasilkan tolakan elektron minimum. Akibat dari tolakan
pasangan elektron bebas yang lebih kuat akan mengecilkan sudut ikatan aksial
dengan ekuatorial; misalnya, pada senyawa BrF3 mempunyai sudut ikatan F(a)–Br–
F(e) ≃ 86o.

Tipe AX2E3 mempunyai bentuk linear hasil adopsi turunan bangun segitiga
bipiramida. Dalam hal ini ketiga pasangan elektron bebas E3 berada pada posisi
bidang ekuatorial agar menghasilkan tolakan minimum. Sudut B(e)‒A‒B(e) = 120o
sementara posisi aksial sudut B(a) ‒A‒B(e) = 90o. Sebagai contoh adalah senyawa
XeF2.

Gambar 14 Komparasi Sudut Ikatan Molekul PCl5, SF4, BrF3 dan XeF2

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 33

e. Geometri Molekul dengan Enam Pasang Elektron
Atom pusat dengan enam pasang elektron terdiri dari tipe AX6, AX5E, dan

AX4E2. Tipe molekul AX6, misalnya SF4 memiliki geometri molekul oktahedral.
Sementara tipe AX5E dengan sepasang elektron bebas, membentuk bangun
piramida segiempat dan AX4E2 dengan 2 pasang elektron bebas membentuk
bangun segiempat planar (segiempat datar)

Bentuk geometri molekul sesuai dengan pasangan elektron pada atom pusat,
baik pasangan elektron ikatan (PEI) maupun pasangan elektron bebas (PEB) secara
lengkap tertuang dalam tabel berikut:

Tabel 5 Geometri Molekul Berdasarkan Susunan Pasangan Elektron Ikatan
dan Pasangan Elektron Bebas di Dalam Molekulnya

34 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Sumber: Ebbing, D.D. and Gammon, S.D. 2009. General chemistry.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 35

Model VSEPR juga dapat digunakan untuk molekul ataupun anion poliatomik
yang memiliki atom pusat lebih dari 1. Penentuan bentuk keseluruhan dari molekul
harus ditentukan dari geometri molekul setiap atom pusat, kemudian digabungkan
menjadi sebuah bentuk molekul utuh. Misalnya molekul metil isosianat, CH3NCO,
yang sering digunakan dalam produksi insektisida. Mula-mual, dibuat terlebih
dahulu struktur lewisnya.

Dari struktur Lewis terlihat bahwa molekul metil isosianat memiliki 3 pusat atom.
Atom C gugus metil (atom C sebelah kiri) 4 pasang elektron ikatan sehingga
bentuknya adalah tetrahedral. Atom C karbonil (atom C sebelah kanan) memiliki 2
ikatan rangkap sehingga bentuknya adalah linear, sedangkan atom N memiliki 2
pasang elektron ikatan dan 1 pasang elektron bebas sehingga membentuk trigonal
planar. Sudut ikatan C-N-C sebesar 120o.

Gambar 15 Geometri Molekul CH3NCO

Dari pemaparan di atas, terlihat bahwa bangun ruang molekul tidak
membedakan elektron berikatan tunggal maupun rangkap. Hal ini dapat dijelaskan
dengan Teori domain elektron yang dikembangkan oleh Gillespe dan Hargitai yang
merupakan pelengkap dari teori VSEPR. Domain elektron adalah daerah tertentu
dalam ruang pada kulit valensi atom yang ditempati oleh awan muatan elektron-
elektron. Kulit valensi suatu atom yang ditempati oleh awan muatan pasangan
elektron disebut domain pasangan elektron (elektron pair domain). Domain

36 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

pasangan elektron ini terdiri dari dua jenis, yaitu domain pasangan elektron ikatan
atau domain elektron ikatan (DEI) dan domain pasangan elektron bebas atau
domain elektron bebas (DEB). Setiap DEI, baik ikatan tunggal maupun ikatan
rangkap, masing-masing sebagai satu domain elektron. Demikian juga setiap
pasangan elektron bebas dihitung sebagai satu domain elektron.

Sebagai contoh, senyawa formaldehid, CH2O. meskipun atom C memiliki 4
pasang elektron ikatan, tetapi ikatan C=O dihitung satu domain elektron sehingga
formaldehid mempunyai tipe molekul AX3 dengan geometri molekul segitiga planar.
Meskipun demikian, domain elektron ikatan rangkap labih besar dari domain
elektron ikatan tunggal sehingga sudut ikatan H-C-H pada formaldehid lebih kecil
dari 120o. Demikian juga yang terjadi pada etilen, CH2CH2, adanya ikatan rangkap
C=C menyebabkan sudut ikatan H-C-H kurang dari 120o.

Gambar 16 Setiap Elektron Ikatan, Tunggal Maupun Rangkap
Sumber: Ebbing, D.D. and Gammon, S.D. 2009. General chemistry.

Sebagaimana pada ikatan rangkap yang di dalamnya terdapat elektron lebih
banyak sehingga memberi tolakan yang lebih besar, domain elektron bebas juga
memberi tolakan lebih besar pada domain elektron ikatan. Wilayah kulit valensi
suatu atom yang ditempati oleh domain elektron bebas lebih besar dari pada
wilayah domain elektron tunggal, maka adanya domain elektron bebas dapat
memperkecil sudut-sudut ikatan yang ada. Misalnya, sudut ikatan H-O-H pada
molekul H2O yang memiliki 2 domain elektron bebas lebih kecil dari sudut ikatan H-
N-H pada NH3 yang hanya memiliki satu domain elektron bebas. Sementara sudut

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 37

ikatan H-N-H pada NH3 lebih kecil dari sudut ikatan H-C-H pada molekul CH4 yang
kesemuanya merupakan domain elektron ikatan.

Gambar 17 Domain Elektron Bebas Mempengaruhi Sudut Ikatan
Sumber: Ebbing, D.D. and Gammon, S.D. 2009. General chemistry.

Tabel 6 Perbandingan antara teori domain elektron dan teori VSEPR

Perbedaan Teori domain Teori VSEPR
elektron

Kulit valensi atom Ditempati oleh Ditempati oleh
pusat domain elektron pasangan elektron
ikatan dan domain ikatan dan
elektron bebas (Bila pasangan elektron
molekul memiliki bebas (Bila molekul
jumlah elektron memiliki jumlah
ganjil, pada kulit elektron ganjil,
valensi atom pusat pada kulit valensi
terdapat elektron atom pusat terdapat
tak berpasangan) elektron tak
berpasangan)

Bentuk molekul Ditentukan oleh Ditentukan oleh
domain elektron pasangan elektron
ikatan ikatan

Sudut ikatan di Diperkecil dengan Diperkecil dengan
sekitar atom pusat adanya domain adanya pasangan
elektron bebas elektron bebas

38 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Peramalan bentuk Tidak harus Tidak harus
molekul didahului dengan didahului dengan
penulisan struktur penulisan struktur
Lewis molekul Lewis molekul

03. D. 2. Bahan Bacaan: Teori Hibridisasi dan Bentuk Molekul
Pada tahun 1927 Heitler - London mengembangkan teori ikatan valensi yang

disempurnakan oleh Pauling dan Slater untuk menjelaskan arah ikatan dan orientasi
orbital dalam ruang sehingga menggambarkan dengan baik bentuk molekul.
Lahirlah teori hibridisasi . Hibridisasi adalah penggabungan dua atau lebih orbital
yang tingkat energinya berbeda menjadi orbital-orbital dengan tingkat energi yang
sama (tergenerate). Jumlah orbital hasil hibridisasi sama dengan jumlah orbital
yang terlibat pada hibridisasi itu. Hibridisasi terjadi dalam rangka menyiapkan
elektron untuk berpasangan dengan elektron dari atom lain. Menurut teori
hibridisasi, elektron yang terlibat dalam ikatan kimia adalah elektron valensi. Orbital
yang mengalami hibridisasi juga merupakan orbital yang memiliki harga bilangan
kuantum utama (n) terbesar.

Pada Unit Pembelajaran ini akan disajikan contoh proses hibridisasi pada
molekul CH4. Atom karbon, C memiliki konfigurasi elektron: 1s2 2s2 2px1 2py1
mempunyai konfigurasi kulit terluar dengan orbital penuh 2s2 dan dua orbital
setengah-penuh 2px1 2py1. Jika diasumsikan bahwa orbital yang berperan pada
tumpang-tindih untuk menampung pasangan elektron ikatan dari atom H (1s1 )
adalah orbital 2px1 2py1, maka molekul yang akan terjadi adalah CH2. Kenyataanya,
senyawa paling sederhana CH2 ini tidak pernah dijumpai, melainkan CH4. Molekul
CH4 mempunyai bentuk tetrahedral dengan keempat sudut ikatan H-C-H sama
besar, yakni 109,5o. Hal ini menunjukkan bahwa atom C menggunakan orbital orbital
ekivalen yang masing-masing berisi satu elektron untuk dipakai dalam
pembentukan ikatan tumpang-tindih dengan orbital 1s dari keempat atom H. Orbital

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 39

ini merupakan "orbital baru" yang merupakan campuran satu orbital 2s dan tiga

orbital 2p membentuk empat orbital "hibrida" sp3 yang masing-masing berisi satu

elektron. Secara skematik proses hibridisasi pada atom C untuk membentuk

molekul CH4 dapat digambarkan sebagai berikut:

Energi 2p2 2p3 orbital hibrid sp3
2s2
1s2 2s1
6C Promosi 1s2

hibridisasi sp3

(A) (B) (C)

Gambar 18 Skematik Hibridisasi sp3 Atom C pada molekul CH4

Dalam hal ini, konsep hibridisasi menjelaskan bahwa salah satu elektron

dalam orbital 2s2 mengalami promosi ke orbital 2pz yang kosong sehingga

terbentuk konfigurasi elektronik yang baru yaitu 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (A).

Kemudian keempat orbital terluar ini bercampur membentuk empat orbital baru

yaitu orbital hibrida sp3 (B). Keempat orbital sp3 ini mempunyai energi di antara

energi orbital-orbital atomik yang bergabung yaitu 2s dan 2p dan berorientasi ruang

membentuk bangun geometri tetrahedral agar tolakan elektron minimum (C).

Keempat orbital hibrida ini masing-masing bertumpang-tindih dengan orbital 1s dari

keempat atom H membentuk molekul kovalen CH4.

Hibridisasi

Gambar 19 Perubahan Orientasi Orbital pada Hibridisasi sp3 Atom C

40 Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul

Tabel 7 Hibridisasi dan Orientasi Ruang (Bentuk) Orbital Hibrid

Sumber: Chang, Raymond. 2008. General Chemistry: The Essensial Concepts.

Unit Pembelajaran 3 : Ikatan Kimia Geometri Molekul 41