e-Modul Bentuk Molekul

KELAS X

MODUL AJAR

IKATAN KIMIA

PENYUSUN :
MUHAMMAD AMRULLAH

2022

PETA KONSEP

Teori VSEPR PEI Tipe Molekul
PEB AXnEm

Bentuk Teori Domain PEI PEB > PEI
Molekul Elektron PEB

Teori
Hibridisasi

PENDAHULUAN

A. IDENTITAS MODUL : Kimia
Nama Mata Pelajaran : X/Ganjil
Kelas/Semester : Bentuk Molekul
Judul

B. KOMPETENSI DASAR
3.6 Menerapkan Teori Pasangan Elektron Kulit Valensi (VSEPR)
danTeori Domain elektron dalam menentukan bentuk molekul
3.6.1 Menjelaskan teori domain elektron
3.6.2 Menjelaskan teori VSEPR
3.6.3 Menentukan tipe molekul berdasarkan jumlah PEI dan PEB di
sekitar atom pusat
3.6.4 Menganalisis bentuk suatu molekul dengan menggunakan
teori VSEPR atau teori domain electron
3.6.5 Menganalisis bentuk suatu molekul menggunakan teori
hibridisasi
3.6.6 Mengidentifikasi kepolaran suatu molekul berdasarkan
bentuk molekulnya hubungannya dengan sifat fisik materi.

4.6 Menerapkan Teori Pasangan Elektron Kulit Valensi (VSEPR)

danTeori Domain elektron dalam menentukan bentuk moleku

4.6.1 Menentukan bentuk molekul berdasarkan prinsip teori
VSEPR

4.6.2 Menggambarkan bentuk molekul yang sesuai
4.6.3 Membuat model bentuk molekul dengan menggunakan

bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar atau perangkat
lunak computer

4.6.4 Menentukan bentuk molekul berdasarkan prinsip teori

Hibridisasi

4.6.5 Menggambarkan bentuk molekul yang sesuai

4.6.6 Membuat model bentuk molekul dengan menggunakan

bahan-bahan yang ada di lingkungan sekitar atau perangkat

lunak komputer

PETUNJUK PENGGUNAAN
MODUL

Modul ini berisi kegiatan-kegiatan belajar yang disajikan dalam
bentuk paparan yang memuat materi, latihan, rangkuman, dan
penilian diri. Pada masing-masing bagian tersebut memiliki tujuan
tersendiri namun masih memiliki keterkaitan satu sama lain yang
saling berkesinambungan antara satu kegiatan dengan kegiatan yang
lainnya. Agar mampu memahami materi pada kompetensi dasar yang
dipelajari, berikut ini langkah -langkah yang perlu Anda pahami dan
ikuti:
1. Pahami Kompetensi Dasar serta Indikator Pencapaian

Kompetensi yang akan dipelajari dan harus Anda kuasai!
2. Baca dan pahami Peta dan Deskripsi Materi yang tersedia di

modul ini!
3. Baca Uraian materi Laju Reaksi!
4. Kerjakan latihan-latihan yang tersedia pada modul ini, baik

latihan pilihan ganda maupun Essay!
5. Untuk mengetahui pemahamanmu, terhadap materi yang

dipelajari, jawablah setiap pertanyaan yang ada pada kegiatan
evaluasi!
6. Jika ada materi yang belum Anda kuasai, maka baca dan pelajari
kembali peta dan deskripsi serta uraian materi pada modul ini
dengan seksama!

MATERI AJAR

Materi yang akan dipelajari pada materi Bentuk Molekul yaitu:
1. Teori VSEPR
2. Teori Domain Elektron
3. Tipe Molekul
4. Teori Hibridisasi
5. Kepolaran molekul
6. Hubungan Bentuk Molekul terhadap sifat fisik senyawa

Pertemuan 1

Teori VSEPR dan Teori Domain Elektron

Dalam kehidupan sehari-hari kita menemukan senyawa berupa gas,
seperti gas metana (CH4), gas karbondioksida (CO2), dan gas oksigen (O2),
sementara ada zat kimia yang berupa zat cair seperti air (H2O) dan alkohol
(C2H5OH). Lalu apa yang mempengaruhi suatu senyawa ada yang
berbentuk gas ada senyawa yang berwujud cair bahkan padat. Hal ini erat
kaitannya dengan kepolaran suatu senyawa, kepolaran berkaitan dengan
bentuk molekul, apakah bentuk molekulnya simetris atau non simetris.
Senyawa-senyawa yang bentuk molekulnya simetris cenderung bersifat non
polar dan titik didihnya rendah sehingga berwujud gas, sedangkan senyawa
yang bentuk moekulnya non simetris cenderung bersifat polar dan memiliki
titik didih tinggi sehingga wujudnya cair. Lalu bagaimana kita mengetahui
bentuk molekul suatu senyawa?

Nah, apakah kamu tahu, kenapa bentuk molekul itu bisa bermacam-
macam? Bentuk molekul bisa beragam karena unsur-unsur yang telah
berikatan dan membentuk senyawa atau molekul akan memiliki bentuk
molekul yang berbeda-beda agar menjadi lebih stabil. Untuk memprediksi
bentuk molekul suatu senyawa dapat menggunakan teori domain elektron
Pada modul ini akan dipelajari bagaimana memperkiran bentuk molekul
suatu senyawa dengan menggunakan teori Valence Shell Electron Pair of
Repulsion (VSEPR) dan Teori Domain Elektron dan mengaitkan dengan sifat
fisik suatu senyawa terutama titik didih/titik leleh.

A. Teori Valence Shell Electron Pair of Repulsion (VSEPR) dan Teori
Domain Elektron.
1. Teori VSEPR
Teori VSEPR adalah teori yang menggambarkan bentuk molekul
berdasarkan kepada tolakan pasangan electron disekitar atom pusat.
Teori tolakan pasangan elektron ini dikenal dengan istilah VSEPR
(Valence Shell Electron Pair of Repulsion). Bentuk molekul
didasarkan kepada jumlah electron yang saling tolak-menolak
disekitar atom pusat yang akan menempati tempat sejauh munkin
untuk meminimumkan tolakan.
Teori VSEPR merupakan penjabaran sederahana dari rumus Lewis
yang berguna untuk memprediksikan bentuk molekul poliatom
berdasarkanstru ktur Lewis-nya. Teori VSEPR pertama kali
dikembangkan oleh NevilSidgwick dan Herbet Powel pada tahun
1940, dan dikembangkan lebihlanjut 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 bebas yang
terlokalisasi pada atom pusat dan elektron ikat secara ikatan
koordinasi. Teori VSEPR mengasumsikan bahwa masingmasing
molekul akan mencapai geometri tertentu sehingga tolakan
pasangan antarelektron di kulit valensi menjadi minimal.
2. Teori Domain Elektron
Menurut Ralph H. Petrucci (1985), teori Domain Elektron merupakan
penyempurnaan dari teori VSEPR. Teori ini adalah suatu cara
meramalkan bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-
elektron pada kulit luar atom pusat. Domain elektron berarti
kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah
domain elektron ditentukan sebagai berikut:

a. Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap atau
rangkap tiga) merupakan 1 domain.

b. Setiap pasangan elektron bebas merupakan 1 domain.
Contoh : Tentukan domain elektron atom pusat pada beberapa
senyawa : H2O, CO2 dan SO2!
Pembahasan :
• Gambarkan struktur lewis masing-masing senyawa
• Setiap satu elektron ikatan (tunggal, rangkap dua maupun
rangkap tiga merupakan satu domain
• Setiap pasangan elektron bebas merupakan satu domain
Sehingga jumlah domainnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Penjelasan :
• Pada struktur lewis H2O atom pusat O dikelilingi oleh 4

PEI sehingga jumlah domain elektron = 4
• Pada struktur lewis CO2 atom pusat C dikelilingi oleh 2

ikatan rangkap, sehingga domain elektron = 2
• Pada struktur lewis SO2 atom pusat S dikelilingi oleh dua

ikatan rangkap, ikatan tunggal dan 1 PEB, sehingga jumlah
domain elektron = 3
Teori domain elektron mempunyai prinsip-prinsip dasar
sebagai berikut:
a. Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling
tolak-menolak sehingga domain elektron akan mengatur
diri (mengambil formasi) sedemikian rupa, sehingga
tolak-menolak di antaranya menjadi minimum.
b. Urutan kekuatan tolak-menolak di antara domain elektron
adalah: Tolakan antar domain elektron bebas > tolakan

antara domain elektron bebas dengan domain elektron
ikatan > tolakan antara domain elektron ikatan.
c. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron
ikatan.

B. Rumus / Tipe Molekul
Rumusan tipe molekul dapat ditulis dengan lambang AXnEm

(jumlah pasangan electron), pasangan elektron ikatan (PEI) dan
pasangan elektron bebas (PEB)

dimana :
A : Atom pusat
X : Jumlah pasangan elektron ikatan (PEI)
E : jumlah pasangan elektron bebas (PEB)
Catatan:
a. ikatan rangkap dua atau rangkap tiga dihitung satu pasang
electron ikatan
b. tolakan antara PEB-PEB> PEB-PEI>PEI-PEI
c. PEI menentukan bentuk molekul,PEB mempengaruhi besar
sudaut ikatan
Langkah-langkah memprediksi bentuk molekul dengan teori VSEPR
1. Tentukan struktur lewis dari rumus molekul
2. Tentukan jumlah PEB dan PEI atom pusat
3. Tentukan tipe/rumus molekulnya
4. Gambar bentuk molekul dan beri nama sesuai dengan jumlah

PEI dan PEB
Contoh :
Senyawa metana, CH4 Struktur lewisnya dapat digambarkan
sebagai berikut.

Dari struktur lewisnya, bahwa atom pusat, C memiliki empat
pasangan elektron ikatan (PEI) dan tidak memiliki pasangan
elektron bebas (PEB), sehingga tipe molekulnya adalah AX4.
Pasangan elektron ikatan akan menempati posisi dimana tolakan
sekecil mungkin, sehingga posisi PEI antara satu dengan yang lain
menjadi sama jaraknya dan menghasilkan sudut antara H – C – H
yang sama besarnya, sehingga berdasarkan rumus/tipe
molekulnya, CH4 memiliki bentuk tetrahedral seperti tampak pada
gambar berikut.

Senyawa amonia, NH3
Struktur lewis NH3 adalah sebagai berikut :

Pembahasan :
Atom pusat adalah N mempunyai elektron valensi 5
Pasangan Eekton ikatan (X) = 3
Pasangan Elektron Bebas E = (5-3)/2 = 1
Tipe molekul AX3E
Bentuk molekulnya piramida segitiga

Dengan menggunakan teori VSEPR maka kita dapat meramalkan bentuk geometri suatu
molekul, seperti terlihat pada tabel berikut



LATIHAN

Essay
1. Apa saja prinsip dari teori Domain elektron?
2. Uraikan apa yang Anda ketahui tentang teori Valence Shell Electron
Pair of Repulsion (VSEPR)!

3. Perhatikan gambar berikut :

a) b) c) d) e)

Dari gambar bentuk bentuk molekul di atas tentukan jumlah PEI,

PEB, Tipe molekul dan nama bentuk molekul dari masing masing

molekul tersebut !

4. Perhatikan gambar bentuk molekul berikut!

a) b) c)
Senyawa CH4, NH3 dan H2O sama-sama memiliki 4 pasang elektron,
tetapi berbeda bentuk molekul dan besar sudut ikatannya. analisis
faktor penyebabnya!

5. Perhatikan table berikut :
PEI PEB Bentuk Molekul
2 3 Jungkat Jungkit
4 2 Bentuk V
2 1 Bentuk T
4 1 Linear
3 2 Segiempat datar

Cocokkan PEI, PEB dan Bentuk Molekul dengan benar

6. Dari senyawa berikut analisis rumus/tipe molekul dan bentuk
molekul berdasarkan teori VSEPR!
a. CCl4
b. PCl3

Pertemuan 2

TEORI HIBRIDISASI

Hibridisasi merupakan proses bergabungnya orbital atom pusat
dengan orbital atom lainnya sehingga terbentuk orbital hibrida.
Orbital hibrida yang terbentuk memiliki panjang ikatan, sudut, dan
tingkat energi yang berbeda dengan orbital pembentuknya.
Keberadaan orbital hibrida ini mampu menjelaskan bentuk molekul
dan ikatan atom-atom di dalamnya. Orbital hibrida terdiri dari orbital
hibrida sp yang berbentuk linear, sp2 yang berbentuk segitiga datar,
sp3 yang berbentuk tetrahedral, sp3d yang berbentuk segitiga
bipiramida, dan sp3d2 yang berbentuk oktahedral.
1. Menentukan hibridisasi dengan cara biasa (pada umumnya)

Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
a. Menggambarkan diagram elektron valensi atom pusat pada

keadaan dasar.
b. Menggambarkan kembali diagram orbital namun dalam

keadaan tereksitasi sehingga bisa berpasangan dengan
elektron dari atom lainnya.
c. Menentukan orbital hibrida (orbital baru) dengan melihat
orbital-orbital yang terlibat.
Penasaran bagaimana cara menentukannya? Perhatikan contoh
berikut.
a. BeCl2

Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang
terlibat adalah orbital s dan p, sehingga jenis hibridisasinya
adalah hibridisasi sp.
b. SF6

Gambar orbital di atas menunjukkan bahwa orbital yang
terlibat adalah orbital s, tiga orbital p, dan dua orbital d,
sehingga jenis hibridisasinya adalah hibridisasi sp3d2

Macam Macam Orbital Hibridisasi

2. Menentukan Kepolaran Berdasarkan Bentuk Molekul
Kepolaran adalah kecenderungan suatu molekul terpolarisasi
membentuk kutub karena adanya perbedaan keelektronegatifan
dan menyebabkan persebaran elektron yang tidak merata. Faktor
yang mempengaruhi kepolaran senyawa:
a. perbedaan keelektronegatifan
Senyawa polar memiliki perbedaan keelektronegatifitas yang
besar, sedangkan senyawa nonpolar memiliki perbedaan
keelektronegatifitas kecil atau nol (kelektronegatifan sama).
Contohnya senyawa diatomik merupakan senyawa nonpolar
karena memiliki keelektronegatifan sama.
b. Momen dipol
Molekul poliatom (terdiri lebih dari 2 atom) kepolarannya
ditentukan oleh momen dipol (μ). Senyawa polar memiliki
momen dipol > 0 atau ≠ 0, sedangkan senyawa nonpolar
memiliki senyawa dipol = 0. Momen dipol adalah jumlah
vektror dari momen ikatan dan momen pasangan elektron
bebas dalam suatu molekul. Molekul yang memiliki atom yang
sama seperti Cl2 dan I2 bersifat nonpolar karena molekul
tersebut tidak memiliki momen ikatan maupun momen
pasangan elektron bebas (PEB) sehingga momen dipolnya
bernilai 0. Pada molekul yang memiliki atom-atom berbeda
pun dapat bersifat nonpolar, misalnya PCl5 dan CO2. Pada
molekul CO2 muatan parsial positif terdapat pada atom
karbon sedangkan muatan parsial negatif terdapat pada atom
oksigen, sehingga momen ikatan pada molekul ini akan saling
meniadakan, akibatnya momen dipol bernilai nol, sehingga
merupakan molekul nonpolar.

c. Bentuk molekul
Senyawa polar memiliki bentuk molekul simetris, sedangkan
senyawa nonpolar memiliki bentuk molekul asimetris. Bentuk
molekul simetris akan mengakibatkan resultan vektor ikatan
atau momen dipol dari suatu molekul menjadi nol. Struktur
molekul simetris ada enam bentuk yaitu: linear, segitiga datar,
tetrahedral, trigonal bipiramida, oktahedral, dan persegi.
Umumnya molekul yang simetris ditandai dengan pada atom
pusatnya tidak ada pasangan elektron bebas (PEB), contohnya
molekul BeCl2, BF3, dan CH4. Ada juga beberapa molekul yang
walaupun memiliki pasangan elektron bebas bentuknya
simetris dan sifatnya nonpolar, contohnya molekul
XeF4 bentuknya persegi memiliki 2 PEB, dan molekul
XeF2 bentuk linear yang memiliki 3 PEB. Bentuk molekul
asimetris ditandai jika atom pusatnya memiliki pasangan
elektron bebas.

LATIHAN

Essay
1. Perhatikan gambar berikut berikut:

(a) (b) (c)
Analisis bentuk molekul yang terbentuk dari senyawa senyawa
tersebut menggunakan teori hibridisasi dan gambarkan bentuk
molekulnya!

2. Perhatikan table berikut :

Dari table orbital hibridisasi di atas, analisis apabila suatu senyawa
memiliki 2 elektron ikatan (PEI) dan 3 elektron bebas (PEB),
apakah orbital hybrid yang berlaku pada senyawa tersebut? Dan
apa bentuk molekulnya.

3. Perhatikan Tabel berikut :

No Senyawa Orbital Bentuk Molekul
Hibrida

1. XeF2 sp3 Oktahedral

2. SF6 sp2 Tetrahedral

3. PCl3 sp3 Segitiga Datar

4. B(CH3)3 sp3d2 Linear

Tentukan pasangan yang tepat antara senyawa, orbital hibrida dan

bentuk molekul dari beberapa senyawa pada table di atas.

4. Perhatikan gambar berikut :

(a) (b) (c) (d)
Analisis senyawa mana yang termasuk senyawa polar dan
nonpolar? Berikan alasanamu!