HIBRIDISASI ORBITAL
A.Orbital hibridadasi
nitrogen dan oksigen
Kata 'hibridisasi' berarti 'pencampuran' dan bila
digunakan dalam konteks orbital atom, ia menjelaskan cara menurunkan arah orbital dengan leluasa yang dapat
digunakan dalam VB teori. Seperti semua teori
ikatan, hibridisasi orbital adalah
Model, dan tidak boleh diambil menjadi fenomena nyata. Hybrid orbital
dapat dibentuk dengan mencampur karakter orbital atom yang dekat dalam
energi. Karakter dari hibrida orbital
tergantung pada orbital atom yang terlibat dan kontribusi persentase mereka.
Label yang diberikan kepada hybrid
orbital mencerminkan orbital atom berkontribusi, misalnya sp hibrida memiliki jumlah yang sama dan p karakter orbital.
orbital mencerminkan orbital atom berkontribusi, misalnya sp hibrida memiliki jumlah yang sama dan p karakter orbital.
Karbon berada di baris 2 dari tabel periodik dan
memiliki enam elektron. Ini berarti bahwa ada dua orbital kulit atom untuk
elektronnya. Lapisan kulit pertama paling dekat dengan inti memiliki orbital
satu s - orbital 1s. Kulit kedua memiliki orbital s tunggal (orbital 2s) dan
tiga orbital p (3x2p). Oleh karena itu, ada total lima orbital atom. Orbital s
adalah berbentuk bulat dengan orbital 2s yang jauh lebih besar dibanding
orbital 1s. Orbital p adalah berbentuk halter dan searah sepanjang sumbu x, y
dan z. Oleh karena itu, pada orbital 2p memiliki sub orbital atom 2px 2py dan
2pz
Sebelum membahas lebih lanjut tentang
hibridisasi dan bagian-bagiannya, kita terlebih dahulu mengetahui tentang
sejarah dan pengertiannya. Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan
Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara
historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana,
namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini
dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur
senyawa organik.
Hibridisasi adalah sebuah konsep
bersatunya orbital-orbital atom membentuk orbital hibrid yang baru yang sesuai
dengan penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Konsep orbital-orbital yang
terhibridisasi sangatlah berguna dalam menjelaskan bentuk orbital molekul dari
sebuah molekul.
Teori
hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk
menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan
S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam
metana.
Pembentukan ikatan dalam senyawa harus sesuai dengan aturan hibridisasi yaitu :
Pembentukan ikatan dalam senyawa harus sesuai dengan aturan hibridisasi yaitu :
- Orbital yang bergabung harus mempunyai tingkat energi sama atau hampir sama
- Orbital hybrid yang terbentuk sama banyaknya dengan orbital yang bergabung.
- Dalam hibridisasi yang bergabung adalah orbital bukan electron
Pembentukan
orbital hybrid melalui proses ibridisasi adalah sebagai berikut :
- Salah satu electron yang berpasangan berpromosi ke orbital yang lebih tinggi tingkat energinya sehingga jumlah electron yang tidak berpasangan sama dengan jumlah ikatan yang akan terbentuk. Atom yang sedemikian disebut dalam keadaan tereksitasi. Promosi yang mungkin adalah dari ns ken p dan ns ke ns ke nd atau (n-1)d
- Penggabungan orbital mengakibatkan kerapatan electron lebih besar di daera orbital hybrid.
- Terjadi tumpang tindih orbital hybrid dengan orbital atom lain sehingga membentuk ikatan kovalen atau kovalen koordinasi.
Beberapa jenis hibridisasi orbital
Disini akan
dijelaskan hibridisasi SP, SP2,SP3
1. Hibridisai SP
Salah satu contoh orbital sp terjadi pada Berilium diklorida. Berilium
mempunyai 4 orbital dan 2 elektron pada kulit terluar. Pada hibridisasi
Berilium dijelaskan bahwa orbital 2s dan satu orbital 2p pada Be terhibridisasi
menjadi 2 orbital hibrida sp dan orbital 2p yang tidak tribridisasi. Hibridisasi sp membentuk geometri linear dengan sudut
180.
2.
Hibridisasi sp2
Salah satu contoh orbital hirbid sp2 diasumsikan
terjadi pada Boron trifluorida. Boron mempunyai 4 orbital tapi hanya 3 eletron
pada kulit terluar. Hibridisasi boron mengkombinasikan 2s dan 2 orbital 2p
menjadi 3 orbital hybrid sp2 dan 1 orbital yang tidak mengalami hibridisasi.
Orbital hybrid sp2 menjadi bentuk trigonal planar dengan sudut ikatan120.
3. Hibridisasi sp3
Hibridisasi satu orbital s dan tiga orbital p, membentuk orbital hibrida sp3 yang strukturnya tetrahedral. Sudut ikatan dengan
orbital ini mendekati 109028’.
IKATAN RANGKAP TERKONJUGASI
Ikatan rangkap
terkonjugasi adalah ikatan antar atom yang terjadi pada senyawa organik
dan secara kovalen ikatan antar atomnya ialah ikatan rangkap dua dan
tunggal bergantian, dimana terjadi delokalisasi elektron agar tingkat energinya
lebih stabil. misalnya pada ikatan C-C dan C-O tingkat kestabilan ikatan C-O
lebih kuat karena atom O akan menyumbangkan elektron kepada atom C sehingga
keelektronegatifan dan afinitas antar atom menjadi lebih kuat. Sistem
konjugasi secara umumnya akan menyebabkan delokalisasi elektron di
sepanjang orbital p yang paralel satu dengan sama lainnya. Hal ini akan
meningkatkan stabilitas dan menurunkan energi molekul secara
keseluruhan. Pengaturan kembali electron melalui orbital π, terutama dalam
system konjugasi atau senyawa organic yang atom-atomnya secara kovalen
berikatan tunggal dan ganda secara bergantian (C=C-C=C-C) dan mempengaruhi satu
sama lainnya membentuk daerah delokalisasi electron disebut dengan konjugasi.
Elektron-elektron pada daerah delokalisasi ini bukanlah milik salah satu atom,
melainkan milik keseluruhan system konjugasi ini. Senyawa benzena mempunyai rumus
molekul C6H6, dan termasuk dalam golongan senyawa
hidrokarbon aromatik. Nama aromatik digunakan karena senyawa tersebut berbau
harum.dari rumus molekulnya dapat diketahui bahwa benzena merupakan senyawa
tidak jenuh karena tidak memenuhi rumus CnH2n+2.Bila dibandingkan dengan
senyawa hidrokarbon lain yang mengandung 6 buah atom karbon, misalnya heksana
(C6H14) dan sikloheksana (C6H12),
maka dapat diduga bahwa benzena mempunyai derajat ketidakjenuhan yang tinggi.
Dengan dasar dugaan tersebut maka dapat diperkirakan bahwa benzena memiliki
ciri-ciri khas seperti yang dimiliki oleh alkena.Perkiraan tersebut ternyata
jauh berbeda dengan kenyataannya, karena benzena tidak dapat bereaksi seperti
alkena (adisi, oksidasi, dan reduksi).Lebih khusus lagi benzena tidak dapat
bereaksi dengan HBr, dan pereaksi-pereaksi lain yang lazimnya dapat bereaksi
dengan alkena.Sifat-sifat kimia yang diperlihatkan oleh benzena memberi
petunjuk bahwa senyawa tersebut memang tidak segolongan dengan alkena ataupun
sikloalkena.
benzena
mengalami reaksi substitusi elektrofilik menyebabkan benzena memiliki banyak
senyawa turunan. Semua senyawa karbon yang mengandung cincin benzena
digolongkan sebagai turunan benzena.
Reaksi
benzena umumnya melalui reaksi substitusi, walaupun ada sebagian reaksi yang
melalui reaksi adisi. Macam-macam substitusi benzena di antaranya halogenasi benzena,
nitrasi benzena, dan reaksi riedel-crafts.
- Halogenasi
Dengan
adanya katalis besi (III) klorida atau alumunium klorida, benzena dapat
bereaksi dengan klorin ataupun bromin membentuk senyawa halobenzena pada suhu
kamar.
- Nitrasi Benzena
Campuran asam
nitrat pekat dan asam sulfat pekat dengan volume sama dikenal sebagai campuran
nitrasi. Jika campuran ini ditambahkan ke dalam benzena, akan terjadi reaksi
eksotermal. Jika suhu dikendalikan pada 55°C maka hasil reaksi utama adalah
nitrobenzena, suatu cairan berwarna kuning pucat. Reaksinya secara umum.
- Alkilasi Benzena
Penambahan
katalis AlCl3 anhidrat dalam reaksi benzena dan haloalkana atau asam
klorida akan terjadi reaksi sangat eksotermis. Jenis reaksi ini dinamakan
reaksi Friedel-crafts. Contoh persamaan reaksi:
- Sulfonasi
Sulfonasi merupakan reaksi substitusi atom H pada benzena oleh gugus sulfonat. Reaksi ini terjadi apabila benzena dipanaskan dengan asam sulfat pekat sebagai pereaksi.
BENZENA DAN RESONANSI
Benzena ialah suatu senyawa siklik yang elektronnya terkonjugasi. Benzena jika direaksikan dengan Br2 tidak dapat bereaksi.Benzena baru bisa dibrominasi dengan menggunakan asam lewis misalnya FeBr2.Mengapa direaksikan dengan katalis asam Lewis yakni dengan menggunakan FeBr3 sebagai katalis, karena dari teori, asam Lewis yang dapat membantu Br masuk kedalam ikatan benzena . Hal ini dikarenakan Fe dapat menyerap elektron ikatan pada benzene. Subtittuen yang terdapat dalam rantai siklo benzene dapat digolongkan sebagai pengarah orto, para, dan meta. Benzena yang mulanya telah tersubtitusi dapat mengalami subtitsi kedua dan menghasilkan disubtitusi benzene. Dari struktur subtitusi pertama ini dapat menentukan tempat dari subtitusi keduanya. Misalkan saja, dalam TNT (trinitrotoluene) pada cincin benzena terdapat suatu gugus metil yang mengarahkan subtitusi ke wilayah orto atau para. Sedangkan gugus nitro dapat mengarahkan subtitusi ke wilayah meta. Semua pengarah orto dan para merupakan pendonor elektron, yang dapat terjadi Karen resonansi maupun induksi. Pengarah meta mempunyai atom bermuatan positif atau sebagian positif yang terikat pada cincin benzena.
Assalamualaikum..tolong berikan contoh ikatan kovalen atom lain selain atom karbon
BalasHapuswlaikum salam , ini contohnya karena dalam bentuk image , anda dapat membuka link ini https://3.bp.blogspot.com/-pJhdiTdbjI4/VxOCWTgu0qI/AAAAAAAAA3Y/ljpIGekc0rQg9TpZlHF1p8LKCyeZvO8DwCLcB/s1600/ikatan-kovalen-koordinasi.jpg
Hapusapakah benzena adalah senyawa siklik yang elektronya terkonjugasi?
BalasHapusSistem konjugasi terjadi dalam senyawa organik yang atom-atomnya secara kovalen berikatan tunggal dan ganda secara bergantian (C=C-C=C-C) dan memengaruhi satu sama lainnya membentuk daerah delokalisasi elektron. Elektron-elektron pada daerah delokalisasi ini bukanlah milik salah satu atom, melainkan milik keseluruhan sistem konjugasi ini. Contohnya, fenol (C6H5OH memiliki sistem 6 elektron di atas dan di bawah cincin planarnya sekaligus di sekitar gugus hidroksil.
HapusSistem konjugasi secara umumnya akan menyebabkan delokalisasi elektron di sepanjang orbital p yang paralel satu dengan sama lainnya. Hal ini akan meningkatkan stabilitas dan menurunkan energi molekul secara keseluruhan
tolong jelas kan mengenai teori asam Lewis yang berkaitan dengan benzena ..!
BalasHapusLewis sudah mencakup teori Arrhenius dan Bronsted-Lowry. Nah, coba perhatikand deh reaksi di bawah ini:
HapusNH3 + HCl ⇆ NH4+ + Cl-
Jika dilihat dari teori Bronsted-Lowry, sudah ketahuan bahwa NH3 adalah basa sementara HCl adalah asam, lalu NH4+ adalah asam konjugasi, sedangkan Cl- adalah basa konjugasi. Namun, Lewis berbeda pendapat dengan konsep dari Bronsted-Lowry yang memakai donor-akseptor ion proton. Di sini, Lewis mengkonsepkan bahwa sifat suatu zat asam atau basa dilihat dari donor-akseptor elektronnya berdasarkan struktur Lewis.
Dalam reaksi antara amoniak dan HCl di atas, jelas terlihat bahwa HCl memberi ion proton ke amoniak, tetapi HCl juga bertindak sebagai penerima elektron dari amoniak (NH3) sebab dalam NH3 terdapat pasangan elektro bebas (PEB).
Sebagai kesimpulan:
Asam = akseptor (penerima) pasangan elektron dan tidak mempunyai PEB
Basa = donor (pemberi) pasangan elektron dan mempunyai PEB
Dimana di tuliskan, Jenis reaksi ini dinamakan reaksi Friedel-crafts.tolong betoken Contoh persamaan reaksinya?
BalasHapusAlkilasi Friedel-Crafts melibatkan alkilasi dari cincin aromatik dan alkil halida menggunakan katalis asam Lewis. Dengan menggunakan feri klorida sebagai katalis, gugus alkil melekat pada posisi ion klorida sebelumnya.
HapusMechanism for the Friedel Crafts alkylation
Reaksi ini memiliki beberapa kerugian, di antaranya adalah produk reaksi ini lebih nukleofilik dari reaktan reaksi dikarenakan pendonor elektron rantai alkil. Oleh karena ini, hidrogen yang lainnya tersubstitusikan oleh rantai alkil lainnya, menghasilkan molekul yang kelebihan gugus alkil. Jika atom klorin tidak berada dalam karbon tersier, reaksi penataan-ulang akan terjadi. Ini dikarenakan stabilitas karbokation tersier yang lebih stabil dari karbokation sekunder maupun primer.
Rintangan sterik dapat digunakan untuk membatasi banyaknya alkilasi yang terjadi seperti pada t-butilasi 1,4-dimetoksibenzena.
t-butylation of 1,4-dimethoxybenzene
Alkilasi tidak hanya terbatas pada alkil halida: reaksi Friedel-Crafts dapat terjadi pada seluruh zat antara karbokation seperti zat antara dari reaksi alkena dengan asam protik ataupun asam Lewis. Dalam satu kajian, elektrofilnya adalah ion bromonium yang diturunkan dari alkena dan NBS:[2]
Friedel-Crafts alkylation by an alkene
Dalam reaksi ini, samarium(III) triflat dipercaya mengaktfkan pendonor NBS halogen pada formasi ion halonium. utuk reaksi, silahkan buka link ini https://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_Friedel-Crafts
Jelaskan proses hibridisasi ch4
BalasHapus