Bahan Kuliah 2 KO 1 2009

29
Review Teori Orbital Molekuler Elektron selain bersifat partikel juga bersifat gelombang gelombang. Persamaan Schrödinger: persamaan gelombang penyelesaiannya disebut fungsi gelombang (ψ). ψ 2 menunjukkan probabilitas relatif suatu elektron untuk menempati suatu posisi elektron untuk menempati suatu posisi tertentu di suatu ruangan jika digambar, akan diperoleh berbagai bentuk orbital atom. Budhijanto, TK UGM, 2009

description

KO

Transcript of Bahan Kuliah 2 KO 1 2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Elektron selain bersifat partikel juga bersifatgelombanggelombang.

    Persamaan Schrdinger:persamaangelombangpenyelesaiannya disebut fungsigelombang ().g g ()

    2 menunjukkan probabilitas relatif suatuelektron untuk menempati suatu posisielektron untuk menempati suatu posisitertentu di suatu ruanganjika digambar,akan diperoleh berbagai bentuk orbitalatom.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Orbital:suatu tempat dalam ruang dimanaprobabilitas untuk menemukan sebuahprobabilitas untuk menemukan sebuahelektron besar.

    Orbitalatomik:orbitaltak terhibridisasi padasuatu atom(misal:s,p,d).( , p, )

    Node:suatu daerah dimana nilai fungsigelombang () 0 elektron tidak akangelombang ()=0 elektron tidak akanditemukan di node.Makinbanyak jumlah nodepada suatu orbital,makin tinggi tingkat energiorbitalitu.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Graphicalrepresentationof1satomicorbital

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Graphicalrepresentationof2satomicorbital

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Graphicalrepresentationof2patomicorbital

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler INGAT:tanda orbitalTIDAKmenunjukkanmuatan. Tanda ini menunjukkan fase darimuatan.Tanda ini menunjukkan fase darifungsi gelombang.

    Li C bi i f A i O bi lLinearCombinationofAtomicOrbitals(LCAO):orbitalorbital(fungsifungsigelombang)individualyangbergabungmembentuk orbital atomik hybrid dan orbitalmembentuk orbitalatomik hybriddan orbitalmolekular.

    H b id At i O bit l k bi i bit l HybridAtomicOrbital:kombinasi orbitalorbitalatomik pada sebuah atom sp,sp2,sp3.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler MolecularOrbital:kombinasi orbitalorbitalatomik/atomik hybrid dari sepasang atom ,atomik/atomik hybriddari sepasang atom ,*,,*.

    b di l l bi l ( d ,:bondingmolecularorbitals (groundstate)hasil gabungan fungsifungsigelombang yangsefase

    * *: anti bonding molecular orbitals , :antibondingmolecularorbitals(excitedstate)hasil gabungan fungsifungsil b tid k f di tgelombang yangtidak sefase di antara

    kedua inti atomakan terdapat node

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    ConservationofOrbitals:jika orbitalorbitalbergabung hasilnya adalah orbitalorbitalbergabung,hasilnya adalah orbitalorbitaldengan jumlah yangsama dengan totaljumlahbit l bit l b borbitalorbitalyangbergabung.

    Konfigurasielektron prinsipaufbau,g p p ,eksklusiPauli,aturanHund

    Prinsip Aufbau: orbital orbital terisi elektron PrinsipAufbau:orbitalorbitalterisi elektronsedemikian sehingga orbitaldengan tingkatenergi yanglebih rendah akan terisi lebih dulu.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Prinsip Eksklusi Pauli:orbitalorbitaldapatterisi maksimum dua buah elektron denganterisi maksimum dua buah elektron dengansyarat arah spinnya berlawanan.

    Aturan Hund:orbitalorbitaldengan tingkatenergi yangsama (degenerateorbitals)akang y g ( g )terisi masingmasing sebuah elektron terlebihdulu Apabila seluruh degenerate orbitals telahdulu.Apabila seluruh degenerateorbitals telahterisi sebuah elektron,barulah elektron yangk d i i i i bit l itkedua mengisi masingmasing orbitalitu.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Orbitalorbitalikatan sigma()bit l bit l l k l b b t k orbitalorbitalmolekuler yangberbentuk

    silindris simetris

    ikatan tunggal adalah ikatan sigmaContoh: HContoh:H2

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    bonding:(+/+atau /)densitas elektronterpusat di antara intiinti atomterpusat di antara intiinti atom

    antibonding:(+/)

    Ikatanikatan sigmatidak selalu terbentukantara dua orbital santara dua orbitals.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler Orbitalorbitalikatan Pi() bentuknya TIDAK silindris simetris bentuknya TIDAKsilindris simetris.

    densitas elektron terletak di atas dan dib h b kbawah sumbu ikatan.

    ikatan rangkap dua dan tiga adalah ikatan ikatan rangkap dua dan tiga adalah ikatanikatan pi.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Energirelatiforbitalmolekuler:

    Pada ikatan yangstabil,biasanya hanyay g , y ybondingorbitals (,)yangterisi elektron.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    OrbitalOverlap

    i t i h t t t k t j di simetri harus tepat untuk terjadinyaoverlap.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    Jika semua ikatan terjadi antara orbitalorbitals dan p sederhana maka besar semua sudutsdan psederhana,maka besar semua sudutsudut ikatan kirakira 90 TIDAKBENAR.Kebanyakan besar sudut ikatan dalam molekulmolekul organik adalah ~109,~120,dang , ,~180.Contoh:Contoh:

    B i j l k ?Bagaimana menjelaskannya?Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Teori OrbitalMolekuler

    ValenceShellElectronPairRepulsion(VSEPR)(VSEPR)

    elektronelektron saling tolak menolak lonepairsdan ikatanikatan ingin terpisahsejauh mungkinsejauh mungkin

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Penjelasan memakai teori orbital dan orbitalPenjelasan memakai teori orbitaldan orbitaloverlaping?

    HIBRIDISASI(diperkenalkan oleh LinusPauling pada tahun 1930)Paulingpada tahun 1930)

    Orbitalorbitalatomik pada suatu atomb b b t k h b id t i bit lbergabung membentuk hybridatomicorbitals.

    Mengapa?g porbitalorbitalterhibridisasi akan lebihterarah sehingga interaksi membentuk ikatanterarah,sehingga interaksi membentuk ikatanakan lebih efektif Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Unsur unsur pada periode 2 terhibridisasiUnsurunsur pada periode 2terhibridisasimenggunakan orbitalorbitalsdan p sp,sp2,

    3sp3

    Pada hibridisasi, SELALU DIINGAT KONSERVASIPada hibridisasi,SELALUDIINGATKONSERVASIORBITAL!

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Hibridisasi sp (Linear) Hibridisasi sp(Linear)Orbitalorbitalpadasebuahatomterhibridisasi sp:terhibridisasisp:

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Contoh: asetilen ( )Contoh:asetilen ()

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Hibridisasi sp2 (Trigonal Planar) Hibridisasi sp2 (Trigonal Planar)Orbitalorbitalpadasebuahatomterhibridisasi sp2:terhibridisasisp :

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Contoh: etilen ( )H C CHContoh:etilen ()H2C=CH2

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Hibridisasi sp3 (Tetrahedral) Hibridisasi sp3 (Tetrahedral)

    Contoh:

    Metana (CH4) Ammonia(NH3)

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Perhatikan: Perhatikan:Ikatan sigmadan pasangan elektron bebas(lonepairs)memakai orbitalorbitalhibrid.

    Ikatan pi memakai orbitalorbital p tidakIkatan pimemakai orbitalorbitalptidakterhibridisasi.

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Penentuan hibridisasi atom atom di dalamPenentuan hibridisasi atomatomdi dalamsebuah molekul

    Jumlah orbitalhibrid =jumlah ikatan sigma+jumlah lone pairs.jumlah lonepairs.Jumlah

    orbital hibridHibridisasi Geometri Perkiraan

    sudut ikatanorbital hibrid sudut ikatan 4 sp3 tetrahedral 109 3 sp2 trigonal planar 1203 sp trigonal planar 1202 sp linear 180

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Contoh soal:Contoh soal:

    Hibridisasi jenis apakah yangterdapat padati t hid di d l t it ilsetiap atomnonhidrogen di dalam asetonitril

    (H3CCN:)?Gambarlah orbitalorbitalikatan(smallbacklobestidak perlu digambar).

    Jawab:Jawab:

    Ca :Jumlah orbitalhibrid =4+0=4sp3

    C : Jumlah orbital hibrid = 2 + 0 = 2 spCb :Jumlah orbitalhibrid =2+0=2sp

    N :Jumlah orbitalhibrid =1+1=2spBudhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    H tidak terhibridisasi karena hanya punya satuHtidak terhibridisasi karena hanya punya satuorbital(s).

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Rotasi etana vs etilen Rotasi etana vs etilenIkatan sigmaberbentuk simetris silindris

    rotasi tidak akan memutus ikatan

    ik t i d t b t i d b bikatan sigmadapat berotasi dengan bebas.

    Contoh:Etana (C2H6)2 6

    Budhijanto,TKUGM,2009

  • Review Hibridisasi/LCAO(LinearCombinationofAtomicOrbitals)

    Ikatan pi terjadi karena adanya overlap antaraIkatan piterjadi karena adanya overlapantaraorbitalorbitalp

    rotasi akan memutus ikatan

    ikatan pi tidak berotasiikatan pitidak berotasi.

    Contoh:Etilen (C2H4)

    Budhijanto,TKUGM,2009