Hibridisasi Orbital dan Teori Geometri Molekul

Sebelumnya sudah dibahas mengenai teori geometri molekul dengan metode VESPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau istilah lebih dikenal yaitu teori tolak pasangan elektron yaitu teori tolak menolak pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat. Nah selanjutnya adalah teori hibridisasi orbital,

Teori Hibridisasi

Pada kimia, hibridisasi merupakan konsep menyatunya orbital atom sehingga membentuk orbital hibrid baru yang sesuai pada penjelasan kualitatif sifat ikatan atom. Secara sederhana hibridasi merupakan pembentukan orbital karena gabungan (peleburan) dari dua atau lebih orbital atom dalam satuan atom. Konsep hibridisasi ini dapat dilihat misalnya pada CH4.

Catatan:

  • Pada penentuan hibridisasi, maka berfokus kepada atom pusat.
  • Sebelum memahami teori hibridisasi, sebaiknya pahami terlebih dahulu konfigurasi mekanika kuantum.

CH4 (Atom pusat yaitu C)

6C : 1s2 2s2 2p2

Hibridisasi sp3 pada CH4

Orbital hibrida: sp3
Bentuk geometrik: Tetrahedron

Berikut tabel bentuk geometri molekul hibridisasi.

Orbital Hibrida Bentuk Geometrik Contoh
s Linear H2
sp Linear CO2
sp2 Segitiga sama sisi SnCl2
sp3 Tetrahedron CH4
sp2d Bujur sangkar [Ni(CN)4]2-
sp3d Segitiga bipiramidal ICl3
sp3d2 Oktahedron IF5

Catatan:

  • Untuk menentukan orbital mana yang dipilih pada teori hibridisasi, maka fokus konfigurasi terakhir pada subkulit s dan p.
  • Beberapa referensi pada sp2d, sp3d, sp3d2 disebutkan dsp2, dsp3, d2sp3.

Contoh 1. Ramalkan Bentuk Geometrik AlBr3

13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

Hibridisasi sp2 pada AlBr3

Orbital hibrida: sp2
Bentuk geometrik: Segitiga datar sama sisi

Contoh 2. Ramalkan Bentuk Geometrik ICl3

53I : 1s2 … 5s2 5p5

Hibridisasi sp3d pada ICl3

Orbital hibrida: sp3d
Bentuk geometrik: Segitiga bipiramidal

Contoh 3. Ramalkan Bentuk Geometrik IF5

53I : 1s2 … 5s2 5p5

Hibridisasi sp3d2 pada IF5

Orbital hibrida: sp3d2
Bentuk geometrik: Oktahedron

Menentukan Orbital Atom Tereksitasi atau Tidak

Nah, ini juga permasalahan yang sering timbul. Di beberapa kesempatan penentuan orbital hibrida harus melewati orbital atom yang tereksitasi, namun ada beberapa senyawa tidak memerlukan orbital tereksitasi.

Contoh senyawa yang mengalami orbital atom tereksitasi adalah CH3

6C : 1s2 2s2 2p2

Hibridisasi sp3 pada CH4

Orbital hibrida: sp3
Bentuk geometrik: Tetrahedron

Contoh senyawa yang mengalami orbital atom tidak tereksitasi adalah PH3

15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

Hibridisasi sp3 pada PH3

Orbital hibrida: sp3
Bentuk geometrik: Tetrahedron

Bagaimana menentukan orbital atom tereksitasi atau tidak? Maka perhatikan jumlah ikatan yang terjadi. Semisal CH4, jumlah ikatan terjadi adalah 4. Sedangkan orbital yang bisa diisi hanyalah 2.

Maka perlu ditambah 2 lagi orbital yang dapat diisi, sehingga orbital atom mengalami tereksitasi.

Hibridisasi sp3 pada CH4

Namun, semisal PH3, jumlah ikatan yang terjadi adalah 3. Orbital yang bisa diisi adalah 3.

Maka tidak perlu menambah orbital lain yang bisa diisi, sehingga orbital atom tidak mengalami tereksitasi.

Hibridisasi sp3 pada PH3

Catatan: Biasanya cara cepat menentukan jumlah ikatan suatu senyawa maka fokus kepada jumlah atom mengelilingi atom pusat.

Jumlah ikatan pada atom pusat

  • CH4 maka jumlah ikatan sebanyak 4
  • PH3 maka jumlah ikatan sebanyak 3
  • IF5 maka jumlah ikatan sebanyak 5

Cara Cepat Mengerjakan Teori Hibridisasi

Ada beberapa orang yang sering gagal paham kapan orbital atom mengalami terkesitasi atau tidak, sehingga sangat sulit rasanya untuk memahami teori hibridisasi, termasuk saya juga kadang gagal paham. Maka cara ini sangat memudahkan saya.

Namun hal yang perlu diingat, cara ini tidak disarankan. Tapi untuk mempermudah pemahaman, tidak apa-apa dipelajari.

Jadi fokusnya adalah tidak memikirkan orbital atom mengalami tereksitasi atau tidak. Cukup fokus mengisi orbital yang kosong.

Misalkan pada CH4.

6C : 1s2 2s2 2p2

Nah selanjutnya dengan mengisi orbital kosong sebanyak jumlah ikatan (jumlah ikatan pada CH4 adalah 4).

Orbital hibrida: sp3
Bentuk geometrik: Tetrahedron

Misalkan pada IF5

53I : 1s2 … 5s2 5p5

Nah selanjutnya dengan mengisi orbital kosong sebanyak jumlah ikatan (jumlah ikatan pada IF5 adalah 5).

Orbital hibrida: sp3d2
Bentuk geometrik: Oktahedron