STRUKTUR MOLEKUL BERDASARKAN TEORI VSEPR

Ada beberapa teori yang dapat meramalkan bentuk struktur suatu molekul yaitu : teori VSEPR yang dikemukakan oleh Lewis dan teori ikatan valensi orbital hibrid mekanika kuantum. Pada kesempatan ini penulis akan mencoba untuk menuliskan dari sisi teori VSEPR.

Teori VSEPR merupakan kepanjangan dari Valence Shell Electron Pair Repulsion. Secara arti harfiahnya adalah Teori Tolakan Pasangan Elektron Kulit Valensi. Teori ini adalah teori yang dapat meramalkan bentuk molekul berdasarkan gaya tolak menolak elektron valensi atom pusat. Prinsip utama teori ini adalah bahwa bentuk molekul itu ditentukan oleh ada atau tidaknya tolakan elektron bonding  dan non bonding elektron  Dalam bahasa kita, teori ini dikenal dengan istilah teori Domain Elektron. Untuk memahami teori ini anda sudah memahami ikatan kimia. Karena dalam bahasan topik ini akan digunakan istilah bonding (PEI) dan non bonding (PEB).

Elektron merupakan partikel bermuatan negatif (-) sehingga sesama elektron akan saling tolak menolak satu sama lain, sehingga dalam suatu molekul awan elektron akan menyusun diri untuk meminimalkan gaya tolak menolak tersebut. Berikut ini disajikan bentuk-bentuk dasar suatu molekul, yang dimaksud bentuk dasar yaitu bentuk yang tidak mengalami distorsi dari non bonding elektron (nol).

Sekarang, mari kita ambil satu contoh molekul dari data diatas, yaitu molekul methana CH₄ , molekul ini memiliki 4 domain elektron yang terdiri dari 4 buah elektron bonding dan tak memiliki elektron non bonding (nol). Sehingga awan elektron disekitar atom pusat karbon tersebar pada empat ikatan dengan atom hidrogen. Struktur lewis merupakan struktur 2-D, sehingga sudut ikatan yang memungkinkan untuk struktur 2-D adalah 90⁰ .

Namun bagaimanapun, bentuk molekul yang sesungguhnya digambarkan dalam bentuk 3-D (model ball and stic)  sudut ikatan yang dibuntuk antara atom Carbon dan Hydrogen adalah sebesar 109,5⁰

dan jika kita menggambar molekul CH₄ dalam bentuk geometri maka akan diperoleh bentuk tetrahedron.

Nah, jadi kesimpulannya bentuk geometri molekul untuk molekul CH₄ menurut teori VSEPR adalah tetrahedron.

Sekarang mari kita lihat bentuk geometri molekul lain yaitu molekul amonia NH₃ , dimana jumlah Domain molekul NH₃ ini sama dengan jumlah domain pada CH₄  yaitu sebanyak 4 domain. Namun perbedaannya adalah Domain elektron NH₃ terdiri dari 3 buah elektron bonding dan 1 buah elektron non bonding. Mari kita lihat struktur lewis atau struktur 2-D dari NH₃

Dari gambar diatas terlihat adanya satu buah nonbonding elektron, Keberadaan 1 buah elektron non bonding pada NH₃ ini akan menyebabkan distorsi pada molekul NH₃

Mari kita lihat dalam struktur 3-D berikut :

Namun bagaimanapun, ketika kita melihat bentuk molekul, kita tidak akan bisa melihat non bonding elektron, karena ia tidak terpasang dengan atom. Sehingga gambar diatas jika dilihat dalam bentuk molekul adalah sebagai berikut :

Sudut ikatan yang dibentuk oleh atom nitrogen dan hidrogen pada amonia adalah sebesar 107,5⁰ . Jika kita menggambarkan bentuk geometri molekul NH₃ maka gambarnya adalah sebagai berikut :

Sehingga kesimpulannya bentuk geometri molekul untuk molekul NH₃ menurut teori VSEPR adalah trigonal piramida.

Selanjutnya mari kita lihat bentuk geometri molekul lain yaitu molekul air H₂O , dimana jumlah Domain molekul H₂O ini sama dengan jumlah domain pada CH₄  dan NH₃ sebanyak 4 domain. Namun perbedaannya adalah Domain elektron H₂O terdiri dari 2 buah elektron bonding dan 2 buah elektron non bonding. Kita akan lihat bagaimana perubahan bentuk geometrinya. Mari kita lihat struktur lewis atau struktur 2-D dari H₂O

Dari gambar diatas terlihat adanya dua buah nonbonding elektron, Keberadaan 2 buah elektron non bonding pada H₂O ini akan menyebabkan distorsi pada molekul H₂O

Mari kita lihat dalam struktur 3-D berikut :

Sudut ikatan yang dibentuk oleh atom oksigen dan hidrogen pada molekul air adalah sebesar 104,5⁰ . Jika kita menggambarkan bentuk geometri molekul H₂O maka gambarnya adalah sebagai berikut :

Sehingga kesimpulannya bentuk geometri molekul untuk molekul H₂O  menurut teori VSEPR adalah bentuk bent (bengkok) .