struktur molekul organik

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

            Nama “ organiik” merujuk pada sejarahnya, pada abad ke-19 yang dipercaya bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat/disintesis dalam tubuh organisme melalui vis vitalis-life-force. Kebanyakan senyawa kimia murni dibuat secara artifisial.

            Senyawa organik dibangun terutama oleh karbon dan hidrogen, dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen,oksigen, fosfor, halogen, dan belerang.

            Defenisi asli dari kimia organik ini berasal dari kesalahpahaman bahwa semua senyawa organik pasri berasal dari organismehidup, namun telah dibuktikan bahwa ada beberapa perkecualiaan.

I.2 PERUMUSAN MASALAH                         

1.      Untuk mengetahui jenis-jenis ikatan ion

2.      Untuk mengetahui cara pembentukan molekul

3.      Fungsi dari ion

I.3 KEGUNAAN

            Kegunaan makalah ini yaitu sebagai salah satu syarat untuk mengikuti ujian selain itu juga makalah ini berfungsi untuk memberikan kita penambahan wawasan tentang apa itu struktur molekul organik.

           

BAB II

PEMBAHASAN

STRUKTUR MOLEKUL ORGANIK

II.1 IKATAN ION

Logam dengan non-logam (atau ion poliatomik seperti amonium) melalui gaya tarik-menarik elektrostatik. Dengan Ikatan ion (atau ikatan elektrokovalen) adalah jenis ikatan kimia yang dapat terbentuk antara ion-ion  kata lain, ikatan ion terbentuk dari gaya tarik-menarik antara dua ion yang berbeda muatan.

Misalnya pada garam meja (natrium klorida). Ketika natrium (Na) dan klor (Cl) bergabung, atom-atom natrium kehilangan elektron, membentuk kation (Na⁺), sedangkan atom-atom klor menerima elektron untuk membentuk anion (Cl^-). Ion-ion ini kemudian saling tarik-menarik dalam rasio 1:1 untuk membentuk natrium klorida.

Na + Cl → Na⁺ + Cl^- → NaCl

Ø  Ikatan Kovalen Polar

Lebih kuat ke salah 1 atom.Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah s Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika pasangan elektron ikatan (PEI) tertarik atu atom.

Contohnya pada :    

Meskipun atom H dan F sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan F lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom F menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah F (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HF). Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan.

Ø  Teori ikatan valensi

Dalam kimia, teori ikatan valensi atau teori ikatan valens ^[1] menjelaskan sifat ikatan kimia dalam suatu molekul dari sudut valensi atom ^[2]. Teori ini menyimpulkan suatu aturan bahwa atom pusat dalam suatu molekul cenderung untuk membentuk ikatan elektron ganda sesuai dengan batasan geometris seperti kurang lebih ditentukan oleh aturan oktet.

Pada tahun 1916, G.N. Lewis mengusulkan suatu ikatan kimia yang terbentuk melalui interaksi dua elektron yang berbagi ikatan (shared bonding electron) dengan representasi molekul seperti struktur Lewis. Dengan menggunakan teori Heitler-London (1927), untuk pertama kalinya dimungkinkan untuk menghitung sifat hidrogen berdasarkan pertimbangan mekanika kuantum. Dua konsep utama lain dalam teori ikatan valensi adalah resonansi (1928) dan hibridisasi orbital (1930) yang dikembangkan oleh Linus Pauling.

Ø  Muatan formal

dihitung Muatan formal adalah muatan yang dimiliki oleh atom-atom yang terdapat di dalam suatu molekul atau ion poliatomik apabila atom-atom tersebut dianggap memiliki keelektronegatifan yang sama.

Besarnya muatan formal (Q_F) dapat dengan persamaan berikut:

Dimana : N_A = Jumlah electron valensi

N_LP = Jumlah pasangan electron bebas

N_BP = jumlah pasangan electron ikatan

Contoh 1 H₂O 

Muatan formal atom O : Q_F (O) = 6 – 4 - ½ x4 = 0

Muatan formal atom H : Q_F (H) = 1 - ½ x 2 = 0

Ø  Gugus fungsional

 dalam molekul, yang berperan dalam memberi karakteristik reaksi kimia pada molekul tersebut. Se (istilah dalam kimia organik) adalah kelompok gugus khusus pada  bergugus fungsional sama memiliki reaksi kimia yang sama atau mirip.

II.2 Bentuk molekul

1. Teori Domain Elektron
●Bentuk molekul tergantung pada susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI
dan pasangan elektron bebas (PEB) atom pusat dalam molekul. Dapat dijelaskan
dengan teori tolakan pasangan elektron kulit valensi atau teori VSEPR (Valence
Shell Electron Pair Repultion)
● Molekul kovalen terdapat pasangan-pasangan elektron baik PEI maupun PEB.
Karena pasangan-pasangan elektron mempunyai muatan sejenis, maka tolak-
menolak antarpasangan elektron. Tolakan (PEB - PEB) > tolakan (PEB - PEI) >
tolakan (PEI - PEI)
● Adanya gaya tolak-menolak menyebabkan atom-atom yang berikatan
membentuk struktur ruang yang tertentu dari suatu molekul dengan demikian
bentuk molekul dipengaruhi oleh banyaknya PEI maupun PEB yang dimiliki pada
atom pusat.
● Bentuk molekul ditentukan oleh pasangan elektron ikatannya
Contoh molekul CH4 memiliki 4 PEI

       

2. Merumuskan Tipe Molekul
1) Atom pusat dilambangkan dengan A
2) Domain elektron ikatan dilambangkan dengan X
3) Domain elektron bebas dinyatakan dengan E

Tabel tipe molekul

Jumlah Pasangan Elektron Ikatan (X)	Jumlah Pasangan Elektron Bebas (E)	Rumus (AXnEm)	Bentuk Molekul	Contoh
2	0	AX2	Linear	CO2
3	0	AX3	Trigonal planar	BCl3
2	1	AX2E	Bengkok	SO2
4	0	AX4	Tetrahedron	CH4
3	1	AX3E	Piramida trigonal	NH3
2	2	AX2E2	Planar bentuk V	H2O
5	0	AX5	Bipiramida trigonal	PCl5
4	1	AX4E	Bipiramida trigonal	SF4
3	2	AX3E2	Planar bentuk T	IF3
2	3	AX2E3	Linear	XeF2
6	0	AX6	Oktahedron	SF6
5	1	AX5E	Piramida sisiempat	IF5
4	2	AX4E2	Sisiempat datar	XeF4

Dengan menggunakan teori VSEPR maka kita dapat meramalkan bentuk geometri suatu molekul. Dalam artikel ini maka akan di contohkan menentukan bentuk geometri molekul XeF2, XeF4, dan XeF6. Diantara molekul-molekul tersebut ada yang memiliki pasangan elektron bebas dan ada yang tidak, jadi molekul-molekul tersebut adalah contoh yang bagus untuk lebih memahami teori VSEPR.
Pertama kita harus mementukan struktur lewis masing-masing molekul. Xe memiliki jumlah elektron valensi 8 sedangkan F elektron valensinya adalah 7.(lihat gambar dibawah)


 Lewis XeF2 seperti gambar sebelah kiri, dua elektron Xe masing-masing diapakai untuk berikatan secara kovalen dengan 2 atom F sehingga meninggalkan 3 pasangan elektron bebas pada atom pusat Xe. Hal yang sama terjadi pada molekul XeF4 dimana 4 elektron Xe dipakai untuk berikatan dengan 4 elektron dari 4 atom F, sehingga meninggalkan 2 pasangan elektron bebas pada atom pusat Xe.

Lihat gambar diatas XeF2 memiliki 2 pasangan elekktron terikat (PET) dan 3 pasangan elektron bebas (PEB) jadi total ada 5 pasangan elektron yang terdapat pada XeF2, hal ini menandakan bahwa geometri molekul atau kerangka dasar molekul XeF2 adalah trigonal bipiramid. Karena terdapat 3 PEB maka PEB ini masing masing akan menempati posisi ekuatorial pada kerangka trigonal bipiramid, sedangkan PET akan menempati posisi aksial yaitu pada bagian atas dan bawah. Posisi inilah posisi yang stabil apabila terdapat atom dengan 2 PET dan 3 PEB sehingga menghasilkan bentuk molekul linear. Jadi bentul molekul XeF2 adalah linier. (lihat gambar dibawah).

Lihat gambar strutur lewis XeF4 memiliki 4 pasangan elekktron terikat (PET) dan 2 pasangan elektron bebas (PEB) jadi total ada 6 pasangan elektron yang terdapat pada XeF4, hal ini menandakan bahwa geometri molekul atau kerangka dasar molekul XeF4 adalah oktahedral. Karena terdapat 2 PEB maka PEB ini masing masing akan menempati posisi aksial pada kerangka oktahedral, sedangkan PET akan menempati posisi ekuatorial. Posisi inilah posisi yang stabil apabila terdapat atom dengan 4 PET dan 2 PEB sehingga menghasilkan bentuk molekul yang disebut segiempat planar. Jadi bentul molekul XeF2 adalah segiempat planar.(lihat gambar
dibawah).

Bentuk molekul akan sama dengan susunan ruang elektron yang ada pada atom pusat jika tidak pasangan elektron bebas.
Perhatikan gambar berbagai bentuk molekul berikut ini !
X : atom pusat
E : pasangan elektron bebas

Ketika

II.3 RESONANSI DALAM STRUKTUR LEWIS

Kita menggambarkan struktur Lewis dari Ozon (O₃), aturan oktet akan terpenuhi jika kita menem patkan ikatan rangkap dua di antara atom O pusat dengan salah satu dari dua atom O ujung. Karena itu kita dapat menggambarkan ikatan rangkap dua baik dengan atom O pada ujung kiri maupun kanan, dan keduanya merupakan struktur yang identik.

Gambar 1.1 Struktur Lewis Ozon

Faktanya kedua struktur ini tidak ada yang benar karena panjang ikatan dua ikatan O ternyata memiliki nilai yang sama diantara panjang O – O dan O=O, padahal menurut struktur diatas, kedua ikatan pada atom O pusat akan memiliki panjang yang berbeda dikarenakan ikatan tunggal akan memiliki panjang ikatan yang lebih panjang dibandingkan dengan ikatan rangkap.

Keanehan pada ikatan O₃ ini dapat diatasi dengan menggunakan konsep resonansi, pada struktur resonansi terdapat dua atau lebih struktur Lewis untuk satu molekul yang tidak dapat dinyatakan secara tepat dengan hanya menggunakan satu struktur Lewis. Istilah resonansi itu sendiri berarti penggunaan dua atau lebih struktur lewis untuk menggambarkan molekul tertentu. Dalam kasus ozon ini, struktur resonansi dari molekul O₃ dapa digambarkan dengan menggunakan kedua struktur Lewisnya.

 

Gambar 1.2 Struktur resonansi Ozon

Istilah resonansi sering disalahartikan dengan mengatakan bahwa molekul seperti ozon berpindah secara cepat dari satu struktur resonansi ke satu striktur resonansi lain. Namun hal ini tidaklah tepat karena perlu diingat bahwa tidak satupun dari struktur resonansi yang diberikan dapat menggambarkan secara tepat struktur resonansi yang sesungguhnya, yang merupakan struktur tesendiri yang unik dan stabil. Konsep resonansi hanyalah sebuah cara untuk menggambarkan model ikatan tersebut Contoh lainnya dari molekul yang beresonansi adalah benzena (C6H6), ion NO2-, dan ion NO3‑.

Oleh karena banyaknya struktur yang terbentuk apabila mengalami resonansi maka dalam penggambaran struktur lewis nya dengan mendistribusikan kepadatan elektron yang sama di antara ikatan. Biasanya ditandai dengan garis putus-putus. Untuk molekul benzena (C₆H₆), biasanya digunakan lambang lingkaran didalam struktur benzen yang menunjukan distribusi yang merata dari ikatan sekeliling cincin karbon.

Gambar 1.6. Garis putus-putus pada NO₂^- dan NO₃^- dan lambang lingkaran pada C₆H₆

Molekul-molekul yang mengalami resonansi dalam pembentukan ikatan kimia akan memiliki energi yang lebih rendah atau sering disebut dengan energi resonansi. Dengan adanya energi resonansi menandakan molekul yang mengalami resonansi lebih stabil daripada molekul dengan ikatan kimia yang biasa.

Orbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom.^[1] Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron.^[2] Secara spesifik, orbital atom menyatakan keadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam sekumpulan elektron di sekeliling atom.

Walaupun beranalogi dengan planet mengelilingi Matahari, elektron tidak dapat digambarkan sebagai partikel padat, sehingga orbital atom pula tidak akan menyerupai lintasan revolusi planet. Analogi yang lebih akurat adalah membandingkan orbital atom dengan atmosfer (elektron) yang berada di sekeliling planet kecil (inti atom). Orbital atom dengan persis menggambarkan bentuk geometri atmosfer ini hanya ketika terdapat satu elektron yang ada dalam atom. Ketika elektron yang lebih banyak ditambahkan pada atom tersebut, elektron tambahan tersebut cenderung akan mengisi volume ruang di sekeliling inti atom secara merata sehingga kumpulan elektron (kadang-kadang disebut "awan elektron")[3] tersebut umumnya cenderung membentuk daerah probabilitas penemuan elektron yang berbentuk bola.

Orbital atom dan orbital molekul elektron. Orbital-orbital pada gambar di atas disusun seiring dengan meningkatnya energi. Perhatikan bahwa orbit atom adalah fungsi dari tiga variabel (dua variabel sudut, dan satu variabel jari-jari r). Penggambaran di atas adalah sesuai dengan komponen sudut orbital, namun tidaklah sepenuhnya dapat mewakili keseluruhan bentuk orbital yang ada.

Gagasan bahwa elektron dapat berevolusi di sekeliling ini atom dengan momentum sudut yang pasti diargumenkan dengan penuh keyakinan oleh Niels Bohr pada tahun 1913,^[4] dan fisikawan Jepang Hantaro Nagaoka pun telah mempublikasi hipotesis perilaku orbit elektron seawal tahun 1904.^[5] Namun adalah penyelesaian persamaan Schrödinger pada tahun 1926 untuk gelombang elektron pada atom yang memberikan fungsi matematis orbital atom modern.^[6]

Oleh karena berbeda dengan "orbit" mekanika klasik, istilah "orbit" elektron pada atom digantikan dengan istilah orbital, yang diciptakan oleh kimiawan Robert Mulliken pada tahun 1932.^[7] Orbital atom umumnya dideskripsikan sebagaifungsi gelombang "bak hidrogen" dengan bilangan kuantum n, l, m yang berkorespondensi dengan energi, momentum sudut, dan arah momentum sudut pasangan elektron secara berurutan. Tiap-tiap orbital (ditentukan oleh sehimpunan bilangan kuantum yang berbeda) yang secara maksimal hanya dapat menampung dua elektron ini memiliki nama klasiks,p,d, dan f. Nama-nama ini berasal dari karakteristik yang terpantau pada garis spektroskopi masing-masing, yaknisharp, principal, diffuse, dan fundamental. Nama orbital setelah orbital f dinamakan secara alfabetis mulai dari^]

Gaya Antar Molekul 

Gaya Tarik Dipol – dipol 

Molekul yang mempunyai momen dipol permanen dikatakan sebagai polar Perhatikan bahwa anak panah yang menyatakan kepolaran digambar dari muatan positif parsial ke muatan negatif parsial. Arah vektor menuju ke atom yang lebih elektronegatif ujung plus menunjukkan ke atom yang kurang elektronegatif. Gaya tarik antar dua molekul polar disebut Gaya tarik dipol-dipol. Tarikan ini lebih kuat dari pada tarikan antara molekul-molekul non polar.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

III.1 KESIMPULAN

            Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa struktur molekul ion  merupakan senyawa kimia sangat penting dalam kehidupan manusia terutama senyawa organik,selain itu kerangka karbon monosakarida juga berfunsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya.

III.2 SARAN

            saya berharap agar dalam mata kuliah ini lebih diperbanyak praktikumnya, sehingga mahasiswa dapat cepat mengerti.

DAFTAR PUSTAKA

            Wikipedia.org/wiki/kimia_organik

            www.niamwebs.com/sdb/struktur-molekul-ion

            www.denyrendra.net/struktur -organik