Oktober 24, 2012
Teori Orbital Molekul
Seperti
yang telah dijelaskan pada pendahuluan bahwa
memberikan deskripsi yang lebih tepat pada
spektrokopi, ionisasi, dan sifat-sifat magnetik molekul
(Wikipedia, 2010). Teori orbital
molekul (OM) menggambarkan
ikatan kovalen melalui istilah orbital molekul yang dihasilkan dari
interaksi orbital-orbital atom dari atom-atom yang berikatan dan yang terkait
dengan molekul secara keseluruhan (lischer, 2009). Konstruksi orbital molekul dari orbital atom, ibagian dalam
pembentukan molekul. Separuh dari orbital molekul mempunyai energi yang lebih
besar daripada energi orbital atom. Orbital yang dibentuk yaitu orbital molekul
pengikatan (bonding) dan orbital molekul antiikatan (anti bonding). Elektron
yang tidak mengambil bagian dalam pengikatan disebut elektron tidak berikatan
(nonbonding) dan mempunyai energy yang sama dengan energy yang dimiliki
atom-atom yang terpisah. Energi –energi relatif dari setiap jenis orbital
secara umum terlihat pada gambar 2 berikut ini (Dogra, 1990):
Orbital
atom yang mengambil bagian dalam pembentukan orbital molekul harus memenuhi
persyaratan sebgai berikut:
1. Orbital
atom yang membentuk orbital molekulm harus mempunyai energi yang dapat
dibandingkan.
2. Fungsi
gelombang dari masing-masing orbital atom harus bertumpang tindih dalam ruangan
sebanyak mungkin..
3. Fungsi
gelombang orbital atom harus mempunyai simetri yang relatif sama dengan sumbu
molekul.
Yang paling umum membentuk orbital molekul
adalah σ (sigma) dan orbital π (pi). Orbital sigma simetris disekitar sumbu
antarnuklir. Penampang tegak lurus terhadap sumbu nuklir (biasanya sumbu x)
memberikan suatu bentuk elips. Ini terbentuk dari orbital s maupun dari p dan
orbital d yang mempunyai telinga sepanjang sumbu antar nuklir. Orbital π
terbentuk ketika orbital p pada setiap atom mengarah tegak lurus terhadap sumbu
antarnuklir. Daerah tumpang tindih ada di atas dan di bawah sumbu ikatan (lihat
gambar 3).
Gambar
3. Bentuk orbital molekul yang terbentuk dari orbital atom
Pembahasan
Mengenai Diagram Korelasi Orbital Molekul HCl
Molekul
HCl merupakan molekul heteronuklir, dimana kedua atom berasal dari unsur yang
berbeda. Atom Cl memiliki nomor atom 17 dengan konfigurasi elektron: 1s2 2s2
2p6 3s2 3p5, sedangkan atom H memiliki
nomor atom 1 dengan konfigurasi elektron: 1s1. Atom Cl lebih
elektronegatif daripada atom H. Diagram korelasi orbital molekul menunjukkan
bahwa tingkat-tingkat energi dari atom Cl yang lebih elektronegatif bergeser ke arah bawah,
karena atom Cl menarik elektron-elektron valensi lebih kuat dari pada atom H. Seperti
gambar 4 diagram korelasi orbital molekul HCl.
Gambar 4. Diagram korelasi orbital molekul
HCl
Orbital-orbital
atom bercampur secara signifikan membentuk orbital molekul hanya jika energi
orbital-orbital ini cukup berdekatan dan mempunyai simetri yang benar. Pada
molekul HCl, orbital 1s dari atom Cl energinya terlalu rendah untuk bisa
bercampur dengan orbital 1s dari atom H. Hal yang sama juga terjadi untuk
orbital 2s atom Cl. Berdasarkan teori hibridisasi sebelum atom Cl berikatan
dengan atom H membentuk molekul maka akan terjadi hibridisasi orbital atau
pencampuran orbital atom Cl. Pada atom Cl dapat dilihat bahwa orbital 3s
bercampur dengan orbital 3p (karena berada dalam satu kulit) sebelum membentuk
orbital molekul. Hal ini dikarenakan semua
elektron pada kulit terluar memiliki kesempatan yang sama untuk berikatan
dengan elektron pada atom H, sehingga terjadi pencampuran orbital 3s dan 3p
pada atom Cl.
Interaksi
antara 3s pada atom Cl membentuk ikatan sigma, biasanya apabila terjadi interaksi
membentuk ikatan maka akan terbentuk 2 orbital yaitu orbital σ dan σ*.
Namun, karena orbital ikatan 4sb lebih rendah energinya dari nonbonding
maka tidak terbentuk ikatan anti sigma (σ*). Tumpang tindih total
dari orbital 1s hidrogen dengan orbital 3Px
atau 3Py (terletak di atas 5sb pada gambar 4) atom
Cl adalah nol, sebab fasa positif dan negatif dari fungsi gelombang gabungan
bila dijumlahkan menjadi nol. Atom Cl
hanya meninggalkan orbital 3Pz (4sb), yang bergabung
dengan orbital 1s hidrogen menghasilkan orbital σ dan σ*.
Dari
gambar 4 dapat dilihat bahwa orbital 3Px (2πnb), dan
3Py(2πnb) dari klor tidak bercampur dengan orbital 1s
dari hidrogen dan dengan demikian tetap berada dalam keadaan atomic
(nonpengikatan). Elektron-elektron dalam orbital ini tidak berkontribusi secara
signifkan dalam pengikatan kimia. Karena klor lebih elektronegatif daripada
hidrogen, energi orbital 3p nya terletak dibawah energi orbital 1s dari
hidrogen. Bila kedelapan elektron valensi digunakan untuk HCl, maka konfigurasi
orbital molekul yang dihasilkan adalah:
(3sCl)2 (σ)2
(3pCl)4
Orde
ikatan totalnya adalah 1 sebab elektron-elektron dalam orbital atom
nonpengikatan tidak mempengaruhi orde ikatan. elektron-elektron dalam orbital σ
akan lebih cenderung ditemukan dekat dengan atom klorin daripada didekat atom
hidrogen, dan dengan demikian HCl memiliki momen dipol Hδ+Cl δ-.
Langganan:
Posting Komentar
(Atom)
0 komentar:
Posting Komentar