Soal dan Pembahasan Bentuk Geometri Molekul : Teori Domain Elektron

Sebelum membahas soal tentang geometri molekul berdasarkan teori domain elektron, ada baiknya teman teman membaca terlebih dahulu materi singkat tentang cara menentukan bentuk molekul menggunakan teori domain elektron berikut ini . Kemudian saya juga akan menyajikan tabel hubungan PEB dan PEI terhadap bentuk molekul dan kepolaran senyawa, karena kita akan menggunakannya dalam menjawab soal, sebagai berikut :

Soal dan Pembahasan Bentuk Geometri Molekul Menggunakan Teori Domain Elektron/VSEPR

Menentukan jumlah domain elektron (Pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas(PEB)) suatu molekul

Soal 1
Molekul $ClF_{3}$ mempunyai bentuk T. Jumlah pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas berturut - turut adalah . . . . .
A. 2 dan 2
B. 3 dan 2
C. 4 dan 0
D. 4 dan 1
E. 5 dan 1

Pembahasan :
Ada beberapa cara untuk menentukan jumlah PEB dan PEI suatu molekul :

Cara 1
Dengan melihat tabel hubungan PEI dan PEB terhadap bentuk molekul (syarat : tentu kalian harus punya tabelnya, kemudian jika tidak boleh menggunakan tabel kalian harus hafal tidak hanya tipe molekul senyawa, tetapi juga jumlah domainnya, disamping kalian juga harus menghafal bentuk molekulnya)

Berdasatkan tabel bentuk T planar / datar memiliki jumlah pasangan elektron ikatan = 3, dan pasangan elektron bebasnya = 2

Cara 2
Menggambar Struktur Lewis (jika diketahui nomor atomnya, atau kalian bisa melihat tabel perodik untuk memperoleh data nomor atomnya)

Cl ( nomor atom 17) = 2 8 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7
F ( nomor atom 9) = 2 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7

Atom pusat = Cl ( jumlahnya paling sedikit)

Atom F dengan Cl akan berikatan tunggal karena F hanya butuh satu elektron lagi untuk mencapai kestabilan sesuai aturan oktet, sehingga bentuk struktur lewisnya adalah :

Dari struktur lewis diatas, terlihat ada 3 pasangan elektron ikatan dan 2 buah pasangan elektron bebas.

Cara 3
(cara termudah menurut saya, syarat = diketahui nomor atom )

Cl ( nomor atom 17) = 2 8 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7
F ( nomor atom 9) = 2 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7

Atom pusat = Cl
X atau PEI = 3 ( lihat saja jumlah subtituen yang terikat pada atom pusat, karena pada molekul terikat 3 buah atom F pada atom pusat Cl, maka jumlah PEI-nya adalah 3)

Jumlah elektron ikatan = 3 (karena jenis ikatan kovalen yang terjadi antara F dan Cl adalah tunggal, sehingga dibutuhkan 3 buah elektron Cl untuk berikatan dengan 3 buah atom F)

E atau PEB = $= \frac{ev. atom pusat - J.e. Ikatan}{2} = \frac{7-3}{2}= \frac{4}{2}= 2$

Jawaban : B

Menentukan bentuk molekul suatu senyawa netral

Soal 2
Senyawa dibawah ini yang mempunyai bentuk molekul seperti gambar dibawah ini adalah . . . .(nomor atom : H = 1, Te = 52, C = 6, Cl = 17, I = 53, Xe = 54 dan Al = 13)
A. $H_{2}Te$
B. $XeF_{4}$
C. $IF_{3}$
D. $CCl_{4}$
E. $AlCl_{3}$

Pembahasan :
Gambar molekul diatas adalah bentuk molekul tetrahedral dengan tipe molekul adalah $AX_{4}$ . Untuk mencari mana senyawa yang mempunyai tipe molekul , cukup melihat jumlah subtituen yang terikat pada atom pusat.
$AX_{4}$
Ada 4 buah atom yang terikat pada atom pusat dan tidak mepunyai pasangan elektron bebas.

Berdasarkan hal tersebut, kemungkinan jawaban hanya dua yaitu $XeF_{4}$ dan $CCl_{4}$ . Untuk memastikan yang benar, kita perlu mencari bentuk molekul masing masing senyawa .

Senyawa $XeF_{4}$
Xe (nomor atom 54 ) = 2 8 18 18 8 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 8
F (nomor atom 9) = 2 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7

Atom pusat = Xe (jumlahnya paling sedikit)
X atau PEI = 4 (jumlah F yang terikat pada atom Xe)

Jumlah elektron ikatan = 4 (karena ikatan F dengan Xe tunggal, sehingga dibutuhkan 4 elektron Xe untuk berikatan tunggal dengan 4 atom F)
E atau PEB = $= \frac{ev - J.e. ikatan}{2}=\frac{8-4}{2} = \frac{4}{2}= 2$

Tipe molekul = $AX_{4}E_{2}$
Bentuk molekul = Segiempat datar

Senyawa $CCl_{4}$
C (nomor atom 6 ) = 2 4 $\rightarrow$ jumlah elektron valensi = 4
Cl (nomor atom 17) 2 8 7 $\rightarrow$ jumlah elektron valensi = 7

Atom pusat = C
X atau PEI = 4 ( jumlah subtituen Cl pada atom pusat C)

Jumlah elektron ikatan = 4 (karena ikatan antara Cl dengan C adalah kovalen tunggal)
E atau PEB = $= \frac{ev - J.e. ikatan}{2}=\frac{4-4}{2} = \frac{0}{2}= 0$

Tipe molekul = $AX_{4}$
Bentuk molekul = Tetrahedral

Jawaban : D

Menentukan Bentuk Molekul Suatu Ion Poliatomik

Soal 3
Ion $NO_{3}^{-}$ merupakan ion poliatomik. Atom N bertindak sebagai atom pusat. Bentuk molekul ion $NO_{3}^{-}$ yaitu . . . .
A. Tetrahedral
B. Oktahedral
C. Trigonal bipiramida
D. Bentuk T
E. Segitiga datar

Pembahasan :
Ion $NO_{3}^{-}$ adalah ion poliatomik. Untuk menentukan bentuk molekunya ikutilah langkah - langkah berikut :

Konfigurasi elektron ;
N (nomor atom 7) = 2 5 Jumlah elektron valensi = 5
O (nomor atom 8) = 2 6 Jumlah elektron valensi = 6
Atom pusat = N
Atom ujung = O

Langkah 1 : Menghitung jumlah pasangan elektron
Rumus = $= \frac{\sum ev \pm muatan .ion }{2}$

Tanda berlaku jika ion positif = - dan jika ion negatif maka +

Untuk ion jumlah pasangan elektron
= $= \frac{(1 x ev N)+(3 x ev O)+Muatan.Ion}{2}= \frac{(1x5)+(3x6)+1}{2}= \frac{24}{2}= 12$

Langkah 2 : Menghitung PEI atom pusat
PEI = Jumlah atom - 1
Jumlah atom pada ion adalah = 4 (1 buah atom N dan 3 buah atom O)

PEI untuk ion = 4 - 1 = 3

Langkah 3 : Menghitung jumlah pasangan elektron atom pusat
Pasangan elektron atom pusat = jumlah pasangan elektron yang berada di sekitar atom pusat

Pasangan elektron atom pusat
= Pasangan elektron - (3 x Jumlah atom ujung)
= 12 - ( 3 x 3)
= 12 - 9
= 3

Jumlah Jumlah atom ujung ditujukan untuk semua atom kecuali ato H karena pada atom H hanya memiliki satu buah elektron, dan jika sudah berikatan dengan atom lai, maka tidak ada lagi elektron disekeliling atom.

Langkah 4 : Menghitung PEB
PEB = Pasangan elektron pusat - PEI = 3 - 3 = 0

Langkah 5 : Menentukan Tipe dan Bentuk Molekul
Tipe molekul = $AX_{3}$
Bentuk molekul = Segitiga datar / Trigonal planar

Jawaban : E

Menentukan Notasi VSEPR suatu molekul

Soal 4
Notasi VSEPR untuk molekul $PF_{5}$ adalah . . . .(nomor atom P = 15 dan F = 9)
A. $AX_{3}$
B. $AX_{5}$
C. $AX_{4}E$
D. $AX_{3}E_{2}$
E. $AX_{2}E_{3}$

Pembahasan :
Notasi VSEPR = $AX_{n}E_{m}$
Konfigurasi elektron penyusun molekul $PF_{5}$ :
P (Nomor atom 15 ) = 2 8 5 $\rightarrow$ jumlah elektron valensi = 5
F (nomor atom 9 ) = 2 7 $\rightarrow$ jumlah elektron valensi = 7

Atom pusat = P (jumlah paling sedikit)
X atau PEI = 5 (Jumlah subtituen / atom yang terikat pada atom pusat)

Jumlah elektron ikatan = 5 ( Karena untuk berikatan tunggal dengan 5 atom F dibutuhkan 5 buah elektron atom pusat P)
E atau PEB =

Tipe molekul = Notasi VSEPR = $AX_{5}$

Jawaban : B

Menjelaskan kenapa terjadi perbedaan sudut ikatan dalam suatu molekul

Soal 5
Dalam molekul air terdapat sudut ikatan sebesar $104,5^{0}$ . Sudut ini lebih kecil dibandingkan sudut tetrahedral ( $109,5^{0}$ ) .Hal ini disebabkan oleh . . . . .
A. Gaya tolak PEB > PEI
B. Gaya tolak PEB = PEI
C. Gaya tolak PEB < PEI
D. Molekul air memiliki 4 pasang elektron
E. Ukuran atom oksigen lebih besar dibandingkan atom Hidrogen

Pembahasan :
Molekul air harusnya memiliki sudut ikatan tetrahedral (karena mempunyai 4 domain) sebesar $109,5^{0}$ , tetapi kenyataannya hanya $104,5^{0}$ .

Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :
Jumlah domain elektron dalam molekul $H_{2}O$ ada 4 buah, terdiri dari dua pasangan elektron ikatan (ikatan dengan H) dan dua pasang elektotron bebas (karena untuk berikatan dengan dua atom H hanya dibutuhkan 2 elektron atom O, sehingga tersisa 4 elektron atau 2 pasang elektron yang tidak digunakan dalam berikatan ).

Catatan : Konfigurasi elektron
H (nomor atom 1)= 1 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 1
O (Nomor atom 8)= 2 6 $\rightarrow$ jumlah elektron valensi = 6

Jika kita gambarkan bentuk geometri molekul $H_{2}O$ adalah sebagai berikut :

Ada 3 jenis tolakan pada molekul yaitu PEB - PEI, PEB - PEB dan PEI - PEI. Kita ketahui bahwa tolakan terbesar terjadi antara PEB - PEB, sehingga tolakan ini akan mendorong ikatan lain sedemikian rupa sehingga sudut ikatannnya mengecil sampai $104,5^{0}$ dengan tujuan meminimalkan tolakan.

Jawaban : A

Menentukan bentuk molekul senyawa berdasarkan konfigurasi / nomor atom penyusun suatu molekul

Soal 6
Konfigurasi elektron :
N = $1s^{2}2s^{2}2p^{3}$
Cl = $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$
Bentuk molekul dari senyawa yang terjadi jika kedua unsur tersebut berikatan sesuai aturan oktet adalah . . . .
A. Linier
B. Segitiga piramida
C. Tetrahedral
D. Segitiga bipiramida
E. Oktahedral

Pembahasan :
Konfigurasi elektron :
N = $1s^{2}2s^{2}2p^{3}$
Kulit valensi = $2s^{2}2p^{6}$
Jumlah Elektron Valensi = 2 + 3 = 5

Cl = $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$
Kulit Valensi = $3s^{2}3p^{5}$
Jumlah elektron valensi = 2 + 5 = 7

Pada soal soal sebelumnya selaui diberikan rumus molekul senuawa yang akan ditentukan bentuk molekulnya, tetapi soal ini tidak. Jadi langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan rumus molekul senyawa yang terjadi.

N dengan ev = 5, membutuhkan 3 buah elektron lagi agar stabil sesuai dengan aturan oktet, maka ia akan berikatan tunggal dengan 3 buah atom Cl (karena ev atom Cl = 7). Sehingga rumus molekul senyawa yang terjadi adalah .

Atom pusat = N
X atau PEI = 3
Jumlah elektron ikatan = 3
E atau PEB = $\frac{ev-J.e.Ikatan}{2}= \frac{5-3}{2}= \frac{2}{2}= 1$

Tipe molekul = $AX_{3}E$
Bentuk molekul =Segitiga Bipiramida/Piramida Trigonal

Jawaban : D

Soal 7

Jika atom X(nomor atom 4) dan Y(nomor atom 17) berikatan, bentuk molekul dan sifat kepolaran yang terbentuk adalah . . . .
A. Segiempat planar dan polar
B. Linier dan polar
C. Tetrahedral dan Non polar
D. Oktahedral dan non polar
E. Linier dan nonpolar

Pembahasan :
X(nomor atom 4) = 2 2 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 2
Y(nomor atom 17) = 2 8 7 $\rightarrow$ Jumlah elektron valensi = 7

Jika X dan Y berikatan maka akan mebentuk molekul $XY_{2}$ . Kenapa??
Kita lihat dari atom Y yang memiliki ev = 7, hanya mungkin mebentuk ikatan kovalen tunggal karena hanya mebutuhkan 1 buah elektron lagi agar stabil secara oktet. Karena jumlah elektron valensi atom X hanya 2, berati ada dua ikatan kovaen tunggal antara X dan Y sehingga rumus molekulnya adalah $XY_{2}$ . Ini adalah meolekul yang menyimpang dari aturan oktet karena elektron disekitar atom pusat X tidak cukup 8.

Molekul $XY_{2}$
Atom pusat = X
X atau PEI = 2
Jumlah elektron ikatan = 2
E atau PEB = $\frac{ev -J.e.Ikatan}{2}= \frac{2-2}{2}=\frac{0}{2}= 0$

Tipe molekul = $AX_{2}$
Bentuk molekul = Linier
Kepolaran = Non polar

Jawaban : E

Contoh Soal 8

Diketahui unsur P (nomor atom 16) dan Q (nomor atom 9), jika berikatan maka rumus molekul, jenis ikatan bentuk molekul dan kepolaran dari senyawa yang terbentuk berturut-turut adalah........

Pembahasan:

konfigurasi elektron:

P = 1 s2 2s2 2p6 3s2 3p4 (kulit valensi = 3s2 3p4 = memiliki 6 elektron valensi)

Q = 1s2 2s2 2p5 (kulit valensi = 2s2 2p6 = memiliki 7 elektron valensi)

Karena kedua unsur sama-sama membutuhkan elektron untuk mencapai kestabilan, berarti kedua unsur merupakan unsur non logam. Ikatan antara dua unsur non logam disebut dengan ikatan kovalen.

Rumus molekul yang terbentuk:

Karena Q memiliki 7 elektron valensi, maka butuh 1 elektron lagi agar stabil. Ikatan Q dengan unsur manapun pasti selalu ikatan kovalen tunggal. Sedangkan P harus menerima dua elektron lagi supaya stabil. Karena satu atom Q hanya bisa memberi satu elektron, maka untuk berikatan dengan P, dibutuhkan dua buah unsur Q sehingga rumus molekul senyawa yang terbentuk adalah PQ2.

Bentuk molekul

PEI = X = jumlah subtituen yang diikat oleh atom pusat = 2

PEB = (elektron valensi atom pusat - jumalh elektron yang digunakan atom pusat untuk berikatan)/2

PEB = (6 - 2)/2 = 2

Tipe molekul/notasi VSEPR = AX2E2

Bentuk molekul = bentuk V

Kepolaran = polar

Nah, itulah beberapa pembahasan soal mengenai bentuk molekul senyawa-senyawa baik yang berupaka molekul netral maupun molekul poliatomik. semoga pembahasan soal-soal diatas dapat bermanfaat bagi kamu yang telah berkunjung ke blog ini.

Jangan lupa, jika kamu merasa bahwa artikel ini bermanfaat, mohon bantuannya untuk share link artikel ini melalui tombol share yang ada dibawah agar semakin banyak lagi orang yang merasakan manfaatnya. Terimakasih.

Artikel ini telah diupadte pada tanggal 30-19-2022

Untuk Bab Ikatan Kimia, Bentuk Molekul dan Gaya Antar Molekul, saya sudah buat berbagai macam artikel mulai dari materi, contoh soal dan pembahannya. Jika kamu tertarik, kamu dapat kunjungi link dibawah ini ya:

Location:

4 komentar untuk "Soal dan Pembahasan Bentuk Geometri Molekul : Teori Domain Elektron"

Andrian Vernandes4 Januari 2017 pukul 11.09
lihat dengan atom apa ia berikatan....jika atom yang berikatan dengan atom pusat itu elektron valensinya 1 atau 7, maka ia akan berikatan tunggal dengan atom pusat seperti jika yang berikatan tunggal adalah atom Cl dan H, tidak pernah kita temukan berikatan rangkap dengan atom lain. Jika elektron valensinya atom yang berikatan dengan atom pusat 6, maka pasti akan membentuk ikatan rangkap 2, seperti O pada molekul CO2, dan seterusnya. Nah mudah kan.....secara umum begitu. Tapi tidak semuanya, Kemampuan membuat rumus lewis sangat dituntut disini.
BalasHapus
Balasan
senyawa pengetahuan16 Juli 2017 pukul 07.03
Kak mau nanya. ClF3 kok bentuknya bisa T, bukankah dia ada 2 pasangan PEB otomatis 2 pasangan PEB itu akan saling mengurangi tolak menolak seminimum mungkin. Kalau menurut saya setelah membaca penjelasan kakak seharusnya bentuknya piramida triogonal. Mohon penjelasannya kak.
BalasHapus
Balasan
farah tazkiya28 Oktober 2017 pukul 21.02
e\
BalasHapus
Balasan