Mengenal Teori Hibridisasi dan Pembentukan Molekulnya

Table of Contents

Pengenalan Teori Hibridisasi

Sebelumnya kita telah melihat bagaimana cara meramalkan bentuk molekul menurut teori VSEPR. Bentuk molekul pada dasarnya ditentukan berdasarkan susunan pasangan elektron di sekitar atom pusat.

Sebagai contoh, untuk molekul CH4 yang atom pusatnya dikelilingi empat pasang elektron ikatan, maka memiliki bentuk molekul berupa tetrahedral.

Pada materi kali ini, yang akan kita lihat adalah mengapa atom-atom dalam molekul CH4 disusun dalam bentuk tetrahedral ? dan Bagaimana atom-atom tersebut dapat saling membagi elektronnya ?


Teori Pembentukan Molekul Dengan Hibridisasi

Teori hibridisasi pada dasarnya didasari dari teori mekanika kuantum dan teori Hibridisasi juga merupakan perkembangan dari teori VSEPR.

Dalam teori hibridisasi, bentuk molekul ditentukan dari hasil penggabungan antar orbital-orbital atomnya.

Untuk lebih jelasnya, kita akan melihat konfigurasi elektron molekul CH4 berikut ini:
  • Konfigurasi elektron untuk atom C: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 (dalam keadaan dasar)
  • Konfigurasi elektron atom C: 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 (dalam keadaan tereksitasi)
  • Konfigurasi elektron atom H: 1s1

Dari konfigurasi elektron atom C pada keadaan dasar, atom C hanya dapat mengikat 2 atom H dan dihasilkan molekul CH2 yang tidak stabil.

Agar atom C dapat mengikat 4 atom H untuk membentuk CH4 yang stabil, maka 1 elektron dari orbital 2s atom C akan dipromosikan atau dieksitasi ke orbital 2pz, sehingga konfigurasi elektron atom C pada keadaan tereksitasi menjadi: 1s2 2s1 2px1 2Py1 2Pz1.

Orbital 2s memiliki bentuk yang berbeda dengan ketiga orbital 2p, meskipun begitu dari hasil percobaan yang dilakukan peneliti ditemukan bahwa ke-empat ikatan C-H dalam CH4 adalah sama atau identik.

Ternyata jika orbital 2s dan 2p bergabung dengan cara yang tepat, maka dapat dihasilkan orbital baru yang sama.

Peristiwa terbentuknya orbital baru ini disebut hibridisasi.

hibridisasi adalah proses penggabungan orbital-orbital atom yang tingkat energinya berbeda untuk membentuk orbital-orbital baru yang setara. Dan Orbital yang terbentuk dari penggabungan ini disebut sebagai orbital hibrid.

Orbital hibrid yang terbentuk dihasilkan dari penggabungan 1 orbital 2s dan 3 orbital 2p disebut orbital hibrid sp3.

Jumlah orbital hibrid yang terbentuk sama dengan jumlah orbital atom yang terlibat.

pembentukan orbital hibrid sp3
Pada pembentukan CH4 dihasilkan 4 orbital hibrid sp3 yang setara. Dengan demikian, molekul CH4 dibentuk dari tumpang-tindih keempat orbital hibrid sp3 atom C dengan orbital 1s dari atom H.

Sesuai dari percobaan dan teori VSEPR, CH4 membentuk molekul tetrahedral dimana atom karbon terletak di tengah tetrahedral dan atom-atom hidrogen terletak di ke-empat sudutnya.

pembentukan ikatan dalam molekul CH4
Orbital hibrid dapat dibentuk dari penggabungan berbagai orbital atom. Jumlah orbital hibrid yang terbentuk selalu sama dengan jumlah orbital atom yang terlibat.

Misalnya, jika kita menggabungkan 1 orbital s dengan 2 orbital p untuk menghasilkan orbital baru yang setara, maka kita akan mendapatkan 3 orbital hibrid yang disebut sebagai orbital hibrid sp2.

Berbagai Jenis Orbital Hibrid
Jenis Orbital Hibrid Jumlah Orbital Hibrid Bentuk Orbital Hibrid Contoh
sp 2 linier BeF2
sp2 3 segitiga datar BF3
sp3 4 tetrahedral CH4
sp3d 5 segitiga bipiramida PCl5
sp3d2 6 oktahedral SF6