Dalam kimia, geometri molekul menggambarkan bentuk tiga dimensi dari a molekul dan posisi relatif dari inti atom dari sebuah molekul. Memahami geometri molekul dari suatu molekul adalah penting karena hubungan spasial antara atom menentukan reaktivitasnya, warna, aktivitas biologis, keadaan materi, polaritas, dan lainnya properti.
Pengambilan Kunci: Geometri Molekuler
- Geometri molekul adalah susunan tiga dimensi dari atom dan ikatan kimia dalam suatu molekul.
- Bentuk molekul mempengaruhi sifat kimia dan fisiknya, termasuk warna, reaktivitas, dan aktivitas biologisnya.
- Sudut ikatan antara ikatan yang berdekatan dapat digunakan untuk menggambarkan bentuk keseluruhan molekul.
Bentuk Molekul
Geometri molekuler dapat dijelaskan sesuai dengan sudut ikatan yang terbentuk antara dua ikatan yang berdekatan. Bentuk umum molekul sederhana meliputi:
Linier: Molekul linier memiliki bentuk garis lurus. Sudut ikatan dalam molekul adalah 180 °. Karbon dioksida (CO2) dan nitric oxide (NO) adalah linier.
Sudut
: Molekul sudut, bengkok, atau berbentuk v mengandung sudut ikatan kurang dari 180 °. Contoh yang baik adalah air (H2HAI).Planar Trigonal: Molekul planar trigonal membentuk bentuk segitiga kasar dalam satu bidang. Sudut ikatan adalah 120 °. Contohnya adalah boron trifluoride (BF3).
Tetrahedral: Bentuk tetrahedral adalah bentuk padat bermuka empat. Bentuk ini terjadi ketika satu atom pusat memiliki empat ikatan. Sudut ikatan adalah 109,47 °. Contoh molekul dengan bentuk tetrahedral adalah metana (CH4).
Bersegi delapan: Bentuk oktahedral memiliki delapan wajah dan sudut ikatan 90 °. Contoh molekul oktahedral adalah sulfur hexafluoride (SF6).
Trigonal Pyramidal: Bentuk molekul ini menyerupai piramida dengan dasar segitiga. Sementara bentuk linear dan trigonal adalah planar, bentuk piramidal trigonal adalah tiga dimensi. Contoh molekul adalah amonia (NH3).
Metode Representasi Geometri Molekuler
Biasanya tidak praktis untuk membentuk model molekul tiga dimensi, terutama jika mereka besar dan kompleks. Sebagian besar waktu, geometri molekul direpresentasikan dalam dua dimensi, seperti pada gambar di selembar kertas atau model berputar pada layar komputer.
Beberapa representasi umum meliputi:
Model garis atau tongkat: Dalam jenis model ini, hanya tongkat atau garis yang harus diwakili ikatan kimia digambarkan. Warna ujung tongkat menunjukkan identitas atom, tetapi inti atom individu tidak diperlihatkan.
Model bola dan tongkat: Ini adalah jenis model yang umum di mana atom ditampilkan sebagai bola atau bola dan ikatan kimia adalah tongkat atau garis yang menghubungkan atom. Seringkali, atom diwarnai untuk menunjukkan identitas mereka.
Plot kepadatan elektron: Di sini, baik atom maupun ikatan tidak ditunjukkan secara langsung. Plot adalah peta kemungkinan menemukan suatu elektron. Jenis representasi ini menguraikan bentuk molekul.
Kartun: Kartun digunakan untuk molekul besar dan kompleks yang mungkin dimiliki beberapa subunit, seperti protein. Gambar-gambar ini menunjukkan lokasi heliks alfa, lembaran beta, dan loop. Atom individu dan ikatan kimia tidak diindikasikan. Tulang punggung molekul digambarkan sebagai pita.
Isomer
Dua molekul mungkin memiliki rumus kimia yang sama, tetapi menampilkan geometri yang berbeda. Molekul-molekul ini isomer. Isomer dapat berbagi sifat yang sama, tetapi itu umum bagi mereka untuk memiliki titik leleh dan titik didih yang berbeda, aktivitas biologis yang berbeda, dan bahkan warna atau bau yang berbeda.
Bagaimana Geometri Molekul Ditentukan?
Bentuk tiga dimensi dari suatu molekul dapat diprediksi berdasarkan pada jenis ikatan kimia yang dibentuknya dengan atom tetangga. Prediksi sebagian besar didasarkan pada elektronegativitas perbedaan antara atom dan mereka keadaan oksidasi.
Verifikasi prediksi empiris berasal dari difraksi dan spektroskopi. Kristalografi sinar-X, difraksi elektron, dan difraksi neutron dapat digunakan untuk menilai kerapatan elektron dalam molekul dan jarak antara inti atom. Spektroskopi Raman, IR, dan gelombang mikro menawarkan data tentang serapan vibrasi dan rotasi ikatan kimia.
Geometri molekul suatu molekul dapat berubah tergantung pada fase materi karena hal ini mempengaruhi hubungan antara atom dalam molekul dan hubungannya dengan molekul lain. Demikian pula, geometri molekul suatu molekul dalam larutan mungkin berbeda dari bentuknya sebagai gas atau padatan. Idealnya, geometri molekul dinilai ketika sebuah molekul berada pada suhu rendah.
Sumber
- Chremos, Alexandros; Douglas, Jack F. (2015). "Kapan polimer bercabang menjadi partikel?" J. Chem Phys. 143: 111104. doi:10.1063/1.4931483
- Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999). Kimia Anorganik Tingkat Lanjut (Ed. 6). New York: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-19957-5.
- McMurry, John E. (1992). Kimia organik (Edisi ke-3). Belmont: Wadsworth. ISBN 0-534-16218-5.