HIBRIDISASI KIMIA

Hibridisasi adalah penyetaraan tingkat energi melalui penggabungan antarorbital senyawa kovalen atau kovalen koordinasi.Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik.

Teori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbital d, seperti yang terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam. Walaupun skema hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.

Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasus hibridisasi yang sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital-orbital atom hidrogen. Orbital-orbital yang terhibridisasikan diasumsikan sebagai gabungan dari orbital-orbital atom yang bertumpang tindih satu sama lainnya dengan proporsi yang bervariasi. Orbital-orbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena ia adalah salah satu dari sedikit orbital yang persamaan Schrödingernya memiliki penyelesaian analitis yang diketahui. Orbital-orbital ini kemudian diasumsikan terdistorsi sedikit untuk atom-atom yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, dan oksigen. Dengan asumsi-asumsi ini, teori hibridisasi barulah dapat diaplikasikan. Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul, namun untuk molekul-molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen, teori hibridisasi menjadikan penjelasan strukturnya lebih mudah.

Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana

a. Hibridisasi sp³

Hibridisasi menjelaskan atom-atom yang berikatan dari sudut pandang sebuah atom. Untuk sebuah karbon yang berkoordinasi secara tetrahedral (seperti metana, CH4), maka karbon haruslah memiliki orbital-orbital yang memiliki simetri yang tepat dengan 4 atom hidrogen.
Konfigurasi keadaan dasar karbon adalah 1s2 2s2 2px1 2py1 atau lebih mudah dilihat:

b. Hibridisasi sp2
Senyawa karbon ataupun molekul lainnya dapat dijelaskan seperti yang dijelaskan pada metana. Misalnya etilena (C2H4) yang memiliki ikatan rangkap dua di antara karbon-karbonnya.

Karbon akan melakukan hibridisasi sp2 karena orbtial-orbital hibrid hanya akan membentuk ikatan sigma dan satu ikatan pi seperti yang disyaratkan untuk ikatan rangkap dua di antara karbon-karbon. Ikatan hidrogen-karbon memiliki panjang dan kuat ikat yang sama. Hal ini sesuai dengan data percobaan.
Dalam hibridisasi sp2, orbital 2s hanya bergabung dengan dua orbital 2p:

c. Hibrid sp

Ikatan kimia dalam senyawa seperti alkuna dengan ikatan rangkap tiga dijelaskan dengan hibridisasi sp.
Dalam model ini, orbital 2s hanya bergabung dengan satu orbital-p, menghasilkan dua orbital sp dan menyisakan dua orbital p. Ikatan kimia dalam asetilena (etuna) terdiri dari tumpang tindih sp-sp antara dua atom karbon membentuk ikatan sigma, dan dua ikatan pi tambahan yang dibentuk oleh tumpang tindih p-p. Setiap karbon juga berikatan dengan hidrogen dengan tumpang tindih s-sp bersudut 180°.

Perbedaaan Panjang Ikatan

Ikatan	Senyawa	Panjang Ikatan
H-O	H2O	0,98
N-H	NH3	1,022
H-F	HF	1,04
C-H	CH4	1,09
H-Cl	HCl	1,31
H-Br	HBr	1,46
H-I	HI	1,65

Perbedaan panjang ikatan dalam suatu ikatan molekul atom H dengan atom lainnya dipengaruhi oleh nomor atom. Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula, sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom. Jadi : dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar dan dalam satu periode (dari kiri ke kanan), jari-jari atomnya semakin kecil.

Selain itu, panjang ikatan juga dipengaruhi oleh jenis ikatan dan elektron bebasnya. Ikatan kovalen lebih kuat dibandingkan ikatan ionik, sehingga memiliki panjang ikatan yang pendek. Elektron bebas membuat ikatan tidak lurus yang menyebabkan daya tarik molekul tidak berpencar ke segala arah, sehingga memiliki ikatan yang lebih pendek dibandingkan atom-atom pada satu periode yang tidak memiliki elektron bebas. Ibarat anda, bila kedua tangan anda masing-masing dibebankan untuk menarik tali dengan sudut tangan 45⁰ tentu lebih kuat tarikannya dibandingkan posisi tangan anda membentuk sudut 180⁰ (molekul yang mempunyai elektron bebas memiliki ikatan yang kuat).

Itulah mengapa ikatan H-O dan N-H lebih pendek dibandingkan ikatan H-F, padahal seperti yang kita ketahui bahwa F lebih elektronegatif dibandingkan O dan N ( berpengaruh pada jenis ikatan). Namun, ikatan H-F lebih pendek dibandingkan ikatan C-H dikarenakan elektro bebas yang dimiliki ikatan H-F.

Ikatan Kimia

Sifat-sifat zat sebagian ditentukan oleh ikatan kimia antara atom-atom pembentukya. Suatu ikatan kimia adalah gaya tarik menarik  yang kaut antara atom-atom tertentu di dalam suatu zat. Perubahan kimia atau reaksi kimia terjadi karena penggabungan atau pemisahan atom-atom dengan cara tertentu sehingga terbentuk zat yang lebih stabil. Hasil reaksi kimia dapat mempunyai bentuk molekul tertentu atau dapat pula menghasilkan kristal dengan bentuk tertentu yang akan menentukan sifat-sifat zat hasil tersebut. Perlu diketahui bahwa tidak semua jenis atom dapat bergabung dengan jenis atom lain membentuk senyawa. Dalam bab ini akan dipelajari penggabungan atom-atom membentuk senyawa, serta jenis ikatan kimia yang terjadi. Dikenal ada beberapa macam ikatan kimia yaitu:

1. Ikatan ion / ikatan elektrovalen / ikatan heteropolar
2. Ikatan kovalen / ikatan atom / ikatan homopolar
3. Ikatan kovalen koordinasi / ikatan semipolar
4. Ikatan logam
5. Ikatan Hidrogen
6. Ikatan (Gaya) Van Der Waals.

Bagaimana ikatan kimia dapat terjadi? Bagian atom mana yang berperan dalam membentuk ikatan kimia? Bagaimana ciri-ciri dan sifat dari senyawa dengan ikatan kimia tertentu? Untuk lebih lengkapnya, dapat dilihat disini.

Dalam memberikan kemudahan pembaca memahami ikatan-ikatan kimia, animasi dan simuasi ikatan-ikatan kimia dapat dipelajari di link ini.

Sumber : - kimiaku.wordpress.com
               - sibeo.org

Teori Model Atom

Dalam memahami teori model atom tentunya kita tidak hanya berpatokan pada satu teori semata, melainkan kita harus mengkomparasikan atau membandingkannya dengan teori sejenis. Penjelasan mengenai berbagai teori model atom berikut kelebihan dan kelemahannya, mulai dari model atom modern, model atom dalton, model atom thomson, model atom rutherford, hingga model atom bohr dapat dilihat selengkapnya disini.

Untuk mempermudah para pembaca dalam mempelajari teori-teori model atom tersebut, link ini menampilkan animasi dan simulasi sebagai bahan ajar yang menarik.

Sumber : - belajar.kemdiknas.go.id
              - gudangmateri.com