pertemuan 2

Peranan orbital dalam pembentukan ikatan

Selasa, 6 september 2016

Partikel adalah sebuah satuan dasar dari benda/materi atau bagian terkecil dalam pembentukan ikatan orbital. Bisa juga dikatakan Partikel merupakan satuan bagian terkecil dari suatu materi. Jenis Partikel ini ada 3 yaitu: atom, molekul, dan ion. Jadi baik atom, molekul, dan ion ke tiga-nya merupakan satuan terkecil dari materi yg secara umum disebut partikel.

    pada tahun 1900 Max Planck mengemukakan bahwa gelombang cahaya memiliki sifat partikel, dan transfer suatu radiasi elektromagnetik berlangsung dalam paket atau satuan energi yang disebut kuantum. Planck berpendapat bahwa kuanta yang berbanding lurus dengan frekuensi tertentu dari cahaya, semuanya harus berenergi sama, hal ini dapat dilihat dengan persamaan :

E = hV
Ket      E : Energi kuantum

h : Tetapan Planck (6,626 x 10 -34 J.s)

V : Frekuensi

       Menurut de Broglie, cahaya dapat berperilaku sebagai materi dan berperilaku sebagai gelombang (dikenal dengan istilah dualisme gelombang partikel). Prinsip dualitas inilah menjadi titik pangkal berkembangnya mekanika kuantum oleh Erwin Schrodinger. Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”. Sedangkan yang kita ketahui bahwa kecepatan elektron saat bergerak yaitu sama dengankecepatancahaya(3.10^8m/s)

          Erwin Schrodinger mengajukan teori yang disebut teori atom mekanika kuantum ”Kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti yang dapat ditentukan adalah kemungkinan menemukna elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom”.
Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Orbital digambarkan berupa awan, yang tebal tipisnya menyatakan besar kecilnya kemungkinan ditemukan elektron di daerah tersebut.

Orbital S

• Bentuk gelombang dari orbital 1s adalah seperti senar gitar, kecuali bahwa bentuknya adalah tiga dimensi.
• Semua gelombang memiliki tanda positif pada saat tertentu, sesaat kemudian menjadi negatif.
• Orbital 1s berbentuk bola simetris, sering digambarkan dengan lingkaran atau bola dengan nukleus pada pusatnya dan dengan tanda positif atau negatif untuk menunjukkan tanda sesaat dari wave function.
• Untuk elektron dalam orbital 1s: kemungkinan > 90% elektron berada dalam ruangan yang berbentuk bola.
• Karena jarak rata-rata dari inti atom untuk orbital 2s lebih besar daripada untuk orbital 1s, maka orbital 2s digambarkan dengan bola yang lebih besar.
• Akibatnya, densitas elektron rata-rata dalam orbital 2s lebih kecil daripada densitas elektron rata-rata dalam orbital 1s.

Orbital P

• Jika kita letakkan jari kita di tengan senar gitar sementara kita memetiknya, maka jari-jari kita mencegah titik tengah tersebut untuk bergerak.
• Pergeseran (gerakan + atau – ) di titik tengah tersebut selalu nol; titik ini disebut node.
• Sekarang ada dua bagian senar yang bergetar dengan arah getaran yang saling berlawanan.
• Kedua bagian senar itu disebut out of phase (fasanya tidak sama); ketika yang satu bergerak ke atas, maka yang lain bergerak ke bawah.

Teori Schrodinger dan prinsip ketidakpastian Heisenberg melahirkan model atom mekanika kuantum sebagai berikut:

1. Posisi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti.
2. Atom mempunyai kulit elektron.
3. Setiap kulit elektron memiliki subkulit elektron.
4. Setiap subkulit elektron memiliki sub-sub kulit elektron.

Elektron tidak pernah ada diinti, elektron hanya terdapat pada orbital. Yang terdapat pada inti adalah proton, neutron, dan positron. Elektron sama dengan partikel.

• Elektron kulit terluar yang berfungsi untuk membentuk ikatan
• Inti atom berfungsi untuk kedudukan relatif, sebagai pusat keseimbangan
• Semakin panjang gelombang, maka energi semakin kecil
• Semakin dekat elektron ke inti maka semakin besar energi elektron tersebut
• Jarak optimal antara inti dimana muatan interaksi antara elektron, dan gerakan tersebut tidak mungkin berikatan ( revolusi/ antibonding)
• Elektron dapat berikatan dengan elektron lain yang memiliki fasa yang sama (+/-) ( atraksi/ bonding)
• Elektron dengan energi yang rendah : stabil
• Elektron dengan energi yang tinggi : tidak stabil

Berikut adalah perbedaan orbital molekul bonding dan antibonding:

A. Orbital Molekul Bonding

1. Dibentuk oleh penambahan tumpang tindih
2. Lebih stabil
3. Energi lebih kecil
4. Kepadatan elektron antara inti terikat lebih tinggi

B. Orbital Molekul anti-bonding

1. Dibentuk oleh pengurangan tumpang tindih
2. Kurang stabil
3. Energi lebih besar
4. Kepadatan elektron antara inti terikat lebih rendah