Ø Pengertian orbital
Orbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom. Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron. Secara spesifik, orbital atom menyatakan keadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam sekumpulan elektron di sekeliling atom.
Orbital atom dan orbital molekul elektron. Orbital-orbital pada gambar di atas disusun seiring dengan meningkatnya energi. Perhatikan bahwa orbit atom adalah fungsi dari tiga variabel (dua variabel sudut, dan satu variabel jari-jari r). Penggambaran di atas adalah sesuai dengan komponen sudut orbital, namun tidaklah sepenuhnya dapat mewakili keseluruhan bentuk orbital yang ada.
Orbital adalah ruang dimana ditemukannya elektron dalam suatu wilayah yang cukup dekat dengan inti atom. Dengan kata lain, orbital sebagai wilayah ruang dimana kehidupan elektron terjadi.
Ø Pengertian Orbital Dalam Kimia
Orbital merupakan suatu kata yang tidak asing lagi dalam ilmu kimia. Pengertian orbital dalam kimia sendiri memiliki pengertian spesifik sesuai fungsinya dalam hal ini orbital atom. Secara umum, dalam ilmu kimia, orbital atom merupakan ruang ditemukannya electron di dalam atom. Ruang ini sifatnya spesifik, artinya tidak semua ruang atau space di dalam atom ini akan terisi oleh electron. Sehingga bisa dikatakan bahwa orbital ini seperti wilayah khusus kekuasaan electron. Untuk lebih memahami tentang orbital atom, kita perlu tahu mengenai bilangan kuatum. Bilangan kuantum sendiri memiliki empat buah bilangan. Bilangan-bilangan inilah yang akan menunjukkan pada kita orbit dari electron yang mengelilingi inti atom.
Ø Bentuk Orbital
Setiap subkulit disusun oleh satu atau lebih orbital dan setiap orbital mempunyai bentuk tertentu. Adapun bentuk orbital di tentukan oleh bilangan kuantum azimut.
Perhatikan gambar bentuk-bentuk orbital berdasarkan harga l (bilangan kuantum azimut).
Orbital s yang berbentuk bola tidak menunjukan arah ruang tertentu karena kebolehjadian ditemukan elektron dengan bentuk ini berjarak sama jauhnya ke segala arah dari inti atom
Inti atom terdapat pada pusat bola. Perhatikanlah gambar arah ruang orbital s berikut ini
Keboleh jadianterbesar ditemukannya elektron dalam orbital s terdapat pada daerah sekitar bola, yaitu untuk orbital :
a. 1s : terdapat pada kulit bola
b. 2s : terdapat pada awan lapisan kedua
c. 3s : terdapat pada awan lapisan ketiga
Gambaran kebolehjadian ditemukan orbital pada masing-masing kulit :
Subkulit p terdiri dari tiga orbital p. Karena nilai bilangan kuantum magnetiknya ada tiga yaitu –1, 0, dan +1. Ketiga orbital ini mempunyai tingkat energi yang sama tetapi arah ruangnya masing-masing berbeda. Jika digabungkan, ketiga orbital ini saling tegak lurus satu sama lain. Bila digambarkan pada sistem koordinat kartesius yang memiliki sumbu X, Y, dan Z maka orbital p yang terletak pada sumbu X disebut orbital px, sedangkan yang terletak pada sumbu Y disebut orbital py. Begitu pula halnya dengan orbital p yang terletak pada sumbu Z disebut orbital pz, perhatikan gambar berikut ini!
Sehingga gambaran orbital p dengan bilangan kuantum azimut l =1 dinyatakan dalam gambar berikut ini!
Untuk mengambarkan orbital atom p, ambillah 3 buah balon. Kemudian pilin (putar) pada bagian tengah balon. Lakukan hal ini pada semua balon. Siapkan tali pengikat yang akan digunakan untuk menggabungkan ketiga balon. Balon pertama diletakkan tegak lurus (vertikal), sedangkan balon kedua diletakkan mendatar (horisontal), dan balon ketiga diletakkan diantara balon pertama dan balon kedua. Bagian balon yang dipilin harus berada di tengah-tengah ikatan dari ketiga balon yang diikat menjadi satu. Pastikan bahwa ketiga balon ini terikat dengan kuat.
Subkulit d terdiri dari 5 orbital d karena nilai bil kuantum magnetiknya –2, -1, 0, +1, +2. Seperti halnya orbital p, orbital d juga memiliki tingkat energi yang sama tetapi arah ruangnya masing-masing berbeda. Bila digambarkan pada sistem koordinat kartesius maka ketiga orbital d menempati ruang antar sumbu pada koordinat kartesius tersebut. Masing-masing orbital dinyatakan sebagai dXY, dXZ dan dYZ, sedangkan dua orbital d lainnya terletak pada sumbu koordinat kartesius yang masing-masing orbital dinyatakan sebagai dX2-Y2 dan dZ2. Bentuk kelima orbital d dapat digambarkan sebagai berikut:
Orbital dZ2 terletak pada sumbu Z
Orbital dX2-Y2 terletak pada sumbu X dan Y
Orbital dXY terletak antara sumbu X dan Y
Orbital dXZ terletak antara sumbu X dan Z
Orbital dYZ terletak antara sumbu Y dan Z
Untuk menggambarkan orbital d yaitu : pada orbital d mempunyai 4 orbital dengan bentuk seperti 2 balon terpilin yaitu dxy, dxz, dyz dan dx2-y2 dengan satu bentuk orbital yang berbeda yaitu orbital dz2.
Sedangkan orbital f memiliki 7 obital seperti yang digambarkan sebagai berikut:
Dalam pengambaran orbital atom akan semakin rumit, sebagai contoh penggambaran orbital atom pada atom-atom yang no atomnya kecil seperti atom Li, Be, B dan C adalah sebagai berikut :
Ø Pengerian Orbital Atom
Orbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom. Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron. Secara spesifik, orbital atom menyatakan keadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam sekumpulan elektron di sekeliling atom.
Orbital atom dan orbital molekul elektron. Orbital-orbital pada gambar di atas disusun seiring dengan meningkatnya energi. Perhatikan bahwa orbit atom adalah fungsi dari tiga variabel (dua variabel sudut, dan satu variabel jari-jari r). Penggambaran di atas adalah sesuai dengan komponen sudut orbital, namun tidaklah sepenuhnya dapat mewakili keseluruhan bentuk orbital yang ada.
Bagaimana cara untuk menentukan senyawa yang memiliki orbital hibrida?
BalasHapusLangsung pada contoh dengan harapan langsung dapat dipahami pembaca.
HapusH2O (O sebagai atom pusat) ➡ 2 atom H elektron valensi @ 1, 1 atom O elektron valensi 6
Jumlah elektron valensi = 2 × 1 + 6 = 8
8 ÷ 2 = 4
➡ orbitalnya ada 4 yaitu 1 orbital s dan 3 orbital p jadi orbital hibridanya sp3
➡ jumlah pasangan elektron bebas (PEB) = jumlah orbital – jumlah atom disekitar atom pusat.
Jadi pada atom pusat O terdapat PEB sebanyak 2. Angka ini didapat dari 4 – 2 (angka 2 ini menunjukkan atom H).
CN–➡C elektron valensi 4, N elektron valensi 5, menerima 1 elektron
Jumlah elektron valensi = 4 + 5 + 1 = 10
10 ÷ 8 = 1 sisa 2, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 1 + 1 = 2
➡ orbitalnya ada 2 yaitu 1 orbital s dan 1 orbital p jadi orbital hibridanya sp
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (2) – jumlah atom disekitar atom pusat (1) = 1
NH4+ ➡N elektron valensi 5, H elektron valensi 1, melepas 1 elektron
Jumlah elektron valensi = 5 + (4 × 1) – 1 = 8
8 ÷ 2 = 4. Jadi jumlah orbitalnya adalah 4
➡ orbitalnya ada 4 yaitu 1 orbital s dan 3 orbital p jadi orbital hibridanya sp3
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (4) – jumlah atom disekitar atom pusat (4) = 0
PCl5 ➡P elektron valensi 5, Cl elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 5 + (5 × 7) = 40
40 ÷ 8 = 5. Jadi jumlah orbitalnya adalah 5
➡ orbitalnya ada 5 yaitu 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (5) = 0
XeF2 ➡Xe elektron valensi 8, F elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 8 + (2 × 7) = 22
22 ÷ 8 = 2 sisa 6, 6 ÷ 2 = 3. Jadi jumlah orbitalnya adalah 2 + 3 = 5
➡ orbitalnya ada 5 yaitu 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (2) = 3
XeOF2 ➡Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 8 + 6 + (2 × 7) = 28
28 ÷ 8 = 3 sisa 4, 4 ÷ 2 = 2. Jadi jumlah orbitalnya adalah 3 + 2 = 5
➡ orbitalnya ada 5 yaitu 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (3) = 2
XeOF4 ➡Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 8 + 6 + (4 × 7) = 42
42 ÷ 8 = 5 sisa 2, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 5 + 1 = 6
➡ orbitalnya ada 6 yaitu 1 orbital s, 3 orbital p dan 2 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d2
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (6) – jumlah atom disekitar atom pusat (5) = 1
XeO2F2 ➡Xe elektron valensi 8, O elektron valensi 6, F elektron valensi 7
Jumlah elektron valensi = 8 + (2 × 6) + (2 × 7) = 34
34 ÷ 8 = 4 sisa 4, 2 ÷ 2 = 1. Jadi jumlah orbitalnya adalah 4 + 1 = 5
➡ orbitalnya ada 5 yaitu 1 orbital s, 3 orbital p dan 1 orbital d jadi orbital hibridanya sp3d
➡ jumlah PEB = jumlah orbital (5) – jumlah atom disekitar atom pusat (4) = 1
Setelah diketahui orbital hibridanya biasanya akan ditanya bentuk molekul atau geometri molekul. Pastikan diri paham beda antara geometri molekul dengan geometeri elektron. Pada geometri elektron semua elektron dipandang dalam penentuan bentuk geometrinya, sedangkan pada geometri molekul pasangan elektron bebas tidak dipandang meskipun ia mempengaruhi bentuk geometri molekul.
Wassalam.
Hai mutiara, terimakasih atas informasinya ini
BalasHapussangat bermanfaat
Sama sama saya juga senang jika ini bermanfaat
HapusTolong anda jelaskan orbital sebagai wilayah ruang elektron.
BalasHapusOrbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom.[1] Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron.[2] Secara spesifik, orbital atom menyatakan keadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam sekumpulan elektron di sekeliling atom.
HapusOrbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom.[1] Fungsi ini dapat digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah spesifik mana pun di sekeliling inti atom
BalasHapus