Hibridisasi Kimia: Pengertian, Jenis dan Contoh

√ Edu Passed Pass quality & scientific checked by advisor, read our quality control guidelance for more info

Hibridisasi kimia merupakan salah satu topik dalam kimia yang juga dibahas di sekolah-sekolah, khususnya di sekolah menengah, dan sering diterima dalam ujian masuk sekolah dan universitas. Hibridisasi adalah fenomena yang terjadi selama pembentukan molekul kimia.

Apa sebenarnya hibridisasi itu atau apakah teori hibridisasi itu? Semuanya tercakup lengkap dengan definisi, teori, jenis dan contoh soal berikut ini!

Pengertian Hibridisasi Kimia

Bagi KBBI, hibridisasi adalah persilangan populasi yang berbeda. Hibridisasi tanaman adalah salah satu contoh ketika persilangan, proses penyerbukan silang tetua dengan susunan genetik yang berbeda, dilakukan. Dalam kimia, hibridisasi adalah proses menggabungkan orbital atom pusat dengan orbital atom lainnya dan kemudian membentuk orbital hibrid.

Oleh karena itu, hibridisasi kimia sering disebut sebagai hibridisasi orbital, yaitu konsep menggabungkan orbital atom untuk membentuk orbital hibrid baru menurut deskripsi kualitatif sifat ikatan atom.

Orbital hibrid yang dihasilkan kemudian memiliki panjang ikatan, sudut, dan tingkat energi yang berbeda dalam orbital penyusunnya. Adanya orbital hibrid ini dapat menjelaskan  bentuk molekul dan keterkaitan atom-atom di dalamnya.

Kimiawan Amerika Linus Pauling adalah orang pertama yang memajukan teori hibridisasi pada tahun 1931 untuk menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Mario Raimondi (1994) mengatakan bahwa hibridisasi adalah istilah pengantar yang terkait dengan kombinasi orbital atom untuk membentuk orbital hibrid baru, yang kompatibilitasnya terkait dengan sifat kualitatif  ikatan atom.

Orbital hibrid terdiri dari orbital hibrid sp  lurus atau linier, dengan sp2 trigonal planar, sp3  tetrahedral, sp3d trigonal bipiramidal, dan sp3d2  oktahedral.

Teori Hibridisasi

Dalam teori hibridisasi, hibridisasi kimia terjadi ketika suatu molekul tidak mengalami hibridisasi orbital selama pembentukan ikatan, yang berarti panjang, tingkat energi dan sudut ikatan yang terbentuk berubah.

Sebuah molekul memiliki bentuk yang tidak beraturan, sedangkan molekul kimia biasanya memiliki panjang dan sudut ikatan yang seragam, bentuk yang teratur, dan dapat ditentukan. Misalnya, 4 atom karbon (C) dengan 4 elektron valensi dapat digunakan untuk berikatan dengan atom lain. Sehubungan dengan, misalnya, hidrogen (H), dapat membentuk senyawa metana (CH4). Senyawa ini memiliki panjang, sudut, dan energi yang sama untuk setiap ikatan C-H, membentuk geometri tetrahedral.

Peristiwa yang membuat senyawa-senyawa ini memiliki panjang, sudut, dan tingkat energi yang sama disebut hibridisasi orbital, yang menghasilkan bentuk geometris molekul CH4 dalam contoh ini  sebagai tetrahedron.

Jenis Hibridisasi

Ada beberapa jenis hibridisasi yang  menghasilkan panjang ikatan, sudut, kekuatan dan energi ikatan yang berbeda. Beberapa di antaranya adalah:

1. Hibridisasi Sp

Hibridisasi Sp terjadi ketika orbital 1 s bergabung dengan orbital 1 p. Artinya ada 2 orbital p bebas yang tidak digunakan. Hibridisasi ini menghasilkan jenis ikatan rangkap tiga karena terdapat 2 orbital p bebas yang dapat berikatan dengan orbital atom lainnya.

Ini berarti bahwa kekuatan ikatan  lebih kuat dan jarak ikatan lebih pendek daripada dua hibridisasi lainnya. Bentuk yang dihasilkan berbentuk linier dengan sudut 180 derajat. Contoh molekul hibridisasi sp adalah C2H2.

2. Hibridisasi Sp2

Pada tipe ini, orbital 1  s bergabung dengan 2 orbital p, yang berarti ada 1 orbital p bebas yang tidak digunakan. Ikatan rangkap yang dihasilkan lebih lemah dari ikatan rangkap tiga, tetapi lebih kuat dari ikatan tunggal. Panjang ikatan lebih panjang dari sp tetapi lebih pendek dari sp3.

Hasilnya adalah bentuk geometris datar dengan sudut sambungan 120 derajat. Contoh molekul dengan hibridisasi sp2 adalah C2H4

3. Hibridisasi Sp3

Dalam hibridisasi ini, orbital 1 s digabungkan dengan orbital   p. Jenis sambungannya tunggal, yaitu gaya yang paling lemah dan terpanjang. Bentuk molekul yang dihasilkan adalah tetrahedral, contohnya adalah molekul CH4.

Proses  Hibridisasi

Dalam hibridisasi kimia ini, beberapa proses harus diikuti. Pertama, dalam keadaan dasar atau dasar, semua unsur atom memiliki konfigurasi elektron standar. Dalam kondisi tersebut, tingkat energi setiap orbital berbeda dan relatif lebih tinggi, artinya  kurang stabil.

Kemudian elektron tereksitasi atau dipromosikan. Pada proses ini, salah satu elektron pada orbital 2s  tereksitasi menjadi orbital 2p yang kosong, hal ini terjadi karena terdapat satu lagi orbital kosong pada orbital 2p tersebut.

Setelah itu berarti semua orbital 2s dan 2p terisi elektron, masing-masing terisi satu elektron. Langkah selanjutnya adalah menghibridisasi atau menggabungkan orbital-orbital tersebut, misalnya pada orbital sp3  2s digabungkan dengan tiga orbital 2p yang kemudian membentuk sp3.

Kombinasi ini menghasilkan tingkat energi yang lebih rendah dan sama untuk keempat orbital. Hal ini menyebabkan panjang ikatan, sudut dan energi menjadi sama.

Contoh Molekul dengan Hibridisasi Orbital

Berikut  adalah beberapa contoh  molekul yang telah mengalami hibridisasi orbital:

1. Asetilena (C2H2)

Asetilena adalah senyawa hidrokarbon dengan 3 ikatan rangkap  yang terbentuk sebagai hibridisasi bebas p-sp2. Senyawa ini memiliki bentuk geometri linier, atau garis lurus, karena selain berikatan dengan karbon lain, karbon pada asetilena juga berikatan dengan satu atom hidrogen lainnya.

2. Etilena (C2H4)

Etilena terbentuk sebagai hasil hibridisasi orbital sp2, atom C dari senyawa ini dihubungkan dengan ikatan rangkap.Selain ikatan antar karbon, karbon pada senyawa etilen mengikat dua atom hidrogen dengan sudut ikatan yang sama, 120 derajat. Geometri senyawa ini adalah planar.

3. Metana (CH4)

Senyawa metana terbentuk melalui hibridisasi sp3 dimana setiap ikatan CH memiliki panjang, sudut, dan energi ikatan yang sama. Sudut ikatan molekul CH4 adalah 109,5 derajat, bentuknya tetrahedral.

Contoh Soal

Bagaimana bentuk molekul dan hibridisasi senyawa IF4?

Jawaban:

Bentuk molekul IF4 adalah tetrahedral, kurang stabil karena memiliki 1 elektron tidak berpasangan. Itu dapat menangkap elektron menjadi IF4- atau melepaskan elektron menjadi ion IF4+ positif.

Molekul IF4 mempunyai atom pusat I yang kemudian akan mengikat 4 atom F.

Konfigurasi elektron I 53 adalah [Kr] 4d10 5s2 5p5 dengan 7 elektron valensi. Jika konfigurasi elektron F adalah 1s2 2s2 2p5 dan 7 elektron valensi.

Atom I membentuk 4 ikatan tunggal kovalen dengan atom F. Artinya:

Pasangan elektron ikatan (PEI) = 4

pasangan elektron bebas (PEB) = (jumlah elektron valensi – PEI) = 7 – 4 = 1 pasang

elektron tidak berpasangan = 1

Tipe molekul:

Rumus molekul = AXnEm

Dengan :

A : lambang atom pusat

X : PEI (pasangan elektron ikatan

n : Jumalah PEI

E : PEB (pasangan elektron bebas)

m : jumlah PEB

Jadi dari perhitungan diatas dapat diketahui bahwa IF4 molekul adalah AX4E dan bentuk molekulnya persegi panjang.

Ini adalah penjelasan tentang hibridisasi kimia, yang dipelajari lebih detail dalam mata kuliah kimia.

fbWhatsappTwitterLinkedIn