Sobat Materi Kimia SMA, molekul-molekul yang berikatan kovalen tunggal dan tidak jenuh adalah molekul-molekul dengan atom pusat yang memiliki pasangan elektron bebas atau tidak digunakan untuk berikatan. H2O, NH3, PCl3, dan yang sejenis adalah contoh dari molekul jenis ini. Bagaimana meramalkan bentuk molekul yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB)?
Simak molekul NH3 dengan atom pusat N dan memiliki 5 elektron valensi. Rumus Lewis molekul NH3 ditunjukkan oleh gambar berikut
Pada atom N terdapat empat pasang elektron dalam kulit valensi. Tiga pasang merupakan pasangan elektron ikatan (PEI) dengan atom H dan satu pasang merupakan pasangan elektron bebas (PEB). Antara keempat pasang elektron dalam kulit valensi atom N terjadi tolakan satu sama lain sedemikian rupa sehingga dicapai tolakan minimum antara pasangan elektron tersebut. Berdasarkan data empirik, diketahui bahwa molekul NH3 berbentuk limas alas segitiga dengan sudut ikatan 107°.
Bagaimana fakta ini dapat dijelaskan?
Oleh karena terdapat empat pasang elektron dalam kulit valensi atom N maka struktur ruang pasangan elektron yang paling mungkin adalah tetrahedral. Bentuk ini dapat diterima, seperti terlihat pada gambar berikut.
Akan tetapi, sudut ikatan dalam NH3 tidak sesuai dengan sudut tetrahedral, yakni 109°.
Jika tolakan antar-pasangan elektron dalam kulit valensi atom N sama besar maka sudut ikatan harus 109°. Oleh karena faktanya 107°, ada perbedaan kekuatan tolakan antara PEI dan PEB, di mana PEB menolak lebih kuat dari PEI sehingga sudut ikatan di antara ketiga PEI lebih kecil dari sudut ikatan tetrahedral.
Hipotesis tersebut ternyata sangat tepat dan beralasan bahwa PEB menolak lebih kuat dari PEI sebab pasangan elektron bebas memerlukan ruang lebih besar dibandingkan pasangan elektron ikatan. Pada PEB, pergerakan elektron lebih leluasa dibandingkan PEI yang kaku dan tegar akibat terikat di antara dua atom. Akibatnya, PEB memerlukan ruang gerak yang lebih besar dari PEI dan berdampak pada tolakan PEB lebih besar dibandingkan tolakan di antara PEI.
Selanjutnya, materi kimia kelas XI yang akan sobat pelajari yaitu molekul kovalen berikatan rangkap
