Pembahasan Kimia UN: Bentuk Molekul

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Kimia dengan materi pembahasan Bentuk Molekul.

Soal tentang Bentuk Molekul UN 2013

Konfigurasi elektron:

N  = 1s² 2s² 2p³
Cl = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

Bentuk molekul dari senyawa yang terjadi jika kedua unsur tersebut berikatan sesuai aturan oktet adalah ….

A. linear
B. segitiga piramida
C. tetrahedral
D. segitiga bipiramida
E. oktahedral 

Pembahasan

Teori yang paling mudah untuk memahami bentuk molekul suatu senyawa adalah teori domain elektron. Secara sederhana, tipe molekul dirumuskan

AX_mE_n

dengan

A   : atom pusat
X_n : domain elektron ikatan (jumlah unsur lain yang terikat pada atom pusat)
E_m : domain elektron bebas (jumlah pasangan elektron bebas pada atom pusat)

Namun, dalam teori ini kita diwajibkan menghafal bentuk-bentuk molekul berdasarkan tipe molekulnya. Berikut ini adalah tipe dan bentuk molekul yang harus dihafal.

Tipe Molekul	Bentuk Molekul	Tipe Molekul	Bentuk Molekul
AX2	linear, garis lurus	AX4E	tetrahedral terdistorsi
AX3	segitiga datar, trigonal planar	AX3E2	membentuk huruf T
AX2E	bentuk huruf V	AX2E3	linear
AX4	tetrahedral, tetrahedron, bidang empat	AX6	oktahedral oktahedron segi empat bipiramida
AX3E	segitiga piramida, trigonal piramida	AX5E	segi empat piramida tetragonal piramida
AX2E2	bentuk huruf V	AX4E2	segi empat datar tetragonal planar
AX5	segitiga bipiramida, trigonal bipiramida

Nah, sekarang mari kita terapkan teori tersebut untuk menjawab soal di atas. Kita tentukan dulu elektron valensi (elektron terluar) masing-masing unsur.

N  = 1s² 2s² 2p³             (5 elektron valensi)
Cl = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵  (7 elektron valensi)

Unsur N yang bervalensi 5 membutuhkan 3 elektron dari unsur Cl agar terpenuhi kaidah oktet (kaidah 8). Sedangkan unsur Cl yang bervalensi 7 hanya membutuhkan 1 elektron dari atom N. Berarti harus ada 3 unsur Cl yang berikatan dengan N sehingga terbentuk NCl₃.

Unsur N sebagai atom pusat mempunyai 5 elektron terluar, 3 di antaranya berikatan dengan Cl dan 2 elektron bebas (sepasang elektron bebas).

• atom pusat        : N
• PEI                    : 3
• PEB                   : ½(5 − 3) = 1
• tipe molekul     : AX₃E
• bentuk molekul : segitiga piramida

PEI  : pasangan elektron ikatan
PEB : pasangan elektron bebas

Jadi, bentuk molekul dari senyawa yang terjadi jika unsur N dan Cl berikatan adalah segitiga piramida (B).

Soal tentang Bentuk Molekul UN 2013

Diketahui konfigurasi elektron:

Si = [Ne] 3s² 3p²
F  = [He] 2s² 2p⁵

Jika kedua unsur tersebut membentuk senyawa, bentuk molekul yang terjadi sesuai aturan oktet adalah ….

A. linear
B. segitiga datar
C. tetrahedral
D. segitiga piramida
E. oktahedral

Pembahasan

Elektron valensi Si dan F adalah

Si = [Ne] 3s² 3p²     (4 elektron valensi)
F  = [He] 2s² 2p⁵     (7 elektron valensi)

Unsur Si mempunyai 4 elektron terluar. Agar tercapai kaidah oktet, keempatnya harus berikatan dengan F sehingga tidak terdapat elektron bebas. Sedangkan F hanya membutuhkan 1 elektron dari Si sehingga dibutuhkan 4 unsur F agar terbentuk senyawa SiF₄.

• atom pusat        : Si
• PEI                    : 4
• PEB                   : ½(4 − 4) = 0
• tipe molekul     : AX₄
• bentuk molekul : tetrahedral

Jadi, bentuk molekul yang terjadi dari senyawa yang dibentuk oleh Si dan F sesuai kaidah oktet adalah tetrahedral (C).  

Soal tentang Bentuk Molekul UN 2013

Unsur X memiliki konfigurasi elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ dan unsur Y memiliki konfigurasi elektron: 1s² 2s² 2p².
Bentuk molekul yang terjadi bila kedua unsur tersebut berikatan menurut aturan oktet adalah ….

A. linear
B. bentuk V
C. segi empat datar
D. segitiga piramida
E. segitiga bipiramida

Pembahasan

Elektron valensi unsur X dan Y adalah

X : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴   (ada 6 elektron valensi)
Y : 1s² 2s² 2p²                (ada 4 elektron valensi)

Unsur Y mempunyai 4 elektron valensi sehingga keempatnya harus berikatan agar terpenuhi kaidah oktet.  Sedangkan atom X hanya membutuhkan 2 elektron untuk memenuhi aturan oktet. Berarti harus ada 2 unsur X agar bisa berikatan dengan Y membentuk YX₂.

• atom pusat        : Y
• PEI                    : 2 (rangkap = 4)
• PEB                   : ½(4 − 4) = 0
• tipe molekul     : AX₂
• bentuk molekul : linear

Jadi, bentuk molekul yang terjadi bila unsur X dan Y berikatan adalah linear (A).

Soal tentang Bentuk Molekul UN 2012

Suatu senyawa terbentuk dari dua buah ₁A dan ₈B. Senyawa tersebut memiliki bentuk molekul dan kepolaran berturut-turut ….

A. tetrahedral dan polar
B. tetrahedral dan nonpolar
C. bentuk V dan polar
D. bentuk V dan nonpolar
E. oktahedral dan nonpolar

Pembahasan

Elektron valensi unsur A dan B adalah 

₁A : 1s¹               (1 elektron terluar) 
₈B : 1s² 2s² 2p⁴   (6 elektron terluar)

Unsur A hanya membutuhkan 1 elektron dari B agar terpenuhi kaidah duplet (kaidah 2). Sedangkan unsur B membutuhkan 2 elektron dari A agar terpenuhi kaidah oktet, berarti harus ada 2 unsur A agar dapat berikatan membentuk BA₂.

• atom pusat        : B
• PEI                    : 2
• PEB                   : ½(6 − 2) = 2
• tipe molekul     : AX₂E₂
• bentuk molekul : bentuk V

Adanya elektron bebas menyebabkan bentuk molekulnya tidak simetris. Bentuk molekul yang tidak simetris ini merupakan ciri dari senyawa kovalen polar.

Jadi, senyawa yang terjadi dari ikatan antara unsur A dan B mempunyai bentuk molekul berbentuk huruf V dan bersifat polar (C).

Soal tentang Bentuk Molekul UN 2015

Jika atom ₄X dan ₁₇Y berikatan, bentuk molekul dan sifat kepolaran yang terbentuk adalah ....

A. segi empat planar dan polar
B. linear dan polar
C. tetrahedral dan nonpolar
D. oktahedral dan nonpolar
E. linear dan nonpolar

Pembahasan

Elektron valensi dari unsur X dan Y adalah 

₄X  : 1s² 2s²                      (2 elektron valensi) 
₁₇Y : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵   (7 elektron valensi)

Unsur X menggunakan kedua elektronnya untuk berikatan dengan Y. Sementara itu, 1 unsur Y hanya mampu berikatan dengan 1 elektron unsur X. Berarti dibutuhkan 2 unsur Y agar dapat berikatan membentuk XY₂.

• atom pusat        : X
• PEI                    : 2
• PEB                   : ½(2 − 2) = 0
• tipe molekul     : AX₂
• bentuk molekul : linear

Tidak terdapatnya elektron bebas menyebabkan bentuk molekulnya simetris. Bentuk molekul yang simetris ini merupakan ciri dari senyawa kovalen nonpolar.

Jadi, bentuk molekul dan sifat kepolaran yang terjadi antara unsur X dan Y adalah linear dan bersifat nonpolar (E).

Pembahasan soal Bentuk Molekul yang lain bisa disimak di:
Pembahasan Kimia UN 2016 No. 6
Pembahasan Kimia UN 2017 No. 8
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 3
Pembahasan Kimia UN 2019 No. 13

Simak juga, Pembahasan Soal UN: Tata Nama Senyawa Organik dan Anorganik.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.