Teori Hibridisasi Orbital

Pengertian Teori Hibridisasi

Hibridisasi adalah konsep pencampuran orbital atom menjadi orbital hibrida yang sesuai dengan pasangan elektron untuk membentuk ikatan kimia. Orbital hibrida biasanya mempunyai perbedaan energi dan bentuk. Hibridisasi orbital berguna untuk menjelaskan struktur molekuler ketika teori ikatan valensi gagal untuk menjelaskan.

Penjelasan Hibridisasi Orbital

Karbon merupakan contoh yang baik untuk penjelasan orbital hibrida. Konfigurasi atom karbon dalam keadaan ground state adalah:

konfogurasi karbon

Berdasarkan teori ikatan valensi, karbon seharusnya membentuk ikatan kovalen, menghasilkan CH2, karena karbon mempunyai dua elektron tak berpasangan secara konfigurasi elektron. Meskipun demikian, melalui eksperimen dapat ditunjukkan bahwa CH2 bersifat sangat reaktif dan tidak dapat terbentuk setelah akhir reaksi (meskipun hal ini juga tidak menjelaskan bagaimana CH4 dapat terbentuk). Untuk membentuk empat ikatan, konfigurasi karbon harus mempunyai empat elektron tidak berpasangan.

karbon hibrida

Dengan demikian karbon telah mempunyai empat elektron tidak berpasangan, sehingga mempunyai empat energi ikatan yang sama. Hibridisasi orbital juga lebih disukai karena mempunyai energi yang lebih kecil dibandingkan dengan orbital terpisah. Hal tersebut menghasilkan senyawa yang lebih stabil ketika terjadi hibridisasi dan ikatan yang terbentuk juga lebih baik.

Jenis-Jenis Hibridisasi

Terdapat tiga jenis hibridisasi orbital, yaitu sp3, sp2 dan sp.

Hibridisasi sp3

Hibridisasi sp3 dapat menjelaskan struktur molekul tetrahedral. Orbital 2s dan tiga orbital 2p melakukan hibridisasi untuk membentuk empat orbital sp, masing-masing terdiri dari 75% karakter p dan 25% karakter s. Cuping depan mensejajarkan diri dan penolakan elektron bersifat lemah.

gambar sp3
Orbital sp3 mebentuk tetrahedral (a) dan metana adalah contoh senyawa dengan hibridisasi sp3 (b)

Hibridisasi satu orbital s dengan tiga orbital p (px, py, dan pz) menghasilkan empat orbital hibrida sp3 yang mempunyai sudut sebesar 109,5º satu sama lain sehingga membentuk geometri tetrahedral.

Hibridisasi sp2

Hibridisasi sp2 berguna untuk menjelaskan bentuk struktur molekul trigonal planar. Orbital 2s dan dua orbital 2p melakukan hibridisasi membentuk tiga orbital sp, masing-masing terdiri dari 67% karakter p dan 33% karakter s. Cuping depan mensejajarkan diri membentuk trigonal (segitiga) planar, menghadap sudut segitiga untuk meminimalisasi penolakan elektron.

hibridisasi orbital gambar sp2
Gambar orbital sp2 tampak samping (kiri) dan tampak atas (kanan)

Hibridisasi satu orbital s dan dua orbital p menghasilkan tiga orbital hibrida sp2 yang berorientasi dengan sudut sebesar 120º satu sama lain sehingga membentuk geometri trigonal (segitiga).

Hibridisasi sp

Hibridisasi sp dapat digunakan untuk menjelaskan struktur molekul linier. Orbital 2s dan satu orbital 2p melakukan hibridisasi membentuk dua orbital sp, masing-masing terdiri dari 50% karakter p dan 50% karakter s.

gambar sp

Cuping depan berhadapan satu sama lain dan membentuk garis lurus 180º antara dua orbital.