Valence Sell Electron Pair Repulsion
(VSEPR)

Teori Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) adalah seperangkat aturan dimana ahli kimia dapat memprediksi bentuk molekul terisolasi. Hal ini didasarkan pada premis bahwa kelompok-kelompok elektron yang mengelilingi atom pusat menolak satu sama lain, dan untuk meminimalkan energi secara keseluruhan molekul, kelompok-kelompok ini elektron mencoba untuk mendapatkan terpisah sejauh mungkin. Kelompok elektron dapat merujuk ke elektron yang berpartisipasi dalam ikatan (tunggal, ganda, atau tiga kali lipat) untuk atom lain, atau elektron non-ikatan (misalnya pasangan elektron bebas).

Simetri elektronik ideal sebuah molekul yang terdiri dari atom pusat dikelilingi oleh sejumlah substituen (atom terikat dan elektron non-ikatan) adalah karakteristik dari jumlah substituen, dan hanya ditentukan oleh pertimbangan geometris - substituen diatur sehingga untuk memaksimalkan jarak di antara mereka. VSEPR berguna untuk memprediksi bentuk molekul ketika ada antara 2 dan 6 substituen sekitar atom pusat (kasus satu substituen tidak dibahas karena itu adalah sepele - satu-satunya bentuk yang mungkin untuk molekul tersebut adalah linear). Itu berarti bahwa hanya ada lima geometri elektronik yang unik untuk mengingat. Untuk setiap geometri elektronik, mungkin ada beberapa geometri molekul yang berbeda (bentuk molekul ketika hanya atom terikat, bukan elektron non-ikatan dianggap). Geometri molekul benar-benar hanya kasus khusus dari geometri elektronik orangtua - ini diharapkan akan menjadi jelas dari model yang ditampilkan pada halaman yang terhubung dengan yang satu ini.

Karena geometri molekul ditentukan oleh berapa banyak ikatan dan non-ikatan kelompok elektron mengelilingi atom pusat, hal pertama yang perlu dilakukan adalah menghitung berapa banyak masing-masing ada. Ada notasi yang menyederhanakan pembukuan ini:

AB _x E _y

A merupakan atom pusat, B mewakili kelompok elektron yang membentuk ikatan dengan atom lain, dan E merupakan kelompok elektron non-ikatan. Subscript, x dan y, menunjukkan berapa banyak dari masing-masing jenis yang hadir.

AB ₄ kelompok ikatan: 4 kelompok-kelompok non-ikatan: 0	AB ₃ E kelompok ikatan: 3 kelompok-kelompok non-ikatan: 1	AB ₂ E ₂ kelompok ikatan: 2 kelompok-kelompok non-ikatan: 2
CH ₄ metana	NH ₃ amonia	H ₂ O air

AB4 AB3E AB2E2

------------------------

kelompok ikatan: 4 3 2

kelompok-kelompok non-ikatan: 0 1 2

Contoh senyawa: CH4 (metana) NH3 (amonia) H2O (air)

Perhatikan ikatan bahwa "kelompok elektron" tidak selalu berarti ikatan tunggal, yang dapat berarti obligasi double atau triple juga:

AB ₂
kelompok ikatan: 2
kelompok-kelompok non-ikatan: 0

CO ₂
Karbon Dioksida

AB2

-------

kelompok ikatan: 2

kelompok-kelompok non-ikatan: 0

Contoh senyawa: C02 (karbon dioksida)

Manfaat yang terkait untuk menggunakan notasi ABE adalah bahwa ia menyediakan cara mudah mengingat hibridisasi pada atom pusat. Jumlah substituen (ikatan ditambah non-ikatan kelompok) adalah sama dengan jumlah orbital atom yang berpartisipasi dalam orbital hybrid.

Molekul	Representasi ABE	# Substituen	Hibridisasi

CH ₄	AB ₄	4	sp ³
NH ₃	AB ₃ E	4	sp ³
H ₂ O	AB ₂ E ₂	4	sp ³
CO ₂	AB ₂	2	sp
SF ₆	AB ₆	6	sp ³ d ²
I ₃ ^- ion	AB ₂ E ₃	5	sp ³ d

Molekul ABE Representasi # dari Subtituen Hibridisasi

CH4 AB4 4 sp3

NH3 AB3E 4 sp3

H2O AB2E2 4 sp3

CO2 AB2 2 sp

SF6 AB6 6 sp3d2

(I3) - ion AB2E3 5 sp3d

Ditampilkan dalam tabel berikut adalah lima simetri elektronik yang paling penting. Setiap baris dalam tabel ini terkait dengan halaman yang menunjukkan simetri molekul yang berbeda mungkin untuk itu simetri elektronik.

Kelas	Hibridisasi	Simetri Elektronik

AB ₂	sp	linear
AB ₃	sp ²	planar trigonal
AB ₄	sp ³	tetrahedral
AB ₅	sp ³ d	trigonal bipyramidal
AB ₆	sp ³ d ²	bersegi delapan

Kelas Hibridisasi Elektronik Symmetry

-------------------------------------

AB2 sp linear

AB3 sp2 trigonal planar

AB4 sp3 tetrahedral

AB5 sp3d trigonal bipyramidal

AB6 sp3d2 oktahedral

VSEPR Teori

Dalam Valence Shell Electron Pair Repulsion (VSEPR) teori, pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat dari molekul atau ion yang diatur terpisah sejauh mungkin untuk meminimalkan tolakan elektron-elektron. Ide sederhana ini dapat digunakan untuk memprediksi bentuk molekul dengan mengikuti prosedur sederhana:

Memutuskan yang merupakan atom pusat dalam molekul.

Dalam kasus ambiguitas, memilih atom elektronegatif setidaknya sama atom ini akan lebih mampu untuk berbagi elektron dengan atom lain dalam molekul.

Menghitung valensi (terluar) elektron pada atom pusat.
Menghitung elektron yang digunakan oleh atom luar untuk membuat ikatan dengan atom cental.
Jumlah (2) + (3) dibagi dua memberikan Pair Valence Shell Electron (VsEP) count.
Geometri yang diprediksi molekul didasarkan pada jumlah VsEP.

VsEP	Bentuk
2	Linear
3	Trigonal planar
4	Tetrahedral
5	Trigonal Bipyramidal
6	Bersegi delapan

BUAT STRUKTUR LEWIS, VSEPR, PREDIKSI BENTUK GEOMETRI

BCl ₃
CH ₄
CCl ₄
PCl ₅
SF ₆ BUAT GAMBARNYA

VSEPR Teori - Lone Pasangan

Kadang-kadang atom pusat akan memiliki lebih VsEP daripada yang dibutuhkan untuk membuat ikatan atom luar. Pasangan ekstra elektron pada atom pusat disebut 'lone-pasang'.
Sudut ikatan akan menyimpang dari nilai-nilai ideal mereka sesuai dengan aturan bahwa pasangan mandiri menolak elektron lainnya lebih kuat daripada pasangan ikatan.

Meskipun pasangan mandiri yang jelas lebih kecil dari atom, mereka perlu lebih dekat dengan inti atom dari sepasang ikatan. Menjadi lebih dekat dengan atom pusat menyebabkan tunggal-pasangan mengambil lebih dari yang tersedia 'ruang ikatan'.

Contoh

VSEPR Teori - Biaya

Jika spesies dibebankan:

Kurangi satu elektron dari jumlah VSE untuk setiap unit muatan positif atau ...
Tambahkan satu elektron untuk jumlah VSE untuk setiap unit muatan negatif

Contoh

SEPR Teori - Beberapa obligasi

Ada lebih dari satu pasangan elektron ikatan dalam ikatan beberapa tapi semua pasangan elektron yang terlibat dalam ikatan ganda harus berada di sekitar tempat yang sama. Dengan demikian, untuk elektron ini, prinsip menempatkan pasangan yang terpisah jauh dari satu sama lain mungkin tidak masuk akal. Ikatan ganda dan tiga mendapatkan perlakuan khusus:

Untuk setiap ikatan ganda di sekitar atom pusat mengurangi salah satu dari jumlah VsEP

Biasanya atom oksigen luar lone akan membuat ikatan ganda karena kebutuhan untuk berbagi dua elektron ekstra untuk menyelesaikan konfigurasi luar kulit elektron yang stabil.

Untuk setiap ikatan rangkap tiga di sekitar atom pusat mengurangi dua dari jumlah VsEP

Biasanya atom nitrogen luar lone akan membuat ikatan rangkap tiga karena kebutuhan untuk berbagi tiga elektron ekstra untuk menyelesaikan konfigurasi luar kulit elektron yang stabil.

Sudut ikatan akan menyimpang dari nilai-nilai ideal mereka sesuai dengan aturan berikut:

Ikatan rangkap tiga mengusir ikatan-elektron lain lebih kuat dari ikatan rangkap.
Ikatan ganda mengusir ikatan-elektron lain yang lebih kuat daripada ikatan tunggal.

Contoh

Meskipun teori VSEPR dapat digunakan untuk memprediksi bentuk dari banyak molekul anorganik harus digunakan dengan hati-hati. Ini gagal untuk benar memprediksi bentuk molekul dalam kondisi sebagai berikut:

Molekul di mana ikatan sebagian besar ionik

Contohnya adalah Li ₂ O. VSEPR memprediksi V-shape (mirip dengan H ₂ O) tapi muatan positif tinggi pada atom Li memaksa mereka sejauh terpisah dari satu sama lain sebanyak mungkin dan geometri linear diadopsi.

Kompleks logam transisi

Interaksi ikatan logam-ligan dalam kompleks logam transisi dapat dijelaskan dengan menggunakan teori ligan-field atau teori molekul-orbital. Pengobatan dengan teori VSEPR terlalu sederhana.

Senyawa di mana pasangan bebas adalah 'dibebankan'

Logam di bagian bawah p-blok (misalnya talium, timah dan bismut) menampilkan 'lembam-pair' efek. Hanya mereka p-elektron dapat digunakan untuk ikatan. Ini meninggalkan-pasangan bebas dari s-elektron yang bola yang didistribusikan di sekitar atom dan tidak menempati situs ikatan tertentu sesuai dengan teori VSEPR. Contohnya adalah [BiCl _6] ^{3 -} ion yang memiliki 7 VsEP tetapi mengadopsi struktur oktahedral (sesuai dengan 6 VsEP).

Spesies yang perlu datar untuk memaksimalkan interaksi π-bond

Spesies seperti [C (CN) _3] ^- perlu menjadi datar untuk memaksimalkan π-ikatan antara atom karbon. Hal ini bertentangan dengan geometri trigonal piramida diprediksi oleh teori VSEPR

Teori VSEPR mengusulkan bahwa susunan geometris dari atom terminal, atau kelompok atom sekitar atom pusat dalam senyawa kovalen, atau dibebankan ion, ditentukan semata-mata oleh tolakan antara pasangan elektron yang ada di kulit valensi atom pusat.

Jumlah pasangan elektron di sekitar atom pusat dapat ditentukan dengan menulis struktur Lewis untuk molekul. Geometri molekul tergantung pada jumlah kelompok bonding (pasangan elektron) dan jumlah elektron nonbonding pada atom pusat.

Lima geometri pasangan elektron yang penting yang kita bahas

Elektron-Pair Geometri