Adalah.Co.Id – Hibridisasi adalah serangkaian proses penggabungan orbital dari satu atom dikombinasikan dengan atom lain ketika pentingnya ikatan kimia terjadi untuk mencapai energi yang lebih rendah atau stabilitas tinggi.
Ketika dua atom akan berikatan secara kimia, maka dua atom ini membutuhkan orbital kosong untuk menempati elektron masing-masing atom, sehingga kedua atom tersebut menempati orbital yang sama pada elektron valensi setelah ikatan.
Hibridisasi merupakan salah satu fenomena dalam bahasan sifat kimia yang terjadi dalam pembentukan molekul kimia. Hibridisasi paling umum terjadi dengan molekul hidrokarbon yang memiliki atom karbon dan hidrogen ketika membentuk senyawa hidrokarbon.
Dengan adanya hibridisasi maka struktur dari molekul yang terbentuk memiliki panjang tertentu dan sudut ikatan yang seragam, sehingga geometri yang dapat ditentukan dapat terbentuk.
Dalam kimia, teori hibridisasi menjadi salah satu teori dasar yang harus dikuasai. Ini karena teori hibridisasi berguna untuk menentukan bentuk geometris molekul serta jenis ikatan atom. Selain itu, hibridisasi juga mempengaruhi tingkat energi suatu senyawa dan stabilitasnya.
Oleh karena itu dalam artikel ini akan dibahas secara lengkap tentang pengertian dan teori hibridisasi, mode hibridisasi dalam atom karbon, proses hibridisasi orbital, dan juga contoh senyawa yang dibuat oleh hibridisasi.
Sejarah Perkembangan Teori Hibridisasi
Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara historis, konsep ini telah dikembangkan untuk sistem kimia sederhana tetapi pendekatan ini telah menjadi lebih luas dan sekarang dianggap sebagai heuristik yang efektif untuk merasionalisasi struktur senyawa organik.
Teori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah dengan hibridisasi terjadi dengan jelas dalam ikatan yang melibatkan orbital d, misalnya dalam koordinasi dan kimia organologam. Meskipun skema hibridisasi logam transisi dapat digunakan, mereka umumnya tidak akurat.
Baca Juga : Pranata Adalah : Fungsi, Unsur, Jenis dan Contohnya
Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dalam kasus hibridisasi sederhana, pendekatan ini didasarkan pada orbital atom hidrogen. Dipercaya bahwa orbital hibridisasi adalah kombinasi orbital atom yang tumpang tindih dengan proporsi yang berbeda.
Orbital-orbital hidrogen digunakan sebagai dasar skema hibridisasi karena ia adalah salah satu dari sedikit orbital yang persamaan Schrödingernya memiliki penyelesaian analitis yang diketahui. Kemudian diyakini bahwa orbital-orbital ini sedikit terdistorsi untuk atom yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, dan oksigen. Dengan asumsi-asumsi ini, teori hibridisasi hanya dapat diterapkan.
Perlu dicatat bahwa kita tidak memerlukan hibridisasi untuk menjelaskan molekul, tetapi untuk molekul yang terdiri dari karbon, nitrogen, dan oksigen, teori hibridisasi memfasilitasi penjelasan struktur.
Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S). Penjelasannya dimulai dari bagaimana sebuah ikatan terorganisasikan dalam metana.
Macam-macam Hibridisasi
Pada atom karbon, dapat terjadi bebera jenis hibridisasi orbital yang menghasilkan panjang ikatan, sudut ikatan, kekuatan ikatan serta energi ikatan yang berbeda untuk tiap hibridisasi. Informasi lebih lanjut tentang hidrokarbon dapat ditemukan dalam artikel yang lebih komprehensif tentang definisi hidrokarbon. Berikut ini adalah macam-macam hibridisasi orbital pada atom karbon.
1. Hibridisasi Sp3
Hibridisasi sp3 merupakan hibridisasi yang melibatkan orbital 1s dikombinasikan dengan orbital 3p yang terdiri dari px, py, dan pz untuk menghasilkan sp3 yang dapat digunakan untuk mengikat 4 atom lainnya.
Hibridisasi sp3 memiliki jenis ikatan tunggal atau satu ikatan sigma dengan kekuatan ikatan yang paling lemah dalam hibridisasi ini di antara hibridisasi lainnya, sedangkan panjang ikatan adalah yang tertinggi di antara hibridisasi ini. Molekul hibridisasi Sp3 membuat geometri tetrahedral. Contoh hibridisasi sp3 adalah molekul CH4.
2. Hibridisasi Sp2
Pada hibridisasi sp2, sesuai namanya merupakan penggabungan 1 orbital dengan orbital 2 p, sehingga ada 1 orbital p bebas yang tidak digunakan untuk hibridisasi. Hibridisasi Sp2 menghasilkan tipe ikatan rangkap sehingga kekuatan ikatan lebih tinggi dari ikatan tunggal dan panjang ikatan yang dihasilkan juga lebih pendek.
Dalam hibridisasi ini ikatan rangkap dapat terjadi karena adanya 1 orbital p bebas, yang dapat membentuk ikatan phi dengan orbital atom lainnya. Hibridisasi Sp2 menghasilkan geometri planar dengan sudut ikatan 120. Contoh molekul dengan hibridisasi sp2 adalah C2H4.
Baca Juga : Hama Adalah : Macam-macam Hama dan Contoh Hama Tanaman
3. Hibridisasi Sp
Hibridisasi sp merupakan penggabungan antara 1 orbital s dengan 1 orbital p sehingga terdapat 2 orbital p bebas yang tidak digunakan. Hibridisasi Sp menghasilkan tiga jenis ikatan rangkap karena terdapat 2 orbital p bebas, yang masing-masing dapat menghasilkan ikatan Phi dengan orbital atom lainnya, sehingga hibridisasi ini memiliki total 1 ikatan sigma dan 2 ikatan phi.
Akibatnya, kekuatan ikatan menjadi kuat lebih kuat daripada dua hibridisasi lainnya dan jarak ikatan juga paling pendek. Bentuk molekul yang dihasilkan hibridisasi sp adalah linear dengan sudut 180. Contoh molekul dengan hibridisasi sp adalah C2H2.
Proses Terjadinya Hibridisasi
Dalam terjadinya hibridisasi melibatkan beberapa proses. Secara keseluruhan, proses hibridisasi terlihat dalam diagram skematik berikut yang mewakili proses hibridisasi atau tingkat hibridisasi yang disertai dengan tingkat energi untuk setiap tahap dan setiap orbital.
1. Keadaan Dasar (Ground State)
Dalam keadaan dasar, semua atom memiliki konfigurasi elektron yang sama. Dalam keadaan ini, tingkat energi setiap orbital berbeda dan relatif lebih tinggi sehingga kurang stabil.
2. Eksitasi atau Promosi Elektron
Pada tahap eksitasi atau yang juga disebut dengan promosi, salah satu elektron dari orbital 2s di 2p bersemangat ke arah orbital kosong karena masih ada 1 orbital kosong di orbital 2p. Jadi semua orbital 2s dan 2p diisi dengan elektron yang mana 1 elektron diisi.
3. Hibridisasi
Tahap terakhir yaitu hibridisasi atau penggabungan antar orbital di mana di sp3 orbital 2s menghubungkan tiga orbital 3p untuk membentuk sp3 dan seterusnya. Dengan kombinasi ini, tingkat energi yang lebih rendah dan setara diperoleh untuk keempat jenis orbit. Ini menyebabkan panjang ikatan, sudut ikatan, dan energi ikatan menjadi sama.
Contoh Molekul dengan Hibridisasi Orbital
Adapun untuk memperjelaskanya berikut ini merupakan beragam contoh melekul dengan hibridisasi orbital, antara lain adalah sebagai berikut:
1. Metana (CH4)
Seperti yang telah dijelaskan diawal bahwa pada senyawa metana memiliki hibridisasi sp3 yang menyebabkan setiap ikatan CH memiliki panjang, sudut dan energi ikat yang sama. Molekul CH4 biasanya memiliki sudut ikatan 109,5 dengan geometri tetrahedral. Ini adalah hasil hibridisasi orbital yang terjadi pada atom karbon.
Baca Juga : Peta Tematik Adalah : Ciri-ciri, Jenis dan Contoh Peta Tematik
2. Etilena (C2H4)
Etilena yang juga merupakan senyawa hidrokarbon memiliki hibridisasi orbital sp2, dengan ikatan rangkap yang terdiri dari ikatan sigma dan ikatan Phi antara atom C dalam senyawa.
Selain mengikat karbon yang lain, karbon pada senyawa etilena juga dua atom hidrogen dengan sudut ikatan yang sama 120. Akibatnya, dalam senyawa etilen ini, bentuk geometris planar atau flat ditemukan.
3. Asetilena (C2H2)
Berbeda dengan kedua senyawa di atas, asetilena merupakan senyawa Hirdocarbon 3-ikatan ganda yang terdiri dari 1 ikatan sigma dan 2 ikatan Phi. Ini adalah hasil dari hibridisasi orbital, yang merupakan hibridisasi sp yang menghasilkan 2 orbital p bebas.
Bentuk geometri dari senyawa ini adalah linear atau berupa garis lurus karena selain mengikat karbon yang lain, karbon pada asetilena mengikat satu atom hidrogen lain.
Sekian artikel tentang Hibridisasi ini semoga bisa memberi manfaat bagi kita semua, Terimakasih.