Struktur Lewis, Hibridisasi, Bentuk Molekul, dan Kepolaran Senyawaan S dan F

Unsur S dengan konfigurasi elektron 2-8-6 (ini konfigurasi elektron tiap kulit atau model Bohr). Unsur F memiliki konfigurasi elektron 2-7. Tuliskan senyawa yang mungkin dapat dibentuk oleh S dan F. Soal ini dari diskusi di grup Facebook Asosiasi Guru Kimia Indonesia. Cukup menarik sebab ada beberapa kemungkinan senyawa yang terbentuk pasangan dari unsur-unsur.



Berikut ini ulasannya.

Atom Pusat dan Atom Luar
Setiap senyawa ada yang disebut sebagai atom pusat dan atom luar (atom yang diikat oleh atom pusat, kadang disebut ligan juga). Biasa yang berperan sebagai atom pusat adalah unsur/atom yang memiliki keelektronegatifan kecil.

Selain itu atom pusat biasanya memiliki jari-jari yang lebih besar dibanding yang lain. Prioritasnya adalah yang memiliki keelektronegatifan relatif lebih kecil, baru mempertimbangkan ukuran jari-jarinya. Tentang atom pusat dapat disimak lebih detil di sini.

Khusus H dan F tidak akan pernah berperan sebagai atom pusat.

Pada soal S diperkirakan memiliki keelektronegatifan lebih kecil dari F, ingat F nilai keelektronegatifannya paling besar di antara unsur yang ada.

Keunikan Atom Pusat S
S dari soal diketahui berada di periode ketiga tabel periodik unsur. Unsur yang berada di periode ketika (memiliki kulit sebanyak 3) memiliki subkulit sebanyak 3, yaitu subkulit 3s, 3p, 3d. S memiliki konfigurasi berdasar mekanika kuantum: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴. sub kulit 3d kosong, tidak terisi elektron.

Meskipun subkulit 3d ini kosong namun ada kemungkinan untuk digunakan hibridisasi yaitu pembentukan orbital baru dengan menggabungkan orbital di subkulit 3s dan 3p.

Pada bahasan kimia SMA atom S dalam membentuk ikatan sering disebut tidak mengikuti aturan oktet, karena jumlah elektron di sekitarnya dapat lebih dari 8. Ini tidak lazim seperti atom pusat molekul lain. Bila ingin memaksa agar dapat mengikuti aturan oktet lalu digunakan teori ikatan kovalen koordinasi.

Struktur Lewis
S memiliki 6 elektron valensi dikombinasi dengan F memiliki 7 elektron valensi

Kemungkinan 1. Struktur yang sesuai aturan oktet.
S adalah atom divalen (kurang 2 elektron sesuai aturan oktet). Karena akan membentuk ikatan kovalen maka setiap atom yang membutuhkan 2 elektron harus pula menyumbangkan 2 elektron untuk digunakan bersama sebagai pasangan elektron berikatan.
Di sini dituliskan S^{–2+2}.

F adalah atom monovalen (kurang 1 elektron sesuai aturan oktet). Karena akan membentuk ikatan kovalen maka setiap atom yang membutuhkan 1 elektron harus pula menyumbangkan 1 elektron untuk digunakan bersama sebagai pasangan elektron berikatan.
Di sini dituliskan F^{–1+1}.

S^{–2+2} + 2(F^{–1+1}) ⇒ SF₂

Kemungkinan 2, struktur yang tidak sesuai aturan oktet, boleh disebut oktet diperluas.

Ini sesuai keunikan S yang memiliki subkulit 3d yang kosong.

S^{–4+4} + 4(F^{–1+1}) ⇒ SF₄

Kemungkinan 3 struktur yang sesuai aturan oktet, (boleh disebut oktet diperluas)

Ini sesuai keunikan S yang memiliki subkulit 3d yang kosong.

S^{–6+6} + 6(F^{–1+1}) ⇒ SF₆

Hibridisasi Atom S, Bentuk Molekul, dan Kepolaran SF₂
Detil yang khusus membahas tentang hibridisasi, bentuk molekul, dan kepolaran senyawa silakan disimak di sini.

Bentuk dasar (geometri elektron, semua pasangan elektron diperhatikan) SF₂ adalah tetrahedral
Bentuk molekul (geometri molekul, hanya pasangan elektron ikatan diperhatikan) SF₂ adalah bengkok.

Molekul SF₂ bersifat polar, ditandai adanya 2 PEB dengan bentuk molekul yang asimetris (tidak simetris).

Hibridisasi Atom S, Bentuk Molekul, dan Kepolaran SF₄

Bentuk dasar (geometri elektron, semua pasangan elektron diperhatikan) SF₄ adalah bipiramida segitiga (bipiramida trigonal)

Bentuk molekul (geometri molekul, hanya pasangan elektron ikatan diperhatikan) SF₄ adalah jungkat-jungkit (kadang disebut tetrahedral terdistorsi).

Molekul SF₄ bersifat polar, ditandai adanya 1 PEB dengan bentuk molekul yang asimetris (tidak simetris).

Kepolaran: SF₂ > SF₄



Hibridisasi Atom S, Bentuk Molekul, dan Kepolaran SF₆

Bentuk dasar (geometri elektron) dan bentuk molekul SF₆ adalah oktahedral

Molekul SF₆ bersifat nonpolar, bentuk molekul yang simetris dan tanpa ada PEB.

Perlu diketahui setiap ikatan antara S dengan F merupakan ikatan kovalen polar. Dikatakan ikatannya adalah kovalen polar karena terdapat berbedaan keelektronegatifan antara S dan F. Keelektronegatifan S = 2,58, dan keelektronegatifan F=3,98.

Hanya saja keenam ikatan itu memiliki arah tarikan saling meniadakan pengaruh masing-masing ikatan yang polar tersebut.

Demikian semoga dapat menjadi tambahan contoh bahasan ikatan kimia dan bentuk molekul senyawa.
Sumber https://www.urip.info/