3. Tentukan bentuk molekul PC1, menggunakan teori hibridisasi! 

Di soal kali ini kita diminta buat nentuin bentuk molekul dari \(PCl_5\) menggunakan teori hibridisasi, sehingga konsep yang digunakan adalah menentukan geometri molekul.

Penjelasan Konsep

Kita sering dibuat takjub dengan bangunan-bangunan terkenal di dunia, seperti piramida di mesir yang bentuknya limas. Piramida itu terlihat sangat hebat karena dibuat pada zaman dimana teknologi belum berkembang seperti saat ini. Tapi kamu tahu gak sih kalau benda selevel molekul pun ada bentuknya lho. Contoh mudahnya air deh. Air itu kan rumus kimianya \(H_2O\) dimana posisi atom H dan O dalam ikatannya itu gak sembarangan sehingga air punya bentuk molekul bengkok/sudut. Betapa hebatnya Tuhan yang menciptakan setiap makhluk dengan begitu detail. Nah, ngomong-ngomong molekul, selain bentuk bengkok, juga masih banyak bentuk lainnya lho. Bentuk molekul ini sering juga disebut dengan geometri molekul. Umumnya sih senyawa-senyawa kovalen yang bisa kita ramalkan geometri molekulnya. 

Nah, untuk meramalkan geometri molekul kita bisa gunakan dua teori, yaitu teori VESPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau teori tolakan pasangan elektron di sekitar atom pusat dan teori hibridisasi. Nah, kali ini kita bakal fokus bahas mengenai teori hibridisasi.

Apa sih hibridisasi? Hibridisasi adalah proses penggabungan orbital-orbital atom yang memiliki tingkat energi berbeda menjadi orbital baru yang punya tingkat energi sama setelah berikatan. Lalu seperti apa caranya kalau kita mau nentuin hibridisasi suatu molekul? Oke, caranya yaitu:
<ul><li>Buat konfigurasi elektron atom pusat dan atom sekitar</li><li>Buatkan orbital elektron valensi atom pusat pada keadaan dasar</li><li>Tentukan berapa banyak orbital yang harus disediakan atom pusat untuk bisa menampung elektron dari atom sekitar</li><li>Distribusikan elektron dengan cara promosi dan diakhiri dengan eksitasi</li><li>Gabungkan orbital yang berisi masing-masing satu elektron sehingga memiliki tingkat energi sama dan siap dimasukkan elektron dari atom sekitar</li></ul>
Nah, teori hibridisasi ini bisa digunakan untuk meramalkan bentuk molekul lho, diantaranya yaitu:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-68/LessonId-267/ModuleId-2/QuestionCode-21HWONIT9MS/unnamed.jpg" />
Sumber: www.antotunggal.com

Oke, sekarang kita coba jawab soalnya ya. Di soal ini kita diminta buat nentuin bentuk molekul dari \(PCl_5\). Pertama-tama kita tulis dulu konfigurasi elektron dari P (Z=15) dan Cl (Z=17):
P = \(1s^2\) \(2s^2\) \(2p^6\) \(3s^2\) \(3p^3\)
Cl = \(1s^2\) \(2s^2\) \(2p^6\) \(3s^2\) \(3p^5\)

Dari konfigurasi elektron, kita jadi tahu kalau elektron valensi P adalah 5 dan Cl adalah 7. Nah, disini yang jadi atom pusat itu P, jadi selanjutnya kita buat orbital elektron valensi dari P pada keadaan dasar ya:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-68/LessonId-267/ModuleId-2/QuestionCode-21HWOO85DG9/3s3pn.png" />

P mengikat lima atom Cl, artinya P harus menyediakan lima orbital berisi elektron tak berpasangan agar bisa menampung elektron dari atom Cl. Oleh karena itu, satu elektron di 3s bakal mengalami eksitasi ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi yaitu ke 3d. Jadi, di orbital 3d ada satu orbital berisi elektron tak berpasangan:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-68/LessonId-267/ModuleId-2/QuestionCode-21HWOO85DG9/3s3p3dn.png" />

Nah, sekarang kita gabungkan kelima orbital yang berisi elektron tak berpasangan tersebut hingga menjadi orbital baru yaitu orbital \(sp^3d\) dengan tingkat energi sama: 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-68/LessonId-267/ModuleId-2/QuestionCode-21HWOO85DG9/sp3d.png" />

Sekarang 1 elektron dari masing-masing atom Cl bisa mengisi orbital \(sp^3d\), sehingga terbentuk ikatan antara atom P dan Cl menjadi \(PCl_5\).

Oleh karena jenis hibridisasinya adalah \(sp^3d\), maka bentuk molekulnya trigonal bipiramida.


Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Dari penjabaran di atas dapat disimpulkan bahwa bentuk molekul \(PCl_5\) menurut teori hibridisasi adalah trigonal bipiramida.