Tips nak tentukan type of hybrid secara mudah dan pantas!

Assalamualaikum dan selamat sejahtera anak-anak. Ok, apa maksud hybrid? Hybrid maksudnya kacuk kan? Atau bahasa mudahnya campur. Apa yang nak dikacukkan dalam topik ni? Kita nak hybrid (kacuk) antara orbital s, orbital p dan orbital d.

Orbital s ada 1 orbital, orbital p ada 3 orbital, manakala orbital d ada 5 orbital.

Orbital s, p dan d

Dalam topik ni kita fokuskan hybrid central atom dan juga terminal atom yang ada multiple bonds (double bond atau triple bond) SAHAJA. Bukan terminal atom dengan single bond ok.

Ada 5 jenis type of hybrid:

1) sp – 1 orbital s + 1 orbital p
2) sp2 – 1 orbital s + 2 orbital p
3) sp3 – 1 orbital s + 3 orbital p
4) sp3d – 1 orbital s + 3 orbital p + 1 orbital d
5) sp3d2 – 1 orbital s + 3 orbital p + 2 orbital d

Tips mudah:

1) Tentukan berapa atom bonded to central atom / terminal atom yg ada multiple bonds

2) Tentukan berapa lone pair electron central atom / terminal atom yg ada multiple bonds

3) Tambahkan kedua-dua atom bonded dkt central atom dan lone pair central atom. Atau tambahkan lone pair dan atom bonded terminal atom yg ada multiple bonds. 

Contoh 1 :

Dalam contoh HCN, kita akan fokus hybrid untuk central atom C dan terminal atom N SAHAJA. Atom H tak perlu sebab dia hanya ada single bond.

So C ada 2 atom bonded (H dan N) dan 0 lone pair. So total ada 2.

2 = 1 orbital s + 1 orbital p => hybrid sp

N pula ada 1 atom bonded dan 1 lone pair. So total ada 2 juga. Jd N juga hybrid sp.

Contoh 2 :

Lewis structure ICl2-

Dalam lewis structure di atas, I adalah central atom. I ada 2 atom yg terikat dengan dia iaitu 2 atom Cl. I juga ada 3 lone pair. So total atom bonded dan lone pair adalah 5. 

Jadi, bila ada 5 bermaksud hasil kacuk 1 orbital s + 3 orbital p dan 1 orbital d. So hybrid I adalah sp3d. 

Step nak lukis Lewis Structure - multiple bonds + charge

Assalamualaikum dan selamat sejahtera anak-anak...

Ok, post ni kita fokuskan dekat Lewis Structure yang ada multiple bonds (double atau triple bonds).

Contoh 1 :  POCl₃

 Step 1

Kira semua valence electron untuk setiap atom dalam structure tersebut.

Atom                    Number of valence electrons

P                                          5 
O                                          6

3Cl                                      7x3 = 21

                  Total :   32

Step 2

i)                 Tentukan central atom dan terminal atoms.

-        Atom yang lebih electropositive – Central atom (kecuali H)

-        Atom yang lebih electronegative – Terminal atom

Electronegativity P = 2.1 , O = 3.5 , Cl = 3.0 (boleh rujuk gambarajah di bawah ni)

ii)                Lukis rangka lewis structure (skeletal structure)

            P             - central atom

            O dan Cl - terminal atoms

                             

Skeletal structure POCl₃

Step 3

i)                 Bilangan semua valence electron (dalam step 1) – bilangan bonding pair electrons. (bonding pair POCl₃ ada 4. So bonding pair electrons ada 8)

            32 - 8 = 24

ii)                Hasil tolak electron tadi (24 electrons) penuhkan secara octet (8 electrons) di keliling semua TERMINAL ATOMS.
 

24 electrons dah habis diisi keliling terminal

 Step 4

Check. Setiap atom central dan terminal mestilah octet. Semua atom POCl3   
dah octet. Final check dengan kira FORMAL CHARGE. Formal charge dengan mudahnya dapat dikira berdasarkan formula:

valence electron - (bonding pair + lone pair electrons)

P = 5 - (4 + 0) = 1
O = 6 - (1 + 6) = -1
Cl = 7 - (1 + 6) = 0

Formal charge diletakkan dalam ( ) di tepi setiap atom

Berdasarkan gambarajah di atas, atom P mempunyai (+1) formal charge. Ini bermaksud atom P masih kekurangan electron manakala terminal atom O mempunyai (-1) formal charge yang bermaksud atom O mempunyai lebihan elektron. Maka lone pair terminal atom O boleh dipindahkan kepada central atom P seperti anak panah dalam gambarajah di atas.

Jadi struktur lewis yang paling tepat untuk POCl3  akan menjadi seperti di bawah.

Struktur Lewis untuk POCl3

Atom P (central atom) boleh mempunyai 10 elektron kerana atom P berada dalam period 3 yang masih mempunyai 3d orbital yang masih kosong. 

Contoh 2 : NO₂^-

 Step 1

 Kira semua valence electron untuk setiap atom dalam structure tersebut. Kalau ada charge -ve , maka bilangan elektron mestilah ditambah ikut bilangan charge. Kalau ada charge +ve maka bilangan elektron mestilah ditolak.

Atom            Number of valence electrons

  N                          5
2O                   2x6 = 12
-1 charge            +1
                 total : 18

 Step 2

i) Berdasarkan elecronegativity di atas, N = central , O = terminal

ii) Skeletal structure untuk NO₂^-  

Skeletal structure

 Step 3

 i) Bilangan total electron - bonding pair electron

     18 - 4 = 14

 ii) Octetkan terminal atoms.

12 electrons diisi sekeliling terminal atoms

iii) Baki 2 electrons diisi dekat central atom

2 elektron diisi dekat N (central atom)

Step 4

Check. N belum octet. N hanya ada 6 electron. Jadi octetkan N dengan pindahkan lone pair terminal atom O untuk menjadi bonding pair dengan central atom N. Central atom N berada dalam period 2 jadi maksimum elektron yang boleh hanyalah 8. 

Lone pair electron O dijadikan bonding pair dengan N.

  So lewis structure untuk NO₂^- 

 

-ve charge jangan lupa letak

So untuk lewis structure yang ada charge (-ve) atau (+ve), charge tersebut mestilah diletakkan di luar bracket [ ] tu ya anak-anak...

Orait...so selamat mencuba. Buat banyak latihan. Practice makes perfect. Semoga bermanfaat!