Teori Orbital Molekul

a.    Pembentukan Orbital Molekul

Orbital ikatan dan orbital anti ikatan (bonding dan antibonding)

Pendekatan yang digunakan dalam orbital molekul adalah kombinasi linier orbital atom (KLOA), yaitu diperoleh dari mengkombinasikan orbital atom-orbital atom yang masing-masing memiliki fungsi gelombangnya. Orbital atom A dengan fungsi gelombang y_A dan orbital atom B dengan fungsi gelombang y_B. Bila dikombinasikan diperoleh orbital molekul, yaitu orbital molekul ikatan, y_b dan orbital molekul anti ikatan y_a:

y_b = y_A +  y_B

y_a = y_A –  y_B

Kerapatan elektron orbitalnya merupakan kuadrat fungsi gelombang, y²:

y_b ² = y_A² +  y_B² + 2y_A.y_B

y_a ² = y_A² +  y_B² – 2y_A.y_B

Integralnya adalah:

S = y_A.y_B.d^t

Gambar 17. Kombinasi linier 2 orbital atom s.

a.       2 orbital 1s

b.     y (─) dan_.y² (¼) adalah orbital ikatan

c.       y (─) dan_.y² (¼) adalah orbital anti ikatan

a.    Simetri Orbital Molekul

Beberapa kemungkinan hasil kombinasi orbital atom ditunjukkan pada Gambar 4.18.

Gambar 18. Simetri orbital molekul sigma, σ dan phi, π

c.     Tingkat energi orbital molekul diatomik

Untuk menghasilkan orbital ikatan, maka:

1. tumpangsuh antar orbital atom harus positip.
2. energi kedua orbital atom harus mendekati sama

Bila kedua syarat di atas terpenuhi maka dihasilkan simetri seperti pada gambar 4.18.

i)      kombinasi orbital atom s dengan s menghasilkan orbital molekul ikatan σ_s dan orbital molekul anti ikatan σ_s^*

σ_s = y_s(A) + y_s(B)

σ_s^* = y_s(A) – y_s(B)

ii)     kombinasi orbital atom px dan px menghasilkan orbital molekul ikatan σ_p dan orbital molekul anti ikatan σ_p^*

σ_p = y_px(A) + y_px(B)

σ  = y_px(A) – y_px(B)

iii)    tumpangsuh orbital atom py dengan py (atau pz dengan pz) menghasilkan orbital molekul ikatan π_p dan orbital molekul anti ikatan π_p^*

Ditinjau dari besarnya tumpangsuh orbital atom, maka orbital σ_p lebih stabil dari pada orbital π_p , tingkat energi orbital anti ikatan σ_p^* lebih tinggi dari pada orbital anti ikatan . Urutan tingkat energi orbital molekul sampai bilangan kuantum utama ke – 2 adalah:

σ_1s < σ  < σ_2s < σ  < σ < =  < =  < σ

Gambar 4.19 berikut menunjukkan diagram tingkat energi obital molekul.

Gambar 19. Diagram Tingkat Energi Obital Molekul

d.    Orde Ikatan

Orde ikatan untuk molekul diatomik adalah setengah dari selisih jumlah elektron yang membentuk ikatan (N_b) dan jumlah elektron yang membentuk anti ikatan (N_a)

Gambar 20.  Diagram Tingkat Energi Ne₂