Ikatan Sigma dan Pi Pada Ikatan Rangkap Dua dan Tiga

materi ikatan sigma dan pi

Agar bisa memahami ikatan sigma dan pi maka kita perlu mengingat kembali mengenai hibridisasi, yang kemudian kita akan membandingkan ikatan yang terjadi pada etana, etena, dan etuna.

Ikatan pada etana
Etana adalah hidrokarbon tak jenuh golongan alkana dengan rumus C2H6. Struktur etana jika digambar adalah sebagai berikut,

berbagai struk tur etana

Pada molekul etana, masing-masing atom karbon berhibridisasi sp3. Karena hibridisasinya sp3 maka empat ikatan yang ada pada masing-masing atom C memiliki geometri tetrahedral. Ikatan antara karbon dengan karbon yang lain pada etana terjadi dari overlap satu orbital sp3 pada masing-masing atom C. Sedangkan atom hidrogen masing-masing berikatan dengan overlap orbital sp3 dari atom C dan 1s dari atom H.

hibridisasi sp3 pada etana

Ikatan yang terjadi pada etana diatas terjadi karena overlap end-on-end (ujung-ke-ujung) dua orbital maka yang terbentuk adalah ‘ikatan sigma’. Ikatan sigma adalah salah satu jenis ikatan kovalen yang paling kuat disebabkan adanya tumpang tindih orbital yang maksimum diantara dua atom. Ikatan sigma dilambangkan dengan lambang huruf yunani (sigma). Ikatan sigma bisa terjadi dengan melibatkan berbagai macam jenis orbital berikut contoh ikatan sigma yang melibatkan orbital yang berbeda.

berbagai macam ikatan sigma dari berbagai macam jenis orbital

Ikatan sigma memiliki karakteristik bebas berotasi, artinya pada molekul etana diatas maka masing-masing gugus metil (CH3) bebas berotasi terhadap satu sama lain.

rotasi pada ikatan sigma
rotasi pada etana

Oleh karena ikatan sigma bebas berotasi maka kita dapat menggambarkan etana dalam bentuk sebagai gambar berikut,

proyeksi etana bentuk newman
eksi etana bentuk bola dan stik

Ikatan pada Etena
Jika masing-masing atom C pada etana berhibridisasi sp3, maka berbeda dengan etena dimana masing-masing atom C nya berhibridisasi sp2. Mari kita mengingat kembali tentang hibridisasi ini. Hibridisasi sp2 melibatkan satu orbital s dan dua orbital p, disebabkan orbital p memiliki tiga orbital yaitu px,py, dan pz maka hanya dua dari orbital ini yang terlibat didalam hibridisasi sp2.

Atom C pada etena masing-masing berhibridisasi sp2, misalkan tersisa satu orbital pz yang tidak terhibridisasi.

proses hibridisasi sp2

Hibridisasi sp2 berbentuk segitiga planar. Artinya orbital sp2 akan terletak pada bidang mendatar sedangkan orbital pz dari masing-masing atom C akan terletak tegak lurus dengan bidang sp2 ini. Satu orbital sp2 dari atom C akan tumpang tindih end-to-end (ujun ke ujung ) dengan satu orbital sp2 dari atom C yang lain sehingga membentuk ikatan sigma.

Sedangkan sisa orbital sp2 dari kedua atom C akan dipakai untuk tumpang tindih dengan orbital 1s dari atom hidrogen dan membentuk ikatan sigma.

gambar ikatan sigma pada etena

Dari gambar diatas dapat diperhatikan bahwa terdapat satu orbital pz dari masing-masing atom C yang berisi masing-masing satu elektron dan posisinya tegak lurus dengan bidang sp2. Elektron ini bisa dipakai untuk berikatan guna membentuk ikatan kovalen.

Jika orbital pz dari kedua atom C saling tumpang tindih side-by-side (sisi ke sisi ) maka terbentuklah ikatan ‘pi’, dimana konsentrasi elektron terletak diantara inti dua atom C yang berikatan. Ikatan pi yang terbentuk dipat dibayangkan seperti bulan sabit dimana kedua ujungnya berada di atom C, pada gambar disamping ikatan pi di beri warna biru.

tumpang tindih orbital p membentuk ikatan pi
pembentukan ikatan pi dari orbital pz pada etena

Disebabkan pada etena terdapat satu ikatan sigma dan satu ikatan pi maka etena memiliki ikatan rangkap dua.

ikatan sigma dan pi pada etena

Ikatan pada etuna
Pada etuna masing-masing atom karbon berhibridisasi sp, hibridisasi sp melibatkan satu orbital s dan satu orbital p. Artinya dalam hibridisasi ini akan menyisakan dua orbital p yang tidak terpakai. Misalkan satu orbital s berhibridisasi dengan px maka yang tersisa adalah orbital py dan pz.

proses hibridisasi sp2 pada etuna

Satu orbital sp atom C akan saling tumpang tindih dengan satu orbital sp dari atom C yang lain membentuk ikatan sigma, sedangkan sisanya akan dipakai untuk berikatan dengan orbital 1s dari hidrogen.

ikatan sigma pada etuna

Kita perhatikan masing-masing atom C menyisakan orbital py dan pz yang letaknya saling tegak lurus satu sama lain. Masing-masing orbital py dan pz berisi satu elektron. Jika orbital py masig-masing saling tumpah tindih side-to-side dan begitu juga dengan orbital pz juga saling tumpang tindih side-to-side satu sama lain maka terbentuklah dua ikatan pi yang saling tegak lurus posisinya.

ikatan pi pada etuna

Molekul etuna berebentuk liniar. adanya ikatan rangkap tidak memungkinkan poros diantara kedua atom C untuk saling berputar satu sama lain.

molekul etuna berbentuk linear

Referensi

https://courses.lumenlearning.com/suny-mcc-organicchemistry/chapter/hybridization-structure-of-ethane/

https://brilliant.org/wiki/sigma-and-pi-bonds/

https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Book%3A_Introductory_Chemistry_(CK-12)/09%3A_Covalent_Bonding/9.20%3A_Sigma_and_Pi_Bonds

https://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/doublebonds.html

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *