LKPD Kimia Kelas 11: Mengaitkan Pasangan Elektron Bebas dan Terikat dengan Geometri Molekul Dasar Teori Tolakan Pasangan Elektron

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mengaitkan jenis ikatan kimia dengan bentuk molekul berdasarkan teori tolakan pasangan elektron

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap instruksi kerja dan materi pengantar dengan saksama bersama kelompokmu.
• Gunakan pemahaman tentang pembentukan ikatan kovalen, Pasangan Elektron Ikatan (PEI), dan Pasangan Elektron Bebas (PEB) di sekitar atom pusat untuk memprediksi geometri molekul.
• Diskusikan hasil analisis dalam kelompok dan tuliskan jawabanmu secara sistematis pada format ruang jawaban yang disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Investigasi Pasangan Elektron Ikatan (PEI) dan Bebas (PEB) pada Berbagai Senyawa Kovalen

Estimasi: 40 menit

Alat & Bahan:

• Buku teks Kimia Kelas 11 (Subbab Bentuk Molekul)
• Tabel Periodik Unsur
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati rumus kimia senyawa berikut: CH4, NH3, dan H2O (Nomor atom: H = 1, C = 6, N = 7, O = 8).
2. Gambarkan struktur Lewis masing-masing molekul untuk menunjukkan jenis ikatan kovalen yang terbentuk.
3. Hitung jumlah Pasangan Elektron Ikatan (PEI) dan Pasangan Elektron Bebas (PEB) di sekitar atom pusat.
4. Lengkapi tabel analisis pasangan elektron yang telah disediakan.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel perbandingan jumlah domain elektron (PEI dan PEB) untuk molekul CH4, NH3, dan H2O berdasarkan struktur Lewis yang terbentuk!

2. Berdasarkan tabel tersebut, kaitkan jenis ikatan kovalen tunggal yang dibentuk oleh atom pusat dengan keberadaan elektron valensi yang tidak berikatan (PEB) pada ketiga molekul tersebut!

Tabel 4 kolom: Kolom 1 (Nama Molekul: CH4, NH3, H2O), Kolom 2 (Jumlah PEI), Kolom 3 (Jumlah PEB), Kolom 4 (Rumus Domain AXmEn). Di bawah tabel, sediakan ruang paragraf 4-5 baris untuk jawaban uraian nomor 2.

Kegiatan 2: Mengaitkan Pasangan Elektron dan Teori Tolakan (VSEPR) dengan Bentuk Geometri Molekul

Estimasi: 45 menit

Alat & Bahan:

• Model plastisin/tusuk gigi atau Molymod (opsional)
• Buku Siswa Kimia Kelas 11 Subbab E

Petunjuk Pengerjaan:

1. Gunakan prinsip teori VSEPR: Pasangan elektron saling tolak-menolak sehingga mengambil susunan ruang dengan tolakan minimum. Urutan kekuatan tolakan: PEB-PEB > PEB-PEI > PEI-PEI.
2. Bandingkan pengaruh keberadaan PEB terhadap sudut ikatan dan geometri akhir molekul CH4, NH3, dan H2O yang memiliki jumlah total pasangan elektron sama (4 domain).
3. Analisis pula molekul CO2 (terdapat ikatan kovalen rangkap dua) dan BF3 (ikatan kovalen tunggal 3 domain, nomor atom B = 5, F = 9) untuk melihat kaitannya dengan bentuk molekul dasarnya.
4. Jawablah pertanyaan analisis berikut bersama rekan sekelompok.

Pertanyaan:

1. Mengapa molekul CH4, NH3, dan H2O memiliki geometri bentuk molekul yang berbeda (Tetrahedral, Trigonal Piramida, dan Bentuk V/Bengkok) padahal ketiganya memiliki total 4 pasang elektron di sekitar atom pusat? Kaitkan dengan kekuatan tolakan pasangan elektronnya!

2. Pada molekul CO2 (ikatan kovalen rangkap dua O=C=O) dan BF3 (tiga ikatan kovalen tunggal B-F tanpa PEB), jelaskan bagaimana tolakan antar-ikatan menentukan geometri molekul masing-masing!

Sediakan lembar uraian terstruktur bergaris: Bagian A untuk analisis perbandingan CH4, NH3, dan H2O; Bagian B untuk analisis geometri molekul CO2 dan BF3.

Kegiatan 3: Sintesis dan Prediksi Geometri Molekul Berdasarkan Ikatan Kimia

Estimasi: 50 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Buku Catatan Murid

Petunjuk Pengerjaan:

1. Analisis dua senyawa berikut: PCl3 dan PCl5 (Nomor atom P = 15, Cl = 17).
2. Tentukan jenis ikatan kovalen yang terbentuk dan hitung PEI serta PEB atom pusat P.
3. Kaitkan jumlah ikatan dan pasangan elektron bebas tersebut untuk meramalkan bentuk geometri molekulnya berdasarkan teori VSEPR.
4. Lakukan diskusi kelompok dan siapkan kesimpulan hasil pembelajaran hari ini termasuk waktu untuk refleksi dan penutup.

Pertanyaan:

1. Analisis dan ramalkan bentuk molekul PCl3 dan PCl5 dengan mengaitkan konfigurasi elektron valensi P, jumlah ikatan kovalen tunggal yang dibentuk dengan Cl, serta keberadaan PEB!

2. Buatlah rangkuman ringkas (1-2 kalimat) yang mengaitkan hubungan antara jenis ikatan kovalen (jumlah PEI), keberadaan PEB, dan bentuk geometri molekul suatu senyawa kovalen berdasarkan teori VSEPR!

Kotak isian terstruktur: Bagian 1 untuk perbandingan analisis PCl3 dan PCl5 (komponen elektron valensi, PEI, PEB, tipe molekul, dan nama bentuk molekul); Bagian 2 kotak kesimpulan/rangkuman ringkas.

REFLEKSI

1. Bagaimana pemahamanmu tentang gaya tolak pasangan elektron bebas (PEB) membantumu membayangkan wujud ruang 3 dimensi dari molekul yang tidak terlihat?

2. Bagian mana dari langkah penentuan bentuk molekul berdasarkan teori VSEPR yang menurutmu paling menantang dan bagaimana kamu mengatasinya?

3. Apa makna baru yang kamu peroleh tentang keteraturan susunan partikel kimia di alam semesta setelah mempelajari geometri molekul hari ini?