·
Definisi Ikatan Kimia
Adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara
sebagai berikut :
a)
atom yang 1
melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron (serah terima
elektron)
b)
penggunaan
bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan
c)
penggunaan
bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan
Ø Tujuan pembentukan ikatan kimia adalah agar terjadi
pencapaian kestabilan suatu unsur.
Ø Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia
adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat.
Ø Salah 1 petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah
adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas
mulia).
Ø Maka dari itu, dalam pembentukan ikatan kimia; atom-atom
akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia.
Ø Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak 8 (oktet) atau 2 (duplet, yaitu atom Helium).
Periode
|
Unsur
|
Nomor Atom
|
K
|
L
|
M
|
N
|
O
|
P
|
1
|
He
|
2
|
2
|
|||||
2
|
Ne
|
10
|
2
|
8
|
||||
3
|
Ar
|
18
|
2
|
8
|
8
|
|||
4
|
Kr
|
36
|
2
|
8
|
18
|
8
|
||
5
|
Xe
|
54
|
2
|
8
|
18
|
18
|
8
|
|
6
|
Rn
|
86
|
2
|
8
|
18
|
32
|
18
|
8
|
Ø Kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi
elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah
Aturan Oktet
Aturan Oktet
o Lambang Lewis
Adalah lambang
atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.
atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.
·
Lambang Lewis gas
mulia menunjukkan 8 elektron valensi (4 pasang).
·
Lambang Lewis
unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (belum
berpasangan).
Berdasarkan
perubahan konfigurasi elektron yang terjadi pada pembentukan ikatan, maka
ikatan kimia dibedakan menjadi 4 yaitu : ikatan
ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinat / koordinasi / dativ dan ikatan
logam.
1). Ikatan Ion ( elektrovalen )
- Terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil/rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar/tinggi menangkap/menerima elektron tersebut (membentuk anion).
- Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb).
- Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam.
Contoh 1 :
Konfigurasi elektronnya :
§ Atom Na melepaskan 1 elektron valensinya sehingga
konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.
§ Atom Cl menerima 1 elektron pada kulit terluarnya
sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.
§
Contoh 2 :
Ikatan antara Na dengan O
ü Supaya mencapai oktet, maka Na harus melepaskan 1
elektron menjadi kation Na+
ü
ü Reaksi yang terjadi :
Contoh lain : senyawa MgCl2, AlF3 dan MgO
v Soal : Tentukan senyawa yang terbentuk dari :
1). Mg dengan F
2). Ca dengan Cl
3). K dengan O
Senyawa yang
mempunyai ikatan ion antara lain :
a)
Golongan alkali
(IA) [kecuali atom H] dengan golongan
halogen (VIIA)
Contoh : NaF, KI, CsF
b)
Golongan alkali
(IA) [kecuali atom H] dengan golongan
oksigen (VIA)
Contoh : Na2S, Rb2S,Na2O
c)
Golongan alkali
tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA)
Contoh : CaO, BaO, MgS
Sifat umum
senyawa ionik :
1)
Titik didih dan
titik lelehnya tinggi
2)
Keras, tetapi
mudah patah
3)
Penghantar panas
yang baik
4)
Lelehan maupun
larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit)
5)
Larut dalam air
6)
Tidak larut dalam
pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena)
2). Ikatan Kovalen
o Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang
berikatan.
o Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah
1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan
elektron (terjadi pada atom-atom non logam).
o Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang
memiliki afinitas elektron tinggi
serta beda keelektronegatifannya lebih
kecil dibandingkan ikatan ion.
o Atom non logam cenderung
untuk menerima elektron sehingga jika
tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan
dengan cara mempersekutukan elektronnya
dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama.
o Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama
pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur
gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).
Ada 3 jenis
ikatan kovalen :
a). Ikatan Kovalen Tunggal
Contoh 1 :
ü Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom H membentuk
molekul H2
ü Konfigurasi elektronnya :
ü Ke-2 atom H yang berikatan memerlukan 1 elektron tambahan
agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil (sesuai dengan konfigurasi
elektron He).
ü Untuk itu, ke-2 atom H saling meminjamkan 1 elektronnya
sehingga terdapat sepasang elektron yang dipakai bersama.
Contoh 2 :
v Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom F membentuk
molekul HF
v Konfigurasi elektronnya :
v Atom H memiliki 1 elektron valensi sedangkan atom F
memiliki 7 elektron valensi.
v Agar atom H dan F memiliki konfigurasi elektron yang
stabil, maka atom H dan atom F masing-masing memerlukan 1 elektron tambahan
(sesuai dengan konfigurasi elektron He dan Ne).
v Jadi, atom H dan F masing-masing meminjamkan 1
elektronnya untuk dipakai bersama.
v Soal :
Tuliskan pembentukan ikatan
kovalen dari senyawa berikut :
( lengkapi dengan rumus
struktur dan rumus kimianya )
1)
Atom C dengan H
membentuk molekul CH4
2)
Atom H dengan O
membentuk molekul H2O
3)
Atom Br dengan Br
membentuk molekul Br2
b). Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Contoh :
§ Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk
molekul O2
§ Konfigurasi elektronnya :
§ Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh
konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron
sebanyak 2.
§ Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga
ke-2 atom O tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.
§ Soal :
Tuliskan pembentukan ikatan kovalen dari senyawa berikut
: (lengkapi dengan rumus struktur dan rumus kimianya)
1)
Atom C dengan O
membentuk molekul CO2
2)
Atom C dengan H
membentuk molekul C2H4 (etena)
c). Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Contoh 1:
o Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk
molekul N2
o Konfigurasi elektronnya :
o Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh
konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron
sebanyak 3.
o Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga
ke-2 atom N tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.
Contoh 2:
§ Ikatan antara atom C dengan C dalam etuna (asetilena, C2H2).
§ Konfigurasi elektronnya :
§ Atom C mempunyai 4 elektron valensi sedangkan atom H
mempunyai 1 elektron.
§ Atom C memasangkan 4 elektron valensinya, masing-masing 1
pada atom H dan 3 pada atom C lainnya.
(Rumus Lewis) (Rumus
bangun/struktur)
3). Ikatan Kovalen Koordinasi / Koordinat / Dativ
/ Semipolar
- Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan [Pasangan Elektron Bebas (PEB)], sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama.
- Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.
Contoh 1:
- Terbentuknya senyawa
atau
Contoh 2:
- Terbentuknya molekul ozon (O3)
- Agar semua atom O dalam molekul O3 dapat memenuhi aturan oktet maka dalam salah 1 ikatan O-O, oksigen pusat harus menyumbangkan kedua elektronnya.
4). Ikatan Logam
v Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya
tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan
muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak.
v Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong
yang terjejal rapat 1 sama lain.
v Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga
sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif.
v Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar
(terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 1 atom
ke atom lain.
v Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga
elektron valensi logam mengalami delokalisasi
yaitu suatu keadaan dimana elektron
valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom
ke atom lain.
Gambar Ikatan
Logam
v Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan
elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.
v Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan
sifat-sifat khas logam yaitu :
a). berupa zat padat pada suhu
kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron
valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.
b). dapat ditempa (tidak
rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat
direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga
atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.
c). penghantar / konduktor
listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas
dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik
merupakan aliran elektron.
Polarisasi Ikatan Kovalen
Suatu ikatan
kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1
atom.
Contoh 1 :
Molekul HCl
Meskipun atom H
dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih
besar daripada atom H.
Akibatnya atom Cl
menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga
letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul
HCl).
Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan
oleh adanya perbedaan keelektronegatifan
antara atom-atom yang berikatan.
Sebaliknya, suatu
ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama
kuat ke semua atom.
Contoh 2 :
Dalam tiap
molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena
atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama.
Akibatnya muatan
dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub.
Contoh 3 :
Meskipun
atom-atom penyusun CH4 dan CO2 tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar
secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama
kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub).
o Momen Dipol ( µ )
Adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan
kovalen.
Dirumuskan :
µ = Q x r ;
1 D = 3,33 x 10-30 C.m
keterangan :
µ = momen dipol, satuannya debye
(D)
Q = selisih muatan, satuannya coulomb
(C)
r = jarak antara muatan positif dengan muatan
negatif, satuannya meter (m)
Perbedaan antara Senyawa Ion dengan Senyawa Kovalen
No
|
Sifat
|
Senyawa Ion
|
Senyawa Kovalen
|
1
|
Titik
didih
|
Tinggi
|
Rendah
|
2
|
Titik
leleh
|
Tinggi
|
Rendah
|
3
|
Wujud
|
Padat
pada suhu kamar
|
Padat,cair,gas
pada suhu kamar
|
4
|
Daya
hantar listrik
|
Padat = isolator
Lelehan
= konduktor
Larutan
= konduktor
|
Padat =
isolator
Lelehan
= isolator
Larutan
= ada yang konduktor
|
5
|
Kelarutan
dalam air
|
Umumnya
larut
|
Umumnya
tidak larut
|
6
|
Kelarutan
dalam trikloroetana (CHCl3)
|
Tidak
larut
|
Larut
|
Pengecualian dan Kegagalan Aturan Oktet
1). Pengecualian Aturan Oktet
a)
Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet
Meliputi senyawa kovalen biner sederhana dari Be, B dan Al yaitu atom-atom
yang elektron valensinya kurang dari empat (4).
Contoh : BeCl2, BCl3 dan AlBr3
b)
Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil
Contohnya : NO2 mempunyai jumlah elektron valensi (5 + 6 + 6) = 17
c)
Senyawa dengan oktet berkembang
Unsur-unsur periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui
aturan oktet / lebih dari 8 elektron pada kulit terluar (karena kulit terluarnya
M, N dst dapat menampung 18 elektron atau lebih).
Contohnya : PCl5, SF6, ClF3, IF7 dan SbCl5
2). Kegagalan Aturan Oktet
Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur transisi
maupun post transisi.
Contoh :
ü atom Sn mempunyai 4 elektron valensi tetapi senyawanya
lebih banyak dengan tingkat oksidasi +2
ü atom Bi mempunyai 5 elektron valensi tetapi senyawanya
lebih banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3
Penyimpangan dari Aturan Oktet dapat berupa :
1)
Tidak mencapai
oktet
2)
Melampaui oktet (
oktet berkembang )
Penulisan Struktur Lewis
Langkah-langkahnya
:
1)
Semua elektron
valensi harus muncul dalam struktur Lewis
2)
Semua elektron
dalam struktur Lewis umumnya berpasangan
3)
Semua atom
umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H, duplet)
4)
Kadang-kadang
terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya
dibentuk oleh atom C, N, O, P dan S)
Langkah alternatif : ( syarat utama : kerangka molekul /
ion sudah diketahui )
1)
Hitung jumlah
elektron valensi dari semua atom dalam molekul / ion
2)
Berikan
masing-masing sepasang elektron untuk setiap ikatan
3)
Sisa elektron
digunakan untuk membuat semua atom terminal mencapai oktet
4)
Tambahkan sisa
elektron (jika masih ada), kepada atom pusat
5)
Jika atom pusat
belum oktet, tarik PEB dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap dengan
atom pusat
Resonansi
a.
Suatu molekul
atau ion tidak dapat dinyatakan hanya
dengan satu struktur Lewis.
b.
Kemungkinan-kemungkinan
struktur Lewis yang ekivalen untuk suatu molekul atau ion disebut Struktur Resonansi.
Contoh :
c.
Dalam molekul SO2 terdapat 2 jenis
ikatan yaitu 1 ikatan tunggal (S - O) dan 1 ikatan rangkap (S = O).
d.
Berdasarkan
konsep resonansi, kedua ikatan dalam molekul SO2 adalah ekivalen.
e.
Dalam molekul SO2 itu, ikatan
rangkap tidak tetap antara atom S dengan salah 1 dari 2 atom O dalam molekul
itu, tetapi silih berganti.
f.
Tidak satupun di
antara ke-2 struktur di atas yang benar untuk SO2, yang benar adalah gabungan
atau hibrid dari ke-2 struktur resonansi tersebut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar