1.
Terbentuknya Ikatan Kimia
Antara dua atom atau lebih dapat saling berinteraksi dan
membentuk molekul. Interaksi ini selalu disertai dengan pelepasan energi.
Adapun gaya-gaya yang menahan atom-atom dalam molekul merupakan suatu ikatan yang
dinamakan ikatan kimia. Ikatan kimia terbentuk karena unsur-unsur cenderung
membentuk struktur elektron stabil. Struktur elektron stabil yang dimaksud
yaitu struktur elektron gas mulia (golongan VIIIA).
Walter Kossel, dan Gilbert Lewis pada tahun 1916 menyatakan
bahwa terdapat hubungan antara stabilnya gas mulia dengan cara atom berikatan.
Mereka mengemukakan bahwa jumlah elektron terluar dari dua atom yang berikatan,
akan berubah sedemikian rupa sehingga susunan elektron kedua atom tersebut sama
dengan susunan elektron gas mulia atau konfigurasi elektron gas mulia atau 8
elektron pada kulit terluar disebut kaidah oktet.
Sementara itu, atom-atom yang mempunyai nomor atom kecil dari
hidrogen sampai dengan boron cenderung memiliki konfigurasi elektron gas helium
atau mengikuti kaidah duplet.
Elektron yang berperan dalam reaksi kimia yaitu elektron pada
kulit terluar atau elektron valensi. Elektron valensi menunjukkan kemampuan
suatu atom untuk berikatan dengan atom lain.
Unsur-unsur dari golongan alkali dan alkali tanah, untuk
mencapai kestabilan cenderung melepaskan elektron terluarnya sehingga membentuk
ion positif. Unsur-unsur yang mempunyai kecenderungan membentuk ion positif
termasuk unsur elektropositif. Unsur-unsur dari golongan halogen dan khalkogen
mempunyai kecenderungan menangkap elektron untuk mencapai kestabilan sehingga
membentuk ion negatif. Unsur-unsur yang demikian termasuk unsur elektronegatif.
Contoh;
1.
Fluorin (9F) mempunyai susunan elektron 2. 7. Flourin memerlukan
satu elektron untuk mencapai kestabilan (elektron terluar 8).
2.
Kalsium (20Ca) mempunyai susunan elektron 2. 8. 8. 2. Kalsium
melepaskan 2 elektron untuk mencapai kestabilan (elektron terluar 8).
Atom-atom yang belum stabil yaitu unsur-unsur selain gas mulia.
Unsur ini selalu berusaha untuk mencapai keadaan yang stabil. Agar dapat
mencapai struktur elektron seperti gas mulia, antar unsur melakukan hal-hal
berikut;
1.
Perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (serah terima
elektron)
Atom yang melepaskan elektron akan membentuk ion positif,
sedangkan atom yang menerima elektron akan berubah menjadi ion negatif,
sehingga terjadilah gaya elektrostatik atau tarik-menarik antara kedua ion yang
berbeda muatan. Ikatan ini disebut ikatan ion.
2.
Pemakaian bersama pasangan elektron oleh dua atom yang bergabung
membentuk susunan elektron seperti gas mulia, yang dikenal dengan ikatan
kovalen.
Selain itu, dikenal juga adanya ikatan lain yaitu;
3.
Ikatan logam
4.
Ikatan hidrogen
5.
Ikatan Van der Waals
1.
Ikatan Ion (Ikatan Elektrovalen)
Ikatan ion yaitu ikatan yang terbentuk sebagai akibat adanya
gaya tarik-menarik antara ion positif dan ion negatif. Ion positif terbentuk
karena unsur logam melepaskan elektronnya. Sedangkan ion negatif terbentuk
karena unsur non logam menerima elektron. Ikatan ion terjadi karena adanya
serah-terima elektron. Pada saat terjadi pelepasan elektron, atom tersebut
berubah menjadi sebuah kation (ion positif) karena kelebihan muatan positif.
Energi ionisasi diperlukan untuk melepas sebuah elektron. Berbeda antara atom
satu dengan lainnya.
Pada umumnya, atom-atom dari unsur logam memiliki energi
ionisasi yang lebih rendah. Oleh karena itu unsur-unsur tersebut, cenderung
melepas elektron dan berubah menjadi kation. Sebagai contoh unsur natrium (Na)
mudah melepaskan satu elektron menjadi ion natrium (Na+). Sementara itu atom-atom dari unsur non logam
memiliki afinitas elektron yang tinggi sehingga cenderung untuk menangkap
elektron. Saat terjadi penangkapan elektron, atom tersebut berubah menjadi
anion (ion negatif). Misalnya atom klor (Cl) mudah menangkap satu elektron dan
menjadi ion klorida (Cl-).
Terjadinya ikatan antara 11Na dengan 17 Cl sebagai berikut ;
K L M
11Na 2. 8. 1 melepas 1 elektron, membentuk Na+ : 2. 8
17Cl : 2. 8. 7 menerima satu elektron, membentuk Cl- : 2. 8. 8
Na Na+ + e-
Cl + e-Cl-
Na + Cl Na+ + Cl-
Na + dan Cl- membentuk ikatan ion NaCl (Natrium klorida)
Ikatan ion mudah terjadi jika atom-atom suatu unsur mempunyai
perbedaan elektronegativitas yang besar ( lebih besar dari 1,7). Menurut
Pauling, jika perbedaan elektronegativitas semakin besar, ikatan kimia yang
terbentuk semakin bersifat ionik. Pada umumnya ikatan ion terjadi antara
unsur-unsur golongan IA dan IIA (unsur logam) dengan unsur-unsur golongan VIIA
dan VIA ( unsur nonlogam).
Sifat-sifat senyawa ion sebagai berikut,
1.
Dalam bentuk padatan tidak dapat menghantarkan listrik karena
partikel-partikel ionnya terikat kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron
yang bebas bergerak.
2.
Leburan dan larutannya menghantarkan listrik
3.
Umumnya berupa zat padat kristal yang permukaannya keras dan
sukar digores
4.
Titik leleh dan titik didihnya tinggi
5.
Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut non
polar
1.
Ikatan Kovalen dan Ikatan Logam
1.
Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen dapat terjadi antara unsur nonlogam dengan unsur
nonlogam lain dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron. Jadi secara
langsung ikatan ini bersifat nonelektrostatik. Adakalanya dua atom dapat
menggunakan lebih dari satu pasang elektron. Apabila yang digunakan bersama dua
pasang atau tiga pasang maka akan terbentuk ikatan kovalen rangkap dua atau
rangkap tiga. Jumlah elektron valensi yang digunakan untuk berikatan tergantung
pada kebutuhan tiap atom untuk mencapai konfigurasi elektron seperti gas mulia
(kaidah oktet atau duplet).
Penggunaan bersama pasangan elektron digambarkan oleh Lewis
menggunakan titik elektron. Rumus Lewis merupakan tanda atom yang di
sekelilingnya terdapat titik (), silang (x), atau bulatan kecil (.
Tanda ini menggambarkan elektron valensi atom yang bersangkutan.
Oleh karena itu, rumus ini sering disebut sebagai rumus elektron atau titik
elektron.
Langkah-langkah untuk menulis rumus molekul Lewis sebagai
berikut;
1.
Menuliskan simbol atom unsurnya
2.
Menentukan jumlah elektron valensi atom tersebut
3.
Meletakkan titik (.), silang (x), atau bulatan kecil ( yang
mewakili elektron valensi pada sisi simbol atom.
Berdasarkan bentuk ikatanya, ikatan kovalen dibedakan menjadi
tiga, yaitu kovalen normal, kovalen koordinasi, serta kovalen polar dan
nonpolar.
1.
Ikatan kovalen Normal
Dalam ikatan kovalen normal digunakan dasar pemakaian bersama
pasangan elektron. Dalam hal ini pasangan elektron tersebut berasal dari kedua
atom. Jumlah ikatan yang terdapat dalam suatu molekul dapat diramalkan dengan
menghitung jumlah elektron yang digunakan bersama-sama, selain itu juga, jumlah
dan jenis atom yang membentuk molekul. Oleh karena itu, dalam ikatan ini
dikenal adanya ikatan kovalen tunggal, ikatan kovalen rangkap dua, dan kovalen
rangkap tiga.
1.
Ikatan Kovalen Tunggal
Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan kovalen yang terjadi karena
penggunaan bersama satu pasang elektron, ikatan ini digambarkan dengan satu
garis lurus.
Contoh:
1.
Ikatan H dengan H dalam molekul H2
rumus titik elektronnya H
rumus titik elektronnya H
1 atom H berikatan dengan 1 atom H yang lain dan tiap-tiap atom
H menyumbangkan 1 elektron.
H + H H H H – H H2
2.
Ikatan H dengan Cl dalam molekul HCl
1 atom H berikatan dengan 1 atom Cl yang masing-masing
menyumbangkan 1 elektron.
H + xCl H xCl H – Cl HCl
2.
Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Ikatan kovalen rangkap dua adalah ikatan kovalen yang terjadi
karena penggunaan bersama dua pasang elektron. Ikatan ini digambarkan dengan
dua garis lurus.
Contoh;
Ikatan antara atom O dengan atom O yang lain dalam molekul O2
O = O O2
3.
Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Ikatan kovalen rangkap tiga adalah ikatan kovalen yang terjadi
karena penggunaan bersama tiga pasang elektron. Ikatan ini digambarkan dengan
tiga garis lurus.
Contoh;
Ikatan antara atom N dengan atom N lain dalam molekul N2
N N N2
2.
Ikatan Kovalen Koordinasi
Ikatan kovalen koordinasi yaitu ikatan kovalen dimana pasangan
elektron yang digunakan bersama berasal dari salah satu atom yang berikatan.
Ikatan kovalen koordinasi dapat terjadi antara suatu atom yang mempunyai
pasangan elektron bebas dan sudah mencapai konfigurasi oktet dengan atom lain.
Atom lain ini membutuhkan dua elektron dan belum mencapai konfigurasi oktet.
Contoh; senyawa SO3, NH4+ dan
lain-lain
3.
Ikatan Kovalen Polar dan Nonpolar
Perbedaan keelektronegatifan dua atom menimbulkan kepolaran
senyawa. Adanya perbedaan keelektronegatifan tersebut menyebabkan pasangan
elektron ikatan lebih tertarik ke salah satu unsur sehingga membentuk dipol.
Adanya dipol inilah yang menyebabkan senyawa menjadi polar.
Pada senyawa HCl, pasangan elektron milik bersama akan lebih
dekat pada Cl karena daya tarik terhadap elektronnya lebih besar dibandingkan
H. Hal itu menyebabkan terjadinya polarisasi pada ikatan H –Cl. Atom Cl lebih
negatif daripada atom H, hal tersebut menyebabkan terjadinya ikatan kovalen
polar.
Contoh;
1.
Senyawa kovalen polar; HCl, HBr, HI, HF, H2O, NH3.
2.
Senyawa kovalen nonpolar; H2, O2, Cl2, N2, CH4, C6H6, BF3.
Pada ikatan kovalen yang terdiri lebih dari dua unsur, kepolaran
senyawanya ditentukan beberapa hal berikut;
1.
Jumlah momen dipol. Jika jumlah momen dipol = 0, senyawanya
bersifat nonpolar. Jika momen dipol tidak sama dengan 0 maka senyawanya
bersifat polar.
Besarnya momen dipol suatu senyawa dapat ditentukan dengan:
= d x l
Keterangan;
= momen dipol dalam Debye (D)
d = muatan dalam satuan elektrostatis (ses)
l = jarak dalam cm
1.
Bentuk molekul. Jika bentuk molekulnya simetris maka senyawanya
bersifat nonpolar, sedangkan jika bentuk molekulnya tidak simetris maka
biasanya senyawanya bersifat polar.
2.
Jika molekul terdiri atas dua buah unsur.
1.
Jika kedua unsur itu sejenis ikatannya nonpolar
Contoh; H2 dan Cl2
2.
Jika kedua unsur itu tidak sejenis, biasanya ikatannya polar.
Contoh; HCl dan HBr
3.
Jika molekul terdiri atas tiga atau lebih unsur yang berbeda.
1.
Jika atom yang berada di tengah molekul (atom pusat) mempunyai
pasangan elektron bebas sehingga pasangan elektron ikatan akan tertarik ke
salah satu atom, ikatannya polar.
Contoh; H2O, dan NH3
2.
Jika atom pusat tidak mempunyai pasangan elektron bebas sehingga
pasangan elektron tertarik sama kuat ke seluruh atom, ikatannya nonpolar.
Contoh; CH4 dan CO2
Sifat-sifat senyawa kovalen;
1.
Pada suhu kamar umumnya berupa gas (misalnya H2, O2, N2, Cl2, dan CO2 ), cair (misalnya H2O dan HCl), ataupun berupa padatan.
2.
Titik didih dan titik lelehnya rendah, karena gaya tarik-menarik
antara molekulnya lemah meskipun ikatan antar atomnya kuat
3.
Larut dalam pelarut nonpolar dan beberapa diantaranya dapat
berinteraksi dengan pelarut polar
4.
Larutannya dalam air ada yang menghantarkan arus listrik (misal
HCl) tetapi sebagian besar tidak dapat menghantarkan arus listrik, baik
padatan, leburan, atau larutannya.
Anda dapat memprediksi ikatan kimia apabila
mengetahui konfigurasi elektron dari atom unsur tersebut (elektron valensinya).
Berdasarkan elektron valensi, akan diketahui jumlah kekurangan elektron
masing-masing unsur untuk mencapai kaidah oktet (kestabilan struktur seperti
struktur elektron gas mulia).
Jarak antara dua inti atom yang berikatan
disebut panjang ikatan, sedangkan energi yang diperlukan untuk memutuskan
ikatan disebut energi ikatan. Pada pasangan unsur yang sama, ikatan tunggal
merupakan ikatan yang paling lemah dan paling panjang. Semakin banyak pasangan
elektron milik bersama maka semakin kuat ikatan. Namun, panjang ikatannya
semakin kecil atau pendek.
Contoh;
Ikatan : N – N N N N N
Panjang ikatan (A) : 1,47 1,24 1,10
Energi ikatan (kJ/mol) : 163 418 941
1.
Ikatan Logam
Logam mempunyai sifat-sifat berikut;
1.
Pada suhu kamar umumnya padat
2.
Mengkilap
3.
Menghantarkan panas dan listrik dengan baik
4.
Dapat ditempa dan dibentuk
Dalam bentuk padat, atom-atom logam tersusun dalam susunan yang
sangat rapat (closly packed). Susunan logam terdiri atas ion-ion logam dalam
larutan elektron. Dalam susunan seperti ini elektron valensinya relatif bebas
bergerak dan tidak terpaku pada salah satu inti atom. Ikatan logam terjadi
akibat interaksi antara elektron valensi yang bebas bergerak dengan inti atau
kation-kation logam yang menghasilkan gaya tarik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar