Top Banner
IKATAN KIMIA A. Susunan Elektron yang Stabil Pada umumnya atom tidak berada dalam keadaan bebas, tetapi bergabung dengan atom lain membentuk senyawa. Dari 90 buah unsur alami ditambah dengan belasan unsur buatan, dapat dibentuk senyawa dalam jumlah tak hingga. Atom-atom bergabung menjadi senyawa yang lebih stabil dengan mengeluarkan energi . Atom-atom bergabung karena adanya gaya tarik-menarik antara dua atom. Gaya tarik-menarik antar atom inilah yang disebut ikatan kimia. Konsep ikatan kimia pertama kali dikemukakan oleh Gilbert Newton Lewis dan Langmuir dari Amerika Serikat, serta Albrecht Kossel dari Jerman pada tahun 1916. Adapun konsep tersebut sebagai berikut: a.Kenyataan bahwa gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) sukar membentuk senyawa (sekarang telah dapat dibuat senyawa dari gas mulia Kr, Xe, dan Rn), merupakan bukti bahwa gas-gas mulia memilki susunan elektron yang stabil. b.Setiap atom memiliki kecenderungan untuk mempunyai susunan elektron yang stabil seperti gas mulia, dengan cara melepaskan elektron, menerima elektron, atau menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama. Bagaimana hal ini terjadi? Sebuah atom cenderung melepaskan elektron apabila memiliki elektron terluar 1, 2, atau 3 elektron dibandingkan konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat. Contoh: 11 Na : 2 8 1
32

IKATAN KIMIA.docx

Oct 25, 2015

Download

Documents

Mutiarafah Rafa

i wish it can useful for alll my friends
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: IKATAN KIMIA.docx

IKATAN KIMIA

A. Susunan Elektron yang Stabil

Pada umumnya atom tidak berada dalam keadaan bebas, tetapi bergabung dengan atom

lain membentuk senyawa. Dari 90 buah unsur alami ditambah dengan belasan unsur buatan,

dapat dibentuk senyawa dalam jumlah tak hingga. Atom-atom bergabung menjadi senyawa

yang lebih stabil dengan mengeluarkan energi. Atom-atom bergabung karena adanya gaya

tarik-menarik antara dua atom. Gaya tarik-menarik antar atom inilah yang disebut ikatan

kimia.

Konsep ikatan kimia pertama kali dikemukakan oleh Gilbert Newton Lewis dan

Langmuir dari Amerika Serikat, serta Albrecht Kossel dari Jerman pada tahun 1916. Adapun

konsep tersebut sebagai berikut:

a. Kenyataan bahwa gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) sukar membentuk senyawa

(sekarang telah dapat dibuat senyawa dari gas mulia Kr, Xe, dan Rn), merupakan

bukti bahwa gas-gas mulia memilki susunan elektron yang stabil.

b. Setiap atom memiliki kecenderungan untuk mempunyai susunan elektron yang stabil

seperti gas mulia, dengan cara melepaskan elektron, menerima elektron, atau

menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama. Bagaimana hal ini terjadi?

Sebuah atom cenderung melepaskan elektron apabila memiliki elektron terluar 1, 2, atau

3 elektron dibandingkan konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat.

Contoh:

11Na : 2 8 1

Gas mulia terdekat ialah 10Ne : 2 8. Jika dibandingkan dengan atom Ne, maka atom Na

kelebihan satu elektron. Untuk memperoleh kestabilan, dapat dicapai dengan cara

melepaskan satu elektron.

Na (2 8 1) → Na+ (2 8) + e–

Sebuah atom cenderung menerima elektron apabila memiliki elektron terluar 4, 5, 6, atau

7 elektron dibandingkan konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat.

Contoh:

9F : 2 7

Konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat ialah 10Ne : 2 8. Konfigurasi Ne dapat dicapai

dengan cara menerima satu elektron.

F (2 7) + e– → F– (2 8)

Page 2: IKATAN KIMIA.docx

Jika masing-masing atom sukar untuk melepaskan elektron (memiliki keelektronegatifan

tinggi), maka atom-atom tersebut cenderung menggunakan elektron secara bersama dalam

membentuk suatu senyawa. Cara Ini merupakan peristiwa yang terjadi pada pembentukan

ikatan kovalen. Misalnya atom fluorin dan fluorin, keduanya sama-sama kekurangan

elektron, sehingga lebih cenderung memakai bersama elektron terluarnya.

Jika suatu atom melepaskan elektron, berarti atom tersebut memberikan elektron kepada

atom lain. Sebaliknya, jika suatu atom menangkap elektron, berarti atom itu menerima

elektron dari atom lain. Jadi, susunan elektron yang stabil dapat dicapai dengan berikatan

dengan atom lain.

Konfigurasi elektron atom gas mulia

Unsur Nomor Atom Konfigurasi Elektron

He 2 2

Ne 10 2 8

Ar 18 2 8 8

Kr 36 2 8 18 8

Xe 54 2 8 18 18 8

Rn 86 2 8 18 32 18 8

Dari konfigurasi elektron gas mulia tersebut, Lewis dan Kossel menarik kesimpulan

bahwa konfigurasi elektron suatu atom akan stabil apabila elektron terluarnya 2 (duplet) atau

8 (oktet).

Pada saat terbentuk ikatan kimia, setiap atom yang bergabung harus memenuhi aturan

duplet atau oktet, dengan cara menerima atau melepaskan elektron (terjadi perpindahan

elektron).

B. Ikatan Ion

Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom

lain (James E. Brady, 1990).

Ikatan ion (elektrovalen) adalah ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik

elektrostatik antara ion positif (kation) dan ion negatif (anion), ini terjadi karena kedua ion

tersebut memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar. Ikatan ion terbentuk antara atom

yang melepaskan elektron (logam) dengan atom yang menerima elektron (non logam). Atom

yang melepas elektron berubah menjadi ion positif, sedangkan atom yang menerima elektron

Kecenderungan atom-atom untuk memiliki delapan elektron di kulit terluar disebut Kaidah

Oktet.

Page 3: IKATAN KIMIA.docx

menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini, terjadi tarik-menarik (gaya

elektrostatik) yang disebut ikatan ion.

Ikatan ion terjadi antara atom-atom yang punya energi ionisasi rendah dengan atom-atom

yang punya afinitas elektron yang besar. Dengan catatan:

a. Unsur logam = ionisasi rendah

b. Unsur non-logam = afiitas elektron tinggi

Ikatan ion terjadi antara atom logam (golongan IA, kecuali H dan Golongan IIA) dengan

unsur non logam (golongan VIA dan golongan VIIA).

a. ION POSITIF (KATION):

Terbentuk bila suatu atom KEHILANGAN ELEKTRON, sehingga atom tersebut

memiliki jumlah elektron yang sama dengan gas mulia terdekat.

b. ION NEGATIF (ANION):

Terbentuk bila suatu atom MENDAPATKAN ELEKTRON, sehingga atom tersebut

memiliki jumlah elektron yang sama dengan gas mulia terdekat.

Pembentukan ikatan ion:

Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan elektron (logam) dengan atom yang

menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron berubah

menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima elektron berubah

menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik-menarik (gaya

elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen). Sehingga membentuk senyawa

yang netral.

Contoh:

1) Pada pembentukan senyawa MgCl2, satu atom Mg mengikat dua atom Cl. Konfigurasi

elektron 12Mg: 2 8 2. Atom Mg akan stabil jika melepaskan dua elektron valensinya

membentuk Mg2+ (2 8). Konfigurasi elektron 17Cl: 2 8 7. Atom Cl akan stabil jika

menerima satu elektron valensi menjadi Cl– (2 8 8).

Page 4: IKATAN KIMIA.docx

Dengan demikian, dua elektron yang dilepaskan Mg akan diterima oleh dua atom Cl.

Ketiga ion ini akan tarik menarik membentuk ikatan ion.

2) Pembentukan senyawa natrium klorida (NaCl) dari atom natrium dan atom klorin.

Molekul NaCl

11Na : 2 8 1

17Cl : 2 8 7

Agar memenuhi kaidah oktet, maka atom Na harus melapaskan 1 elektron, & atom Cl

harus menangkap 1 elektron. Jadi, atom Na memberikan 1 elektron kepada atom Cl.

Na+ : 2 8

Cl- : 2 8 8

Antara Na+ dan Cl_ terjadi tarik-menarik, sehingga kedua ion itu bergabung

membentuk NaCl.

Atom Natrium Atom Klorin Ion Natrium Ion Klorin

Na Cl Na+ Cl–

Pembentukan ikatan NaCl

Senyawa-senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa-senyawa ionik.

Page 5: IKATAN KIMIA.docx

Sifat Senyawa Ion

a. Dalam keadaan padat, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal dengan susunan

tertentu dan kristalnya bersifat rapuh, sehingga hancur jika dipukul. Disebut dalam

ciri “Kristalnya Keras Tapi Rapuh”. Contoh: kristal NaCl.

b. Merupakan zat padat dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi. Sebagai

contoh, NaCl meleleh pada 801 °C. (Mempunyai titik Lebur dan titik didih yang

tinggi)

c. Dapat menghantarkan listrik.

Ion positif dan ion negatif apabila bergerak dapat membawa muatan listrik, apabila

dalam zat cair dapat menghatar listrik, tapi di zat padat tidak bisa menghantarkan

listrik.

d. Mudah Larut Di Dalam Air

Pada saat kristal senyawa ion dimasukkan ke dalam air, maka molekul-molekul air

akan menyusup di antara ion positif dan ion negatif, sehingga gaya tarik-menarik

elektrostatis dari ion positif dan ion negatif melemah, dan akhirnya pecah.

C. Ikatan Kovalen

Bila atom-atom yang memiliki keelektronegatifan sama bergabung, maka tidak akan

terjadi perpindahan elektron, tetapi kedua elektron itu digunakan bersama oleh kedua

atom yang berikatan. Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian

pasangan elektron bersama-sama. Ikatan kovalen

terbentuk di antara dua atom yang sama-sama ingin

menangkap elektron (sesama atom bukan logam).

Dua atom bukan logam saling menyumbangkan

elektron agar tersedia satu atau lebih pasangan

elektron yang dijadikan milik bersama. Artinya,

pasangan elektron ditarik oleh inti kedua atom yang berikatan.

a. Penulisan ikatan kovalen dengan rumus Lewis

Rumus Lewis untuk beberapa molekul kovalen dan ion sangat penting, antara lain

untuk mempelajari geometri suatu molekul. Cara penulisan rumus Lewis, yaitu setiap

elektron di kulit terluar dilambangkan dengan titik atau silang kecil.

Keterangan:

Page 6: IKATAN KIMIA.docx

1) Satu elektron dilambangkan dengan satu titik

2) Elektron yang ditampilkan hanya elektron valensi unsur.

3) Elektron dalam senyawa harus sesuai aturan oktet.

Contoh:

b. Ikatan kovalen

rangkap dua dan rangkap tiga

Dalam mencapai konfigurasi stabil gas mulia, dua atom tidak saja dapat memiliki

ikatan melalui sepasang elektron tetapi juga dapat 2 atau 3 pasang.

1) Ikatan dengan sepasang elektron milik bersama disebut ikatan tunggal.

Contoh: ikatan pada beberapa senyawa diatomik (senyawa yang terdiri dari 2

atom sejenis) dari unsur golongan 7 seperti Cl2, Br2, dan F2. Berikut mekanisme

pembentukan ikatan kovalen tunggal pada Cl2.

2) Ikatan dengan dua pasang elektron milik bersama disebut ikatan rangkap dua.

Di gambarkan dengan tanda dua garis ikatan.

Contoh : ikatan antar atom O (non logam Ikatan ini melibatkan dua pasang

elektron yang diguanakan secara bersama-sama. Contoh senyawa ikatan kovalen

rangkap dua adalah O2 dan CO2.

3) Ikatan dengan tiga pasang elektron milik bersama disebut ikatan rangkap tiga.

Di gambarkan dengan tanda tiga garis ikatan.

Contoh: ikatan antar atom N.

Page 7: IKATAN KIMIA.docx

c. Kepolaran ikatan kovalen

Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang mempunyai perbedaan

keelektronegatifan dan bentuk molekulnya tidak simetris.

Contoh:

H – Cl (keelektronegatifan Cl = 3,0 dan H = 2,1)

(Cl mempunyai daya tarik elektron yang lebih besar daripada H), atau atom Cl yang

lebih negatif daripada H).

Page 8: IKATAN KIMIA.docx

Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang pasangan elektron

milik bersamanya berasal dari satu atom.

Ikatan Ionik Ikatan Kovalen Murni Ikatan Kovalen Polar

Kepolaran suatu senyawa kovalen dapat ditentukan berdasarkan:

1) Perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang membentuk senyawa

2) Bentuk molekul senyawa kovalen

Ikatan Kovalen juga dibagi menjadi dua menurut kepolarannya

• Ikatan Kovalen Polar

Ikatan kovalen polar tejadi jika pasangan elektron yang

dipakai bersama, tertarik lebih kuat ke salah satu atom

berikatan. Kepolaran senyawa akan bertambah jika beda

keelektronegatifan atom-atom yang berikatan semakin

besar.

• Ikatan Kovalen Non Polar

Ikatan kovalen nonpolar tejadi jika pasangan

elektron yang dipakai bersama, tertarik ke semua

atom berikatan.

d. Ikatan kovalen koordinasi

Pada ikatan kovalen biasa, pasangan elektron yang digunakan bersama dengan atom

lain berasal dari masing-masing atom unsur yang berikatan. Namun apabila pasangan

elektron tersebut hanya berasal dari salah satu atom yang berikatan, maka disebut ikatan

kovalen koordinasi.

Contoh:

Dalam ion NH4 terdapat empat buah ikatan, yaitu tiga ikatan kovalen biasa dan satu

Page 9: IKATAN KIMIA.docx

ikatan kovalen koordinasi.

D. Rumus Lewis

Struktur Lewis adalah struktur yang menunjukkan ikatan-ikatan antar atom dalam

suatu molekul. Struktur Lewis digunakan untuk menggambarkan ikatan kovalen dan ikatan

kovalen koordinat. Struktur Lewis menunjukkan adanya pasangan elektron bebas pada atom

yaitu pasangan elektron yang tidak terlibat dalam ikatan dan muatan formal yang terjadi

akibat pemakaian elektron dalam ikatan.

Struktur Lewis dikembangkan oleh Gilbert N. Lewis, yang menyatakan bahwa atom-

atom bergabung untuk mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil.

Untuk menyusun struktur Lewis dari suatu atom atau unsur, dapat dengan cara

menuliskan simbol titik pada sekeliling atom. Setiap titik mewakili satu elektron yang

terdapat pada kulit valensi atom tersebut. Elektron yang terlibat dalam ikatan ini hanya

elektron-elektron yang terdapat pada kulit terluar dan jumlah total elektron yang terlibat

dalam pembentukan ikatan ini tidak mengalami perubahan (merupakan jumlah total elektron

valensi dari atom-atom yang berikatan).

Pada umumnya, jumlah elektron pada kulit valensi sama dengan golongan dari suatu

atom. Oleh karena itu, jumlah titik pada simbol Lewis sama dengan golongan dari atom

tersebut. Namun untuk logam transisi, lantanida, dan aktinida yang mempunyai kulit dalam

yang tidak terisi penuh, titik Lewis dari unsur-unsur tersebut tidak dapat dituliskan secara

sederhana.

Penggunaan Untuk Atom-Atom yang Berikatan

a. Pada ikatan kovalen tunggal

Ikatan kovalen pada H2:

Ikatan kovalen pada F2:

b. Pada ikatan kovalen rangkap dua

Pada ikatan kovalen rangkap dua, ditunjukkan oleh garis rangkap dua (=), yang artinya

terdapat dua pasangan elektron ikatan, contohnya pada ikatan rangkap dua pada molekul

CO2.

Page 10: IKATAN KIMIA.docx

Pada Ikatan Ion

• Ikatan ion pada NaCl

Atom Na memberikan 1 elektronnya pada atom Cl, sehingga Na bermuatan positif dan Cl

bermuatan negatif. Keduanya telah memenuhi kaidah oktet.

• Ikatan ion pada

MgO

Atom Mg memberikan 2 elektronnya pada atom O, sehingga Mg bermuatan positif 2 dan

O bermuatan negatif 2. Keduanya telah memenuhi kaidah oktet.

Penggamabaran

Struktur Lewis

•Menghitung valensi atom yang akan dibuat struktur Lewisnya, contoh NH3.

• Membuat kerangka strukturnya, di mana atom pusatnya biasanya

adalah atom pertama dalam rumus kimia molekul tersebut.

•Menempatkan satu elektron pada sisi di mana terdapat atom lain. Jika

terdapat sisa elektron, letakkan elektron-elektron tersebut

secara berpasangan.

•Menulis semua elektron valensi dari atom-atom yang terlibat dengan menggunakan

lambang titik (•).

•Melengkapi bentuk duplet atau oktet dari ikatan atom ke atom

pusat.

Page 11: IKATAN KIMIA.docx

• Bila atom pusat masih belum memenuhi kaidah oktet maka dapat digunakan ikatan rangkap

agar setiap atom dapat memenuhi oktet.

• Jika sudah sesuai, ganti setiap pasangan elektron tersebut dengan garis tunggal (ikatan

tunggal). Apabila terdapat dua pasangan elektron, maka ganti dengan garis rangkap dua

(ikatan rangkap dua). Jika terdapat 3 pasangan elektron, ganti dengan garis rangkap tiga

(ikatan rangkap tiga).

E. Ikatan Kovalen Koordinasi

Ikatan kovalen terjadi jika pada pembentukan ikatan

terdapat pasangan elektron yang berasal dari salah satu atom yang berikatan, maka ikatan

yang terbentuk disebut ikatan kovalen koordinasi.

Contoh ikatan kovalen koordinasi :

NH3,terdiri atas tiga pasangan elektron sekutu untuk tiga ikatan kovalen

tunggal N-H. Namun karena atom N memiliki lima elektron valensi, maka masih

tersedia sepasang elektron bukan ikatan atau sepasang elektron menyendiri (lone pair

electron). Jika molekul NH3 bergabung dengan ion H+ (hidrogen tanpa elektron)

membentuk ion NH4+ .

Maka hanya ada satu kemungkinan pembentukan pasangan elektron sekutu

yang berasal dari atom N sebagai ikatan kovalen koordinasi, yang dapat dilukiskan

menurut gambar berikut.

Sehingga dalam suatu ikatan Kovalen koordinasi terdapat satu atom pemberi

pasangan elektron bebas (elektron sunyi), sedangkan atom lain sebagai penerimanya.

• Syarat-syarat pembentukan ikatan kovalen koordinasi antara lain adalah:

a. Salah satu atom memiliki pasangan elektron bebas

b. Atom yang lainnya memiliki orbital kosong

Contoh Ikatan Kovalen Koordinasi

1. Proses pelarutan hidrogen klorida di air untuk membuat asam hidroklorida

Page 12: IKATAN KIMIA.docx

Terjadi sesuatu hal yang mirip. Ion hidrogen (H+) ditransferkan dari klor ke salah satu

pasangan elektron mandiri pada atom oksigen.

Catatan bahwa sekali saja ikatan kovalen

koordinasi terbentuk, semua atom hidrogen yang menempel pada oksigen semuanya

sepadan. Ketika ion hidrogen diuraikan kembali, ion hidrogen dapat menjadi yang tiga.

2. Reaksi antara amonia dan hidrogen klorida

Jika kedua gas tak berwarna tersebut dicampurkan, maka akan terbentuk padatan

berwarna putih seperti asap amonium klorida.

Ion amonium, NH4+, terbentuk melalui transfer

ion hidrogen dari hidrogen klorida ke pasangan elektron mandiri pada molekul amonia.

• Ketika ion amonium, NH4+ terbentuk, empat hidrogen ditarik melalui ikatan kovalen

dativ, karena hanya inti hidrogen yang ditransferkan klor ke nitrogen. Elektron

kepunyaan hidrogen tertinggal pada klor untuk membentuk ion klorida negatif.

• Sekali saja ion amonium terbentuk hal ini menjadikannya tidak mungkin untuk

membedakan antara kovalen dativ dengan ikatan kovalen biasa. Meskipun elektron

ditunjukkan secara berlainan pada diagram, pada kenyataannya tidak ada perbedaan

diantara keduanya.

3. Reaksi antara Amonia dan Boron Trifluorida (BF3)

Boron trifluorida merupakan suatu senyawa yang tidak memiliki struktur gas mulia di

sekeliling atom boronnya. Boron hanya mempunyai 3 pasangan elektron pada tingkat

ikatannya, sedangkan boron sendiri memiliki ruangan untuk ditempati 4 pasang

elektron. BF3 digambarkan sebagai molekul yang kekurangan elektron.

• Pasangan elektron mandiri pada nitrogen dari molekul amonia dapat digunakan untuk

menanggulangi kekurangan ini, dan senyawa yang terbentuk melibatkan ikatan

kovalen koordinasi.

Page 13: IKATAN KIMIA.docx

• Penggunaan garis untuk menunjukkan ikatan, hal ini dapat digambarkan dengan lebih

sederhana sebagai:

Ujung nitrogen pada ikatan menjadi positif karena pasangan elektron bergerak

menjauh dari nitrogen menuju ke arah boron, yang karena itu menjadi negatif.

Ikatan Logam

1. Pengertian Ikatan Logam

Adalah ikatan kimia yang terbentu akibat penggunaan bersama elektron-elektron

valensi antar atom-atom logam. Ini disebabkan oleh adanya tarik menari muatan

positif dari logam dan muatan negatif dari elektron yang bergerak bebas. Senyawa

yang terbentuk hasil dari ikatan logam disebut logam.

Contohnya, dalam tembaga, atom tembaga dikelilingi 12 atom tembaga (yang

berikatan) dan alloy (jika terdapat atom-atom yang berbeda) misalnya aton logam Be

dan Cu membentuk baja.

* Alloy/aloi = bahan hasil kombinasi antara dua unsur atau lebih, dimana salah satu

unsurnya harus logam

2. Pembentukan Ikatan Logam

• Logam memiliki sedikit elektron valensi dan memiliki elektronegativitas yang

rendah. Semua jenis logam cenderung melepaskan elektron terluarnya sehingga

membentuk ion-ion positif/atom-atom positif/kation logam.

• Kulit terluar unsur logam terdapat banyak tempat kosong sehingga elektron

terdelokalisasi, yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi  tidak tetap posisinya

pada suatu atom, tetapi senantiasa berpindah pindah dari satu atom ke atom

lainnya.

• Elektron valensi logam bergerak dengan sangat cepat mengitari intinya dan berbaur

dengan elektron valensi yang lain dalam ikatan logam tersebut sehingga

menyerupai “awan” atau “lautan” yang membungkus ion-ion positif di dalamnya.

Elektron bebas dalam orbit ini bertindak sebagai perekat atau lem. Kation logam

yang berdekatan satu sama lain saling tarik menarik dengan adanya elektron bebas

sebagai ”lemnya”.

Page 14: IKATAN KIMIA.docx

3. Ciri-ciri ikatan logam

1) Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat satu

sama lain.

2) Mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan

membentuk ion positif.

3) Kulit terluar atom logam terdapat banyak tempat kosong sehingga elektron dapat

berpindah dari 1 atom ke atom lain.

4) 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.

5) Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang

menyelimuti ion-ion positif logam.

Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :

• Berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup

kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.

• 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.

• 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.

4. Klasifikasi dan Contoh Ikatan Logam.

1) Ikatan logam pada Natrium

Secara rata-rata logam seperti natrium (titik leleh 97.8°C) meleleh pada suhu

yang sangat jauh lebih tinggi dibanding unsur (neon) yang mendahuluinya pada

tabel periodik. Natrium memiliki struktur elektronik 1s2 2s2 2p6 3s1. Tiap atom

Page 15: IKATAN KIMIA.docx

Natrium tersentuh oleh delapan atom natrium yang lainnya dan terjadi pembagian

(sharing) antara atom tengah dan orbital 3s di semua delapan atom yang lain. Dan

tiap atom yang delapan ini disentuh oleh delapan atom natrium lainya secara terus

menerus hingga diperoleh seluruh atom dalam bongkahan natrium. Semua orbital

3s dalam semua atom saling tumpang tindih untuk memberikan orbital molekul

dalam jumlah yang sangat banyak yang memeperluas keseluruhan tiap bagian

logam. Terdapat jumlah orbital molekul yang sangat banyak, tentunya, karena

tiap orbital hanya dapat menarik dua elektron.

2) Ikatan logam Magnesium

Ikatan logam magnesium lebih kuat dan titik leleh lebih tinggi. Magnesium

memiliki struktur elektronik terluar 3s2. Diantara elektron-elektronnya terjadi

delokalisasi, karena itu “lautan” yang ada memiliki kerapatan dua kali lipat

daripada yang terdapat pada natrium. Sisa “ion” juga memiliki muatan dua kali

lipat dan tentunya akan terjadi dayatarik yang lebih banyak antara “ion” dan

“lautan”. Atom-atom magnesium memiliki jari-jari yang sedikit lebih kecil

dibandingkan atom-atom natrium dan karena itu elektron yang terdelokalisasi

lebih dekat ke inti. Tiap atom magnesium juga memiliki 12 atom terdekat

dibandingkan delapan yang dimiliki natrium. Faktor-faktor inilah yang

meningkatkan kekuatan ikatan secara lebih lanjut.

3) Ikatan Logam pada Unsur Transisi

Logam transisi cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi.

Alasannya adalah logam transisi dapat melibatkan elektron 3d yang ada dalam

kondisi delokalisasi seperti elektron pada 4s. Lebih banyak elektron yang dapat

kamu libatkan, kecenderungan daya tarik yang lebih kuat.

4) Ikatan Logam pada Leburan Logam

Pada leburan logam, ikatan logam tetap ada, meskipun susunan strukturnya telah

rusak. Ikatan logam tidak sepernuhnya putus sampai logam mendidih. Hal ini

berarti bahwa titik didih merupakan penunjuk kekuatan ikatan logam

dibandingkan dengan titik leleh. Pada saat meleleh, ikatan menjadi longgar tetapi

tidak putus

5. Sifat fisis logam

• Sifat fisis logam ditentukan oleh ikatan logamnya yang kuat, strukturnya yang

rapat, dan keberadaan elektron-elektron bebas. Beberapa sifat fisis logam yang

penting:

Page 16: IKATAN KIMIA.docx

• Berupa padatan pada suhu ruang

• Bersifat keras tetapi lentur/tidak mudah patah jika ditempa

• Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi

• Menghantarkan listrik dengan baik

• Menghantarkan panas dengan baik

• Mempunyai permukaan yang mengkilap

6. Model Lautan Elektron

Untuk menjelaskan ikatan pada logam, Lorentz mengusulkan sebuah model yang

dikenal dengan model gas elektron atau model lautan elektron. Model ini didasarkan

pada sifat logam berikut:

7. Energi ionisasi yang rendah

Logam umumnya mempunyai energi ionisasi yang rendah. Secara tak langsung,

pengertian ini merujuk pada elektron valensi yang tidak terikat dengan kuat oleh inti.

Elektron valensi dapat bergerak dengan bebas diluar pengaruh inti. Dengan demikian,

logam mempunyai elektron yang bebas bergerak.

8. Banyak orbital kosong

Telah diteliti bahwa logam mempunyai banyak orbital yang kosong sebagai akibat

elektron valensi logam lebih rendah daripada orbital valensi logam. Sebagai contoh,

logam litium mempunyai orbital 2p yang kosong; natrium mempunyai orbital 3p dan

5d yang kosong; dan magnesium mempunyai orbital 3p dan 3d yang juga masih

kosong.

F. Gaya Antarmolekul

Gaya antarmolekul adalah gaya aksi di antara molekul-molekul yang menimbulkan tarikan

antarmolekul dengan berbagai tingkat kekuatan. Ikatan kimia merupakan gaya tarik

menarik di antara atom- atom yang berikatan, sedangkan gaya antarmolekul merupakan

gaya tarik menarik di antara molekul.

Agar dapat memahami gaya antar molekul dengan baik. kita harus memahami terlebih

dahulu tentang apa yang dimaksud dengan dipol dalam suatu molekul.

1) DIPOL

Dipol adalah singkatan dari di polar, yang artinya dua kutub. Senyawa yang memiliki

dipol adalah senyawa yang memiliki kutub positif (δ+) di satu sisi, dan kutub

negatif (δ-) di sisi yang lain. Senyawa yang memiliki dipol biasa disebut

sebagai senyawa polar. Senyawa polar terbentuk melalui ikatan kovalen polar.

Page 17: IKATAN KIMIA.docx

Perlu diperhatikan bahwa dipol berbeda dengan ion. Kekuatan listrik yang dimiliki

dipol lebih lemah dibanding kekuatan listrik ion. Kita pasti ingat, bahwa ion terdapat

pada senyawa ionik, dimana molekul terbagi menjadi dua , yaitu ion positif/kation (+)

dan ion negatif/anion (-).

Untuk memahami perbedaan antara ion dan dipol, mari kita perhatikan gambar

berikut:

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa pada senyawa ion, molekul terbagi (bisa juga

dikatakan terbelah) menjadi dua bagian. Jadi ion positif dan ion negatif sebenarnya

terpisah. Mereka bersatu hanya karena adanya gaya tarik-menarik antar ion positif dan

negatif (gaya coulomb).

Pada senyawa polar, tidak terjadi pemisahan. Molekul merupakan satu kesatuan.

Hanya saja pada satu sisi/tepi terdapat kutub positif (δ+) dan di sisi/tepi yang lain

terdapat kutub negatif (δ-).

Untuk senyawa non polar, sama sekali tidak ada muatan listrik yang terkandung.

1. Gaya dipol-dipol

Gaya dipol-dipol adalah gaya yang terjadi di antara molekul-molekul yang memiliki

sebaran muatan tidak homogen, yakni molekul-molekul dipol atau molekul polar.

Pada antaraksi dipol-dipol, ujung-ujung parsial positif suatu molekul mengadakan tarikan

dengan ujung-ujung parsial negatif dari molekul lain yang mengakibatkan orientasi

molekul-molekul sejajar.

Tarikan dipol-dipol memengaruhi sifat-sifat fisik senyawa, seperti titik leleh, kalor

peleburan, titik didih, kalor penguapan, dan sifat fisik lainnya. Semakin kuat gaya

antaraksi antarmolekul, semakin besar energi yang diperlukan untuk memutuskannya.

Dengan kata lain, semakin tinggi titik didihnya.

Page 18: IKATAN KIMIA.docx

2. Gaya London

Gaya London merupakan gaya antar dipol sesaat pada molekul non polar.

Gaya London atau disebut juga gaya dispersi, yaitu gaya yang timbul akibat dari

pergeseran sementara (dipol sementara) muatan elektron dalam molekul homogen.

Seperti kita ketahui molekul non polar seharusnya tidak mempunyai kutub/polar

(sesuai dengan namanya). Namun, karena adanya pergerakan elektron mengelilingi

atom/molekul, maka ada saat-saat tertentu dimana elektron akan "berkumpul"

(terkonsentrasi) di salah satu ujung/tepi molekul, sedang di tepi yang lain

elektronnya "kosong". Hal ini membuat molekul tersebut "tiba-tiba" memiliki dipol,

yang disebut dipol sesaat. Munculnya dipol ini akan menginduksi dipol tetangga

disebelahnya. Ketika elektron bergerak lagi, dipol ini akan hilang kembali.

Kekuatan gaya London bergantung pada beberapa faktor:

a. Kerumitan Molekul

Lebih banyak terdapat interaksi pada molekul kompleks dari molekul sederhana,

sehingga Gaya London lebih besar dibandingkan molekul sederhana. Makin rumit

molekul (Mr makin besar), maka gaya london makin kuat.

b. Ukuran Molekul

Molekul yang lebih besar mempunyai tarikan lebih besar dari pada molekul

berukuran kecil. Sehingga mudah terjadi kutub listrik sesaat yang menimbulkan

Gaya London besar. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, ukurannya

bertambah besar, sehingga gaya londonnya juga semakin besar.

3. Ikatan Hidrogen

Page 19: IKATAN KIMIA.docx

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terjadi antara atom hidrogen pada satu molekul dengan atom nitrogen (N), oksigen (O), atau fluor (F) pada molekul yang lain. Gaya tarik dipol yang kuat terjadi antara molekul-molekul tersebut. Gaya tarik antar molekul yang terjadi memiliki kekuatan 5 sampai 10% dari ikatan kovalen.

Diperlihatkan pada garis merah putus-putus.

Meskipun tidak terlalu kuat, ikatan hidrogen tersebar diseluruh molekul. Inilah

sebabnya air (H2O) memiliki titik didih yang relatif lebih tinggi bila dibandingkan

dengan senyawa lain dengan berat molekul (Mr) yang hampir sama. Sebut misalnya

CO2 (Mr=48) dalam suhu kamar sudah berwujud gas, sedangkan air (H2O) dengan

berat molekul lebih kecil (Mr=18) pada suhu kamar (20 0C) masih berada pada

fase cair.

4. Gaya Van der Waals

Gaya Van der Waals merupakan gaya tarik antar dipol pada molekul polar. Molekul

polar memiliki ujung-ujung yang muatannya berlawanan. Ketika dikumpulkan, maka

molekul polar akan mengatur dirinya (membentuk formasi) sedemikian hingga ujung

yang bermuatan positif akan berdekatan dengan ujung yang bermuatan negatif dari

molekul lain. Tetapi formasinya tidak statis/tetap, karena sebenarnya molekul selalu

bergerak dan bertumbukan/tabrakan.

Catatan:

Molekul/atom/zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya = 0 (nol). Keadaan

ini disebut keadaan diam mutlak, dicapai jika benda berada pada suhu 00K (-2730C).

Gaya Van der Waals diperlihatkan dengan garis

merah (putus-putus). Kekuatan gaya tarik antara

dipol ini biasanya lebih lemah dari kekuatan

ikatan ionik atau kovalen (kekuatannya hanya 1%

dari ikatan). Kekuatannya juga akan berkurang

dengan cepat bila jarak antar dipol makin besar.

jadi gaya Van der Waaals suatu molekul akan

lebih kuat pada fase padat dibanding cair dan gas.

Lemahnya gaya Van Der Waals diakibatkan oleh dua sifat kepolaran molekul yaitu:

a. Kepolaran molekul Permanen yang terjadi akibat kepolaran ikatan dalam molekulnya

Page 20: IKATAN KIMIA.docx

b. Kepolaran molekul terinduksi yang terjadi akibat terinduksi oleh partikel lain yang

bermuatan sehingga molekul bersifat polar sesaat secara spontan.

RINGKASAN

Gaya antar molekul adalah gaya tarik antar molekul-molekul yang berdekatan.

Gaya antar molekul pada umumnya merupakan gaya tarik listrik statis (elektrostatik)

antara muatan positif (+) dan negatif (-).

Kita mengenal empat jenis gaya antar molekul, yaitu gaya dipol-dipol, gaya

london, ikatan hidrogen, dan gaya van der waals,.

Gaya dipol-dipol adalah gaya yang terjadi di antara molekul-molekul yang memiliki

sebaran muatan tidak homogen.

Gaya london adalah gaya tarik elektrostatis pada senyawa kovalen non polar.

Ikatan hidrogen terjadi antara atom hidrogen (H) dengan

atom: nitrogen (N), oksigen (O), atau Fluor (F).

Gaya van der waals adalah gaya tarik elektrostatis pada senyawa ionik atau kovalen

polar.

G. SENYAWA POLAR1. Pengertian

Senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsurnya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan tersebut mempunyai nilai keelektronegatifitas yang berbeda.

2. Ciri-ciria. Dapat larut dalam air dan pelarut lain(metanol dll)b. Memiliki kutub + dan kutub -, akibat tidak meratanya distribusi elektronc. Memiliki pasangan elektron bebas ( bila bentuk molekul diketahui ) atau

memiliki perbedaan keelektronegatifan.3. Contoh: alkohol, HCl, PCl3, H2O, N2O5.

H. SENYAWA NON POLAR1. Pengertian

Senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsur yang membentuknya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan mempunyai nilai elektronegatifitas yang sama/hampir sama.

2. Ciri-ciri:tidak larut dalam air dan pelarut polar lain;tidak memiliki kutub + dan kutub – , akibat meratanya distribusi elektron;tidak memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau keelektronegatifannya sama.

3. Contoh: Cl2, PCl5, H2, N2.I. PERBEDAAN SENYAWA POLAR DAN NON POLAR

Page 21: IKATAN KIMIA.docx

SENYAWA POLAR SENYAWA NON POLARDapat larut dalam air Tidak dapat larut dalam air

Memiliki pasangan elekton bebas (bentuk tidak simetris)

Tidak memiliki pasangan elektron bebas (bentuk simetris)

Berakhir ganjil , kecuali BX3 dan PX5 Berakhir genap

J. Teori Tolakan Pasangan Elektron (VSEPR)Konsep yang dapat menjelaskan bentuk geometri (struktur ruang) molekul dengan

pendekatan yang tepat adalah Teori Tolakan Pasangan Elektron Valensi (Valence Shell Electron Pair Repulsion = VSEPR). Teori ini disebut juga sebagai Teori Domain Elektron. Teori Domain dapat menjelaskan ikatan antar atom dari PEB dan PEI yang kemudian dapat mempengaruhi bentuk molekul. Dalam teori ini dinyatakan bahwa "pasangan elektron terikat dan pasangan elektron bebas, yang secara kovalen digunakan bersama-sama di antara atom akan saling menolak, sehingga pasangan itu akan menempatkan diri sejauh-jauhnya untuk meminimalkan tolakan". Teori VSEPR pertama kali dikembangkan oleh ahli kimia dari Kanada, R.J. Gillespie (1957).

Bentuk molekul dan strukturnya dapat diramalkan dengan tepat melalui Struktur Lewis. Struktur ini dapat menggambarkan bagaimana elektron tersusun pada suatu atom yang berikatan. Sebagai contoh adalah ikatan kovalen pada molekul HCl (Gambar 1).

Struktur Lewis juga dapat menggambarkan jumlah pasangan elektron bebas dan jumlah pasangan elektron ikatan yang berada di sekitar atom pusat.

Gambar 1. 

PEI dan PEB pada ikatan kovalen molekul HCl.

Teori VSEPR tidak menggunakan orbital atom dalam meramalkan bentuk molekul, tetapi menggunakan titik elektron suatu atom. Jika suatu atom bereaksi, maka elektron pada kulit terluar (elektron valensi) akan bcrhubungan langsung terlebih dahulu. Elektron valensi akan menentu-kan bagaimana suatu ikatan dapat terjadi.

Teori VSEPR menjelaskan terjadinya gaya tolak-menolak antara pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat.

K. HIBRIDISASIDengan teori domain elektron kita dapat meramalkan bentuk molekul, misalnya CCl4

berdasarkan teori domain elektron diprediksikan berbentuk tertrahedral dan fakta percobaan juga mendukung ramalan tersebut. Akan tetapi bagaimana CCl4 dapat mempunyai bentuk tetrahedral tidak dijelaskan oleh teori domain elektron. Untuk menjelaskan mengapa suatu molekul mempunyai bentuk tertentu digunakan konsep hibridisasi.

6C : 1s2 2s2 2p2

17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Page 22: IKATAN KIMIA.docx

Atom C berdasar diagram orbital di atas hanya mempunyai 2 elektron yang belum berpasangan di orbital 2px dan 2py sehingga hanya dapat membentuk 2 ikatan kovalen, tetapi pada kenyataan atom C dapat membentuk 4 ikatan kovalen, sehingga 1 elektron di orbital 2s akan promosi ke orbital 2pz kemudian 1 orbital s dan 3 orbital p melakukan hibridisasi membentuk 4 orbital sp3 yang identik tingkat energinya.

Promosi hibridisasi:1s2

2s2 2p 1s sp3

Dengan 4 orbital hibridisasi sp3 yang berisi 4 elektron yang tak berpasangan dapat membentuk 4 ikatan kovalen dengan 4 atom Cl yang masing-masing mempunyai 1 elektron yang belum berpasangan dengan bentuk geometri tetrahedral.

Selain menggunakan teori VSEPR, bentuk molekul juga dapat diramalkan melalui pembentukan orbital hibrida, yaitu orbital-orbital suatu atom yang diperoleh saat dua atau lebih orbital atom bersangkutan yang memiliki tingkat energi yang berbeda, bergabung membentuk orbital-orbital baru dengan tingkat energi sama (terjadi pada proses pembentukan ikatan kovalen). Hibridisasi adalah proses penggabungan orbital-orbital atom (biasanya pada atom pusat) untuk mendapatkan orbital hibrida.