Selasa, 14 Juni 2011

IKATAN KIMIA


IKATAN KIMIA

PENDAHULUAN
Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil. Penjelasan mengenai gaya tarik menarik ini sangatlah rumit dan dijelaskan oleh elektrodinamika kuantum. Dalam prakteknya, para kimiawan biasanya bergantung pada teori kuantum atau penjelasan kualitatif yang kurang kaku (namun lebih mudah untuk dijelaskan) dalam menjelaskan ikatan kimia. Secara umum, ikatan kimia yang kuat diasosiasikan dengan transfer elektron antara dua atom yang berpartisipasi. Ikatan kimia menjaga molekul-molekul, kristal, dan gas-gas diatomik untuk tetap bersama. Selain itu ikatan kimia juga menentukan struktur suatu zat.
Kekuatan ikatan-ikatan kimia sangatlah bervariasi. Pada umumnya, ikatan kovalen dan ikatan ion dianggap sebagai ikatan "kuat", sedangkan ikatan hidrogen dan ikatan van der Waals dianggap sebagai ikatan "lemah". Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa ikatan "lemah" yang paling kuat dapat lebih kuat daripada ikatan "kuat" yang paling lemah.













ISI
Ø  INTERAKSI ATOM - ATOM LOGAM (IKATAN METALIK / IKATAN LOGAM)
Dalam interaksi antar atom logam, ikatan kimia dibentuk oleh gaya tarik menarik-menarik elektron oleh inti (nucleus) yang berbeda. Asalnya elektron milik satu atom yang ditarik oleh inti atom tetangganya yang bermuatan +, dan elektron ini disaring dengan gaya tarik yang sama oleh inti lain yang mengitarinya. Akibat jumlah elektron valensi yang rendah dan terdapat jumlah ruang kososng yang besar, maka e- memiliki banyak tempat untuk berpindah. Keadaan demikian menyebabkan e- dapat berpindah secara bebas antar kation-kation tersebut. Elektron ini disebut “delocalized electron” dan ikatannya juga disebut “delocalized bonding”.

Ø  IKATAN KOVALEN
1.   Ikatan dengan non logam
Pada prinsipnya semua ikatan kimia berasal dari gaya tarik menarik inti (nucleus) yang bermuatan + terhadap e yang bermuatan negatif, Gaya tarik menarik ini ditentukan oleh Hukum Coulomb.
F =
F                       : Gaya tarik menarik atau tolak menolak
Q1 dan Q2        : Muatan partikel 1 dan 2
R                       : Jarak antara partikel 1 dan 2
K                       : Konstante dielektrik
Bila Q1 dan Q2 bermuatan sama, maka keduanya akan tolak-menolak, sebaliknya bila Q1 dan Q2 bermuatan berlawanan akan terjadi tarik menarik.
2.   Valensi atau kekuatan penggabungan
Valensi suatu atom adalah jumlah ikatan kovalen yang dapat terbentuk.
Contoh: valensi H = 1, He = 0, F = 1, O = 2, Li =1.

Ø  IKATAN NON - LOGAM DENGAN LOGAM
Pasangan elektron yang membentuk suatu ikatan antara atom logam dan non-logam terletak pada orbit yang overlap antara 2 atom tersebut. Karena atom non logam tidak mempunyai ruang kosong dengan energi rendah, maka elektron akan tersebar pada daerah orbit yang overlap.
Atom dari unsur yang berbeda memiliki kemampuan yg berbeda dalam menarik pasangan elektron dalam suatu ikatan kovalen.
F, O, Cl                 : kemampuan menariknya kuat
Na, K                    : kemampuan menariknya lemah
Elektronegativitas : kemampuan relatif suatu unsur untuk memenuhi muatan listrik yang negatif.

Ø  KONFIGURASI ELEKTRON YANG STABIL
Hampir semua atom membentuk ikatan dengan atom - atom lain.  Tetapi ada enam unsur lain yang tidak bersifat demikian, yaitu unsur-unsur gas mulia yang terdiri dari: helium ( 2He), neon ( 10Ne), argon ( 18Ar), krypton ( 36Kr), xenon ( 54Xe), dan  radon ( 86Rn). Unsur - unsur gas mulia hampir tidak membentuk ikatan dengan atom lain dan karena tidak reaktifnya maka sering disebut gas inert. Gas mulia yang paling  dikenal adalah helium, neon, dan argon.
Semua gas mulia memiliki 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya kecuali helium hanya memiliki 2 elektron (duplet). Atom - atom gas mulia tidak menerima elektron ataupun melepaskan elektron terluarnya.  Hal inilah yang menyebabkan mengapa gas mulia sangat stabil.
Atom - atom lain agar stabil berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia. Kecenderungan ini bisa terjadi dengan membentuk ikatan kimia antar atom yang satu dengan atom lainnya. Cara untuk mencapai hal itu adalah:
a.       Melepaskan elektron terluarnya sehingga terjadi ion positif (kation).
b.      Menerima tambahan elektron dari atom lain sehingga terjadi ion negatif  (anion).
c.       Menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama oleh atom - atom yang berikatan.

Ø  IKATAN ION
Garam dapur yang disebut natrium klorida, NaCl merupakan contoh yang mudah untuk memahami terjadinya ikatan ion. Disini terjadi serah terima elektron, yaitu atom natrium  melepaskan sebuah elektron valensinya sehingga terjadi ion natrium, Na+  dan elektron ini diterima oleh atom klor sehingga terjadi ion klorida, Cl-.
Na (2. 8. 1)                          Na+ (2. 8) + e
Cl (2. 8. 7)  +  e                   Cl-          (2. 8. 8)
Selanjutnya ion klorida dan ion natrium saling tarik menarik dengan gaya elektrostatis sehingga terjadi ikatan ion.  Terbentuklah natrium klorida, NaCl.

Ø  IKATAN KOORDINASI
Tidak semua ikatan kovalen yang terjadi, elektron - elektronnya  diperoleh dari sumbangan atom-atom yang membentuk ikatan. Beberapa molekul ada yang pasangan elektronnya berasal dari salah satu atom saja, sedang atom lainnya menggunakan pasangan elektron itu untuk berikatan.  Molekul NH3 mempunyai satu pasang elektron yang belum digunakan bersama, sedang ion H+ dapat menerima satu pasang elektron untuk menjadi lebih stabil karena mempunyai konfigurasi elektron helium.  Oleh karena itu pasangan elektron tersebut dapat digunakan bersama oleh molekul NH3 dan ion  H+ sehingga terbentuk ion amonium, NH4+. Ikatan antara NH3 dengan ion H+ ini juga merupakan ikatan kovalen yang diberi nama  ikatan kovalen koordinasi.

Ø  KEPOLARAN  
Molekul kovalen diatomik yang terbentuk dari atom - atom yang berbeda, setiap atomnya mempunyai daya tarik terhadap elektron juga tidak sama sehinga kedudukan pasangan elektron akan bergeser ke arah atom yang lebih elektronegatif. Misalnya, pada molekul HCl, atom klor mempunyai kemampuan menarik elektron lebih kuat daripada atom hidrogen.  Jadi kedudukan pasangan elektron yang digunakan berikatan lebih mendekati atom klor, sehingga terjadi pemisahan muatan dan terbentuk  dipol (dwikutub).  Akibatnya, atom Cl lebih bermuatan negatif (polar negatif, d-) dan  kelebihan muatan  positif ada pada atom H (polar  positif, d+). Molekul-molekul seperti HCl ini disebut  molekul polar, sedang molekul kovalen diatomik yang terbentuk dari atom yang sama seperti H2 merupakan  molekul non - polar. 
Untuk mengetahui besarnya kepolaran suatu senyawa digunakan momen dipol. Semakin besar harga momen dipol, semakin polar senyawa  yang bersangkutan atau mendekati ke sifat ionik.  Pada senyawa non-polar mempunyai momen dipol nol.
Momen Dipol adalah hasil kali muatan dengan jarak antara kedua muatan tersebut µ  =  q . d
Dengan : µ            = momen dipol dalam satuan Debye
Q                        = muatan dalam satuan s. e. s (satuan elektrostatis)
D                        = jarak dalam satuan (angstrom)

Ø  PERBANDINGAN SIFAT IKATAN ION DENGAN IKATAN KOVALEN
Sifat
Ikatan Ion
Ikatan Kovalen
Titik didih
Mempunyai titik leleh yang tinggi
Mempunyai titik leleh yang rendah
Kemudahan menguap
Sulit menguap
Mudah menguap dan memberikan bau yang khas
Daya hantar listrik
Lelehan maupun larutanya dalam air dapat menghantar arus listrik
Tidak menghantar listrik pada berbagai wujud
Kelarutan dalam air
Pada umumnya melarut dalam air
Sulit larut dalam air
Kelarutan dalam pelarut organik
Tidak dapat melarut
Dapat melarut

Ø  STRUKTUR RUANG DAN BENTUK MOLEKUL
Sidgwick Powell dan Nylholm Gillespie menyatakan, bahwa:
1.    Pasangan - pasangan elektron tersusun mengelilingi atom pusat sehingga tolak menolak antara pasangan - pasangan elektron ini seminimal mungkin.
2.    Kedudukan baru dari pasangan elektron ini menentukan bentuk molekul. Pasangan elektron tersebut dapat berupa pasangan elektron yang membentuk ikatan (PEI) dan pasangan elektron yang tidak membentuk ikatan atau pasangan elektron bebas (PEB).
Sering ditemui bentuk suatu molekul tidak sesuai dengan struktur ruangnya. Hal ini disebabkan adanya beberapa molekul yang mempunyai pasangan - pasangan elektron yang tidak digunakan untuk berikatan (pasangan elektron bebas).

Ø  MEMPREDIKSI JENIS IKATAN
Terjadinya ikatan ion atau ikatan kovalen pada suatu senyawa ditentukan oleh besarnya perbedaan keelektronegatifan dari kedua atom yang bergabung dalam senyawa tadi.
Prosentase sifat ionik senyawa bertambah besar, bila perbedaan keeletronegatifannya atom - atom pembentuknya semakin besar.
1.      Jika dua atom yang berikatan memiliki perbedaan keeletronegatifan kurang dari 1,67 maka ikatannya adalah kovalen.
2.      Jika bila perbedaan keeletronegatifannya lebih dari 1,67 maka terbentuk ikatan ion.

Ø  BILANGAN OKSIDASI DAN TATANAMA
Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang ditetapkan sebagai berikut:
1.      Unsur - unsur dalam keadaan bebas atau tidak berikatan dengan unsur lain, seperti: C, Al, Fe, N2, O2, P4, S8 mempunyai bilangan oksidasi = 0 (nol).
2.      Dalam senyawa, bilangan oksidasi:
a.       1 atom H = +1 kecuali pada hidrida, seperti NaH (natrium hidrida). Dalam NaH bilangan oksidasi H = -1.
b.      1 atom O = - 2 kecuali dalam peroksida. Bilangan oksidasi 1 atom O dalam peroksida = -1.
c.       1 atom logam sama dengan golongannya dan diberi tanda positif.
3.      Jumlah bilangan oksidasi atom-atom dalam molekul = 0 (nol)

Ø  TATANAMA
1.      Nama senyawa yang terjadi dari ikatan 2 macam unsur, umumnya diberi akhiran -ida.
Contoh:
Na2S = natrium sulfida
CaCl2 = kalsium klorida
BaO = barium oksida
Al2O3 = aluminium oksida
2.      Nama senyawa antara 2 macam unsur bukan logam, jumlah masing - masing atom di dalam molekul senyawa itu dinyatakan dengan:
1 = mono 6 = heksa
2 = di 7 = hepta
3 = tri 8 = okta
4 = tetra 9 = nona
5 = penta 10= deka
Contoh:
CO2 = karbon dioksida
P2O5 = (di)pospor pentaoksida
CCl4 = karbon tetraklorida
SO3 = belerang trioksida
3.      Senyawa yang mengandung anion poliatom diberi nama sesuai dengan nama dan bilangan oksidasi logam diikuti dengan nama anion poliatom pembentuknya.
Contoh:
Na2SO3 = natrium sulfit
FeSO4 = besi (II) sulfat
Cu(NO3)1 = tembaga (II) nitrat
Na3PO4 = natrium pospat
4.      Untuk senyawa unsur logam yang mempunyai 2 harga bilangan oksidasi, pemberian namanya dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
a.       di belakang nama logam dituliskan harga bilangan oksidasinya menggunakan angka Romawi di antara tanda ( ).
b.      nama unsur logam yang bilangan oksidasinya rendah diberi akhiran –o dan yang lebih tinggi diberi akhiran –i.
Contoh:
SnCl2 = timah (II) klorida stanno klorida
SnCl4 = timah (IV) klorida stanni klorida


KESIMPULAN
Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil.
Unsur - unsur gas mulia: helium (2He), neon  (10Ne), argon (18Ar), krypton (36Kr), xenon ( 54Xe), dan  radon ( 86Rn) tidak membentuk ikatan dengan atom lain karena bersifat stabil.
Semua gas mulia memiliki 8 elektron terluar (oktet), kecuali helium  memiliki 2 elektron terluar (duplet).
Atom - atom berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia (agar stabil) dengan membentuk ikatan kimia.
Ikatan ion terjadi dengan cara serah terima elektron dari masing - masing atom yang bergabung.
Ikatan kovalen terjadi dengan cara menggunakan pasangan elektron secara bersama - sama oleh atom - atom yang berikatan.
Ikatan kovalen koordinasi terjadi bila pasangan elektron yang digunakan secara bersama berasal dari salah satu atom saja.
Struktur ruang dan bentuk molekul tergantung pada pasangan - pasangan elektron yang mengelilingi atom pusat.
Kepolaran suatu senyawa tergantung pada besarnya perbedaan keelektronegatifan unsure - unsur yang berikatan.
Semakin besar harga momen dipol, semakin polar suatu senyawa atau mendekati ke sifat ionik.
Ikatan ion terjadi dengan cara serah terima elektron dari masing - masing atom yang bergabung.
Ikatan kovalen terjadi dengan cara menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama oleh atom - atom yang berikatan.
Ikatan kovalen koordinasi terjadi bila pasangan elektron yang digunakan secara bersama berasal dari salah satu atom saja.
Struktur ruang dan bentuk molekul tergantung pada pasanganpasangan elektron yang mengelilingi atom pusat.
Kepolaran suatu senyawa tergantung pada besarnya perbedaan keelektronegatifan unsur - unsur yang berikatan.
Semakin besar harga momen dipol, semakin polar suatu senyawa atau mendekati ke sifat ionik.
Momen Dipol adalah hasil kali muatan dengan jarak antara kedua muatan tersebut.
Ikatan Ion bersifat: mempunyai titik leleh yang tinggi, sulit menguap, lelehan atau larutannya dalam air dapat menghantar arus listrik, pada umumnya melarut dalam air, dan tidak dapat melarut dalam pelarut organik.
Ikatan Kovalen bersifat: mempunyai titik leleh yang rendah, mudah menguap dan memberikan bau yang khas, tidak menghantar listrik pada berbagai wujud, sulit larut dalam air, dan melarut dalam pelarut organik.




















DAFTAR PUSTAKA



























SOAL & JAWABAN
1.      Berapakah bilang oksidasi P dalam Na3PO4?
Jawab:
Dalam molekul Na3PO4: Bilangan oksidasi 1 atom Na = + 1
Maka untuk 3 atom Na = + 3
Bilangan oksidasi1 atom O = - 2
Maka untuk 4 atom O = - 8
Oleh karena jumlah bilangan oksidasi atom - atom dalam molekul Na3PO4 = 0, maka bilangan oksidasi P = + 5
2.      Apakah rumus molekul yang terbentuk antara Na dengan S?
Jawab:
Bilangan oksidasi 1 atom Na dalam senyawa = + 1
Bilangan oksidasi 1 atom S dalam senyawanya dapat - 2, + 4, atau + 6. Karena jumlah bilangan oksidasi atom - atom dalam molekul = 0, maka senyawa yang mungkin terjadi adalah senyawa antara dua atom Na dengan jumlah bilangan oksidasi = + 2 dan 1 atom S dengan bilangan oksidasi = - 2.
Jadi rumus molekulnya adalah: (Na+)2S2- atau Na2S.
3.      Rumus molekul apa sajakah yang terbentuk antara S dengan O?
Jawab:
S-2 dengan O-2 tidak terjadi
S+4 dengan O-2 rumus molekulnya SO2
S+6 dengan O-2 rumus molekulnya SO3
4.      Apa yang dimaksud dengan model “lautan elektron” menurut Drude dan Lorentz?
Jawab:
Maksud model “lautan elektron” adalah logam sebagai suatu Kristal terdiri dari ion-ion positif logam dan sejumlah elektron yang bergerak bebas dalam ruang antara. Elektron - elektron valensi logam tidak terikat erat, sehingga relatif bebas bergerak.
5.      Jelaskan mengapa logam besi (Fe) dapat ditempa dan diulur, sedang batu kapur (kalsium karbonat, CaCO3) tidak dapat ditempa dan diulur.
Jawab:
Logam besi (Fe) dapat ditempa dan diulur, karena atom-atom dalam struktur kristal harus berkedudukan sedemikian rupa sehingga atom - atom yang bergeser akan tetap pada kedudukan yang sama. Hal ini disebabkan mobilitas lautan elektron di antara ion - ion positif merupakan penyangga. Batu kapur (CaCO3) tidak dapat ditempa dan diulur, karena dalam kristal ionik CaCO3 bila ditekan akan terjadi pergeseran ion positif dan negatif sedemikian rupa sehingga ion positif berdekatan dengan ion positif dan ion negatif dengan ion negatif sehingga mengakibatkan terjadinya tolak-menolak dan akhirnya menjadi retak .

Tidak ada komentar:

Posting Komentar