IKATAN KIMIA Tim Dosen Kimia Dasar FTP
Sub pokok bahasan: • Konsep Ikatan Kimia • Macam-macam ikatan kimia
KONSEP IKATAN KIMIA • Untuk mencapai kestabilan, atom-atom saling berikatan. • Ikatan kimia merupakan interaksi elektron antar atom-atom yang berikatan sehingga terbentuk suatu molekul • Pembentukan ikatan kimia dapat terjadi berdasarkan serah terima atau penggunaan pasangan elektron bersama, bergantung pada jenis unsur yang berikatan.
• Kemampuan atom membentuk ikatan tergantung konfigurasi elektron valensi (ev). • Atom dikatakan stabil jika konfigurasinya memenuhi konfigurasi gas mulia (oktet = 8 elektron).
• Menurut Lewis (Teori oktet) Atom-atom unsur memiliki kecenderungan ingin stabil seperti gas mulia terdekat yang memiliki susunan 8e pada kulit terluar (oktet), kecuali helium dengan 2e- pada kulit terluar ( duplet ).
Tabel konfigurasi elektron Gas Mulia (VIIIA Lambang Atom
Jumlah Elektron pada Kulit K
L
M
N
O
P
2He
2
10Ne
2
8
18Ar
2
8
36Kr
2
8 18
54Xe
2
8 18 18
86Rn
2
8 18 32 18 8
Jumlah Elektron Valensi 2 8
8
8 8
8 8
8 8
• Atom yang mempunyai ev sedikit (IA, IIA, IIIA) cenderung melepaskan elektron dan membentuk ion positif. • Atom yang mempunyai ev banyak (VA, VIA, VIIA) cenderung menerima elektron dan membentuk ion negatif.
Kecenderungan unsur melepas atau menerima elektron a. Melepas Elektron • Kecenderungan melepaskan elektron terjadi pada unsur logam yang mempunyai energi ionisasi relatif kecil (bersifat elektropositif). • Atom-atom melepaskan elektron agar elektron valensinya menjadi 8 (oktet) atau agar elektron valensinya menjadi 2 (duplet), seperti gas mulia (golongan VIIIA/ gas inert).
Contoh OKTET • 11Na (2. 8. 1) ion Na+ (2 . 8) melepas 1e • 19K (2.8.8.1) melepas 1 elektron ion K+: 2.8.8 sesuai struktur 18Ar • 12Mg (2. 8. 2) ion Mg2+ (2 . 8) melepas 2 e • 20Ca (2.8.8.2) melepas 2 elektron ion Ca+2 : 2.8.8 sesuai struktur 18Ar
b. Menangkap Elektron • Pencapaian kestabilan dengan menangkap elektron dilakukan oleh unsur non logam karena mempunyai afinitas elektron atau kelektronegatifan yang relatif besar (bersifat elektronegatif). • Atom-atom menyerap / mengikat elektron supaya memiliki elektron valensi 8 (oktet) atau 2 (duplet) seperti gas mulia (gas inert/ golongan VIIIA).
Contoh • 9F (2.7) + 1e ion F- (2.8) • 8O (2. 6) + 2 e ion O-2 (2 . 8) • 16S (2.8.6) + 2 e ion S-2 (2.8.8) • 7N (2. 5) + 3 e ion N-3 (2 . 8)
struktur Ne struktur Ne struktur Ar struktur Ne
Gaya tarik menarik • Gaya intramolekul : gaya tarik menarik di dalam molekul ikatan kimia yang mengikat molekul • Gaya intermolekul : gaya tarik menarik antar molekul • Gaya intermolekul (antar molekul) lebih lemah dari gaya intramolekul
Gaya tarik menarik • Gaya intramolekul : Ikatan ion Ikatan kovalen Ikatan hidrogen • Gaya intermolekul : Gaya van der Waals Gaya London Gaya dipol-dipol
Ikatan ion • Ikatan ion : ikatan kimia yang terjadi antara unsur logam dan nonlogam yang beda EN besar dengan cara serah terima elektron valensi sehingga terjadi ion positif dan negatif yang berikatan dengan gaya elektrostatik
Contoh: Bagaimana ikatan ion yang terjadi antara unsur K dan O ? Jawab: • 19K = 2.8.8.1 K+ • 8O = 2.6 O2K e + K+ ) x2 2e + O O22K + O 2K+ + O2- K2O
Senyawa ion Sifat senyawa ion : • Titik didih dan titik leleh tinggi • Keras tapi mudah patah • Penghantar panas yang baik dan penghantar listrik (elektrolit) • Larut dalam air tapi tidak larut dalam senyawa organik.
Latihan 1. Bagaimana ikatan ion yang terjadi pada unsur: a. Mg dan Cl b. Al dan O c. Na dan Br
Ikatan kovalen • Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron yang berasal dari atom-atom yang berikatan. • Ikatan kovalen terjadi pada atom-atom nonlogam yang beda EN kecil. • Contoh : CH4, H2O, HCl, Cl2, O2, N2, dll.
• Ikatan kovalen tunggal : ikatan yang terbentuk antara atom dimana masing-masing menyumbangkan 1 elektron untuk berikatan sehingga memenuhi kaidah Oktet. • Contoh : CF4
• Ikatan kovalen rangkap dua : ikatan yang dibentuk oleh atom nonlogam yang masing-masing menyumbangkan 2 elektron untuk berikatan sehingga memenuhi kaidah Oktet. • Contoh : CO2
Contoh: Ikatan antara dua atom oksigen membentuk molekul O2
• Ikatan kovalen rangkap tiga ; ikatan yang terbentuk antara atom nonlogam yang masingmasing menyumbangkan 3 elektron untuk saling berikatan sehingga memenuhi kaidah Oktet. • Contoh : N2
Ikatan kovalen polar • Jika dua atom ( dwiatomik ) yang berbeda EN berikatan kovalen, maka molekulnya memiliki kutub (positif dan negatif), disebut polar. Hal ini akibat momen dipol. • Momen dipol ialah perkalian jarak ikatan (r) antar atom yang berikatan dengan perbedaan keelektronegatifan antar dua atom yang berikatan. • Makin besar momen dipolnya, makin polar senyawanya. Senyawa yang memiliki momen dipol nol (0), disebut senyawa non polar.
Ikatan kovalen polar • Ikatan kovalen dikatakan polar jika pasangan elektron yang digunakan bersama tertarik lebih kuat ke salah satu atom. • Contoh :H-F
• Ciri-ciri ikatan kovalen polar: 1. Senyawa poliatomik simetris yang memiliki atom pusat berpasangan elektron bebas ( lone pair electron ) selalu polar punya PEB 2. Hal ini karena pasangan elektron bebas lebih kuat dibanding pasangan elektron ikatan sehingga menimbulkan elektronegatifitas yang besar. Beda nilai elektronegativitas ≤ 1,7 3. Contoh : H2O, NH3
Ikatan kovalen non polar • Ikatan kovalen dikatakan nonpolar (tidak berkutub) jika pasangan elektron yang digunakan bersama tertarik sama kuat ke semua atom, karena tidak ada perbedaan keelektronegatifan pada atom-atom tersebut. • Contoh : H2, Cl2
Ikatan kovalen non polar Ciri-ciri ikatan kovalen nonpolar: 1. Molekul dwiatomik yang sama selalu simetris dan selalu nonpolar. Hal ini karena elektron ikatan tertarik ke dua arah dengan kekuatan tarikan ( elektronegatifitas ) yang sama besar. Contoh : H2, O2, F2 2. Molekul simetri poliatomik yang memiliki atom pusat tanpa elektron bebas ( lone pair electron ) selalu nonpolar. Contoh : CCl4, CH4, CO2
Latihan 2. Gambarkan ikatan kovalen pada molekul O2, H2O, CO2, SF6, HCl, NH3
Ikatan kovalen koordinasi • Ikatan Kovalen Koordinasi adalah ikatan kovalen yang terjadi jika pasangan elektron yang digunakan bersama berasal dari salah satu atom yang berikatan, sedang atom yang lain tidak ikut menyumbang. • Contoh : H3O+, N2O, SO2, SO3, H2SO4, NH4+
CONTOH: H3
+ O
Latihan • Gambarkan ikatan kovalen koordinasi pada molekul HNO2, SO2, NH4+
Gaya intermolekul Gaya van der Waals gaya yg timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol • Gaya London • Gaya dipol-dipol
Gaya London • Gaya London adalah gaya tarik-menarik antarmolekul nonpolar yang lemah akibat terbentuknya dipol sesaat (terkena aliran elektron). • Suatu getaran dalam sebuah molekul mengimbas (menginduksi) suatu geseran elektron-elektron suatu molekul yang disebelahnya • Molekul polarisasi gaya London • Ex : pada gas mulia, Br2, I2
Gaya London
Gaya dipol-dipol • Gaya tarik dipol-dipol terjadi pada molekul polar. • Gaya tarik dipol-dipol lebih kuat dibandingkan gaya dispersi (gaya London) • Contoh : H2O dengan H2O H2O dengan C2H5OH
Ikatan Hidrogen • Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom yang mempunyai elektronegatifitas sangat besar (F, O, N) • Ikatan hidrogen : Ikatan hidrogen intramolekul terjadi antara atom-atom di dalam molekul yang sama Ikatan hidrogen intermolekul terjadi antara molekul yang berbeda
Ikatan Hidrogen • Ikatan hidrogen lebih kuat dari gaya van der Waals (london dan dipol-dipol), sehingga molekul yang mempunyai ikatan hidrogen mempunyai titik didih lebih tinggi. • Contoh : H2O, HF, NH3
