MATERI IKATAN KIMIA Unsur-unsur di alam pada umumnya tidak ada yang berada dalam keadaan tunggal, kecuali atom yang terdapat pada golongan VIII A (unsur gas mulia). Unsur di alam cenderung bergabung dengan unsur lainnya melalui ikatan kimia untuk mencapai kestabilan. Melalui ikatan kimia unsur-unsur yang bergabung tersebut membentuk zat berupa unsur atau senyawa dalam upaya pencapaian kestabilan. 1.Kondisi Stabil Atom Unsur Fakta di alam menjelaskan bahwa unsur yang trdapat pada golongan VIII A (gas mulia) merupakan unsur yang berada pada kondisi stabil, yang menyebabkan unsur pada golongan VIII A berada dalamm keadaan tunggal. G.N Lewis dan W. Kosel (1916) menjelaskan bahwa atom unsur berikatan dengan atom unsur lainnya dalam upaya untuk mendapatkan konfigurasi elektron yang stabil yaitu konfigurasi elektron gas mulia. Atom-atom gas mulia memiliki elektron valensi 8 (oktet) dan 2 (duplet). Berikut konfigurasi elektron gas mulia: Periode Unsur
Nomor Atom (Z)
K
L
M
N
O
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
P
8
Berdasarkan konfigurasi elektron gas mulia, maka lahirlah aturan Oktet yang menyatakan “Atom-atom cenderung mengikuti konfigurasi elekrton pada kulit terluarnya seperti konfigurasi gas mulia terdekat dengan atom tersebut”. Kemudian dikenal juga aturan Duplet “Atom unsur dengan nomor atom kecil (Li &
H) cenderung untuk mengikuti konfigurasi elektron unsur He dengan 2 elektron valensi”. Dengan catatan hukum Oktet dan Duplet hanya berlaku untuk unsur gol IA, IIA, dan non-logam. Untuk memenuhi Oktet dan Duplet, maka terbentuklah ikatan kimia. Dalam pembentukan ikatan kimia, beberapa atom cenderung untuk melepaskan atau menerima elektron. Atom yang memiliki elektron valensi kecil, misalnya 1,2, dan 3 cenderung untuk melepaskan elektron. Hal ini dikarenakan energi ionisasi yang dimilikinya kecil. Sedangkan elektron yang elektron valensinya besar (5,6 dan 7) cenderung untuk menerima elektron. Hal ini karena afinitas elektronnya yang besar. 2.Struktur Lewis
Struktur Lewis merupakan gambaran elektron valensi dari suatu atom dalam membentuk ikatan yang digambarkan dengan tanda titik atau tanda silang yang disertai dengan lambang kimia unsur. Dengan mengetahui jumlah elektron valensi suatu unsur, kita dapat menuliskan struktur Lewisnya Contohnya struktur Lewis dari molekul PCl3, dengan mengetahui nomor atom P dan Cl3kita dapat melepaskan konfigurasi elektronnya: 15 P= 2 8 5 elektron valensinya 5
17
Cl= 2 8 7
elektron
valensinya7
3.Ikatan ion
1. 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). 2. Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis. 3. Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam. Contohnya pembentukan ikatan ion antara atom NaCl Dari contoh di atas, terlihat bahwa atom Na (unsur logam) melepaskan 1 elektron membentuk ion positif dan atom Cl (non-logam) menerima 1 elektron membentuk ion negatif sehingga kedua atom tersebut memiliki elektron valensi yang sama dengan elektron valensi gas mulia. Dalam pembentukan ion, jumlah ion yang diterima harus sama dengan jumlah elektron yang dilepaskan. Jadi,ikatan ion juga dinamakan dengan ikatan serah terima elektron (ikatan leketrovalen) dan senyawa yang terbentuk dinamakan dengan senyawa ion. Sifat umum senyawa ionik : Titik didih dan titik lelehnya tinggi. Keras, tetapi mudah patah. Penghantar panas yang baik.
Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit) Larut dalam air. Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena). 4. Ikatan Kovalen
Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan. Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom-atom non logam). Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannyalebih kecil dibandingkan ikatan ion. Atom non logam cenderung untuk menerima elektronsehingga 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. 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 : 1. Ikatan Kovalen Tunggal. 2. Ikatan Kovalen Rangkap Dua. 3. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga. 5.
Kepolaran senyawa kovalen
Kepolaran suatu senyawa dapat ditentukan dari perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang membentuk suatu senyawa
kovalen Senyawa Kovalen Nonpolar Jika dua atom nonlogam sejenis (diatomik) membentuk suatu senyawa kovalen, misalkan H2, N 2 , Br 2 , dan I 2 maka ikatan kovalen yang terbentuk memiliki keelektronegatifan yang sama atau tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan. Ikatan kovalen tersebut dinamakan ikatankovalen nonpolar. Dalam pembentukan molekul I 2 , kedua elektron dalam ikatan kovalen digunakan secara seimbang oleh kedua inti atom iodin tersebut. Oleh karena itu, tidak akan terbentuk muatan (tidak terjadi pengutuban atau polarisasi muatan). Senyawa Kovalen Polar Senyawa kovalen dikatakan polar jika senyawa tersebut memiliki perbedaan keelektronegatifan. Dengan demikian, pada senyawa yang berikatan kovalen terjadi pengutuban muatan. Ikatan kovalen tersebut dinamakan ikatankovalen polar. Dalam pembentukan molekul HF, kedua elektron dalam ikatan kovalen digunakan tidak seimbang oleh inti atom H dan inti atom F sehingga terjadi pengutuban atau polarisasi muatan. Perbedaan keelektronegatifan atom H dan atom F cukup besar yaitu sekitar 1,9. 3. Bentuk Molekulyang Mempengaruhi Kepolaran Pada molekul CCl4 terdapat 4 ikatan kovalen polar antara atom pusat C\ dan 4 atom Cl. Bentuk molekul dari CCl4 adalah simetris (tidak ada pasangan elektron bebas pada struktur molekul Lewisnya) dan tidak terjadi pengutuban atom atau polarisasi muatan karena pasangan elektron dalam ikatan digunakan secara seimbang di antara atom pusat C dan 4 atom Cl sehingga molekul CCl4 bersifat nonpolar. 6. 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 :Terbentuknya senyawa BF 3 -NH3 7. Ikatan Logam
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.Atom-atomlogam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat 1 sama lain. Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif. Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 1 atom ke atom lain. Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatukeadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom ke atom lain.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. Membandingkan Sifat-sifat Senyawa yang terbentuk 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
DAFTAR PUSTAKA: Brady, James E. dan senese Fred., 2004,Chemistry, Matter and Its Changes, Fourt Edition,John Wiley & Son.Inc Johari,J.M.C dan Rachmawati M, 2008, Kimia 1 SMA dan MA untuk Kelas X, Esis Parning, Horale, dan Tiopan, 2007, Kimia 1, SMA/MA kelas X, Yudhistira Syukri S., 1999, Kimia Dasar I, Bandung: Penerbit ITB
