Atom Dengan Ikatan Berarah

6.5.2. Atom Dengan Ikatan Berarah

Dari pembahasan mengenai ikatan atom kita lihat bahwa ikatan kovalen dan ikatan antar dipol permanen merupakan ikatan berarah. Dalam ikatan kovalen, arah ikatan ditentukan oleh status kuantum dari elektron yang berperan dalam terbentuknya ikatan. Berbeda dengan atom-atom dengan ikatan tak-berarah, atom-atom dengan ikatan berarah akan tersusun sedemikian rupa sehingga arah ikatan (yang membentuk sudut-sudut tertentu) tetap terjaga.

Kita telah melihat bahwa atom H memiliki satu elektron di orbital 1s yang berarti memiliki simetri bola, sehingga ikatan kovalen yang terjadi

pada molekul H 2 tidak memiliki arah tertentu. Jika ikatan kovalen terbentuk oleh elektron pada orbital yang tidak memiliki simetri bola maka ikatan tersebut akan memiliki arah spasial tertentu. Orbital p

Tabel-6.5. Sudut Ikatan Pada Ikatan Kovalen .[2]. unsur / senyawa

sudut ikatan [ o ] P

*) Unsur lain dapat dilihat pada ref. [2].

Sudut ikatan ini tidak tepat sama dengan 90 o karena biasanya ikatan yang terbentuk tidaklah murni kovalen melainkan ada karakter ikatan ion. H O

misalnya, memiliki sudut ikatan 104 .H 2 S memiliki sudut ikatan 92 . Ikatan antar unsur juga tidak tepat 90 o seperti misalnya unsur P dengan

sudut ikatan P-P-P sebesar 99 o , unsur S dengan sudut ikatan S-S-S 107 , dan juga beberapa unsur yang lain. Hal ini kemungkinan besar

disebabkan oleh terjadinya hibridisasi, sebagaimana yang terjadi pada karbon. Hibridisasi pada karbon membentuk ikatan terarah tetrahedral seperti terlihat pada Gb.6.5.

Karena ikatan kovalen adalah diskrit dalam jumlah maupun arah maka terdapat banyak kemungkinan struktur ikatan, tergantung dari ikatan mana yang digunakan oleh setiap atom. Berbagai variasi struktur ini bisa dilihat pada banyaknya variasi struktur molekul hidrokarbon walaupun molekul hidrokarbon ini tersusun hanya dari dua macam atom saja yaitu karbon dan hidrogen. Kita ambil beberapa contoh.

H H H methane

ethane

propane

104 Sudaryatno S & Ning Utari S, Mengenal Sifat Material

Pada methane, CH 4 , atom karbon membentuk ikatan tetrahedral dengan empat atom H. Pada ethane, C 2 H 6 , dua atom karbon saling terikat dengan ikatan tunggal C −

C dan masing-masing atom karbon juga mengikat tiga atom hidrogen. Pada propane, C 3 H 8 , terdapat dua ikatan tunggal atom karbon C −

C, satu karbon di tengah mengikat juga dua atom hidrogen sedangkan dua atom karbon di ujung masing-masing mengikat tiga atom hidrogen.

Ikatan tunggal dua atom karbon, C −

C, dapat dipandang sebagai dua tetrahedra yang behubungan sudut ke sudut. Sebagaimana kita lihat pada Gb.6.5, bentuk tetrahedra adalah bentuk piramida segitiga yang semua bidang-bidang sisinya berbentuk segitiga samasisi. Hubungan sudut ke sudut dari dua tetrahedra diperlihatkan pada Gb.6.17.

Gb.6.17. Hubungan sudut ke sudut dan sisi ke sisi

Selain tehubung sudut ke sudut, dua tetrahedra dapat terhubung sisi ke sisi; dalam hal ini dua atom karbon membentuk ikatan dobel, C = C,

misalnya yang terjadi pada ethylene, C 2 H 4 . Dua tetrahedra juga bisa terhubung bidang ke bidang; di sini dua atom karbon membentuk ikatan tripel, seperti yang terjadi pada acetylen, C 2 H 2 . Dua atom karbon yang berikatan ganda memiliki ikatan atom lebih kuat dari pada yang berikatan tunggal; yang berikatan tripel lebih kuat dari yang berikatan dobel dan jarak ikatpun makin pendek.

acetylene

ethylene

Pada Gb.6.17. terlihat bahwa dua tetrahedra yang terhubung sudut ke sudut masih menyisakan tiga sudut bebas di masing-masing tetrahedron. Dua tetrahedra yang terhubung sisi ke sisi menyisakan dua sudut bebas di masing-masing tetrahedron. Walaupun tidak digambarkan, kita dapat

106 Sudaryatno S & Ning Utari S, Mengenal Sifat Material