commit to user 93
7. Ikatan Kimia
Menurut kurikulum 2004 subpokok bahasan Ikatan Kimia diajarkan pada siswa kelas X semester I. Standar kompetensi yang ingin dicapai dalam
pengajaran subpokok bahasan ini adalah mendeskripsikan struktur atom, sifat-sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya.
Sedangkan kompetensi dasar yang ingin dicapai yaitu mendeskripsikan kemungkinan terjadinya ikatan kimia dengan menggunakan tabel periodik.
Pokok bahasan Ikatan Kimia subpokok bahasan-sub pokok bahasan sebagai berikut:
a. Ikatan Ion b. Ikatan Kovalen
c. Ikatan Kovalen Koordinat d. Polarisasi Ikatan Kovalen
e. Ikatan Logam Dalam penelitian ini semua materi diajarkan.
Unsur gas mulia merupakan golongan unsur yang paling stabil. Semua unsur gas mulia terdapat di alam sebagai gas monoatomik atom-atomnya berdiri
sendiri dan sangat sukar bereaksi dengan unsur lain. Menurut pendapat W. Kossel dan Gilbert N Lewis, kestabilan sifat gas mulia disebabkan oleh elektron
valensinya yang berjumlah delapan kecuali He dengan elektron valensi dua. Konfigurasi elektron valensi gas mulia ini dikenal sebagai konfigursi oktet, karena
terdiri atas 8 elektron pada kulit luarnya. Perhatikan Tabel. 2 Tabel 2. Konfigurasi Elektron Unsur-unsur Gas Mulia
Periode Unsur
Nomor Atom Kulit
K L
M N
O P
1 2
3 4
5 6
He Ne
Ar Kr
Xe Rn
2 10
18 36
54 86
2 2
2 2
2 2
8 8
8 8
8 8
18 18
18 8
18 32
8 18
8
commit to user 93
a. Ikatan Ion Ikatan ion merupakan ikatan yang terbentuk akibat gaya elektrostatis antara
ion yang berlawanan muatan sebagai akibat serah terima elektron dari satu atom ke atom yang lain.
Unsur lain akan melepaskan atau menerima elektron agar elektron valensinya serupa dengan elektron valensi unsur-unsur gas mulia sehingga mencapai
kestabilan. Unsur golongan Alkali dan Alkali Tanah cenderung melepaskan elektron terluarnya untuk mencapai kestabilan dengan membentuk ion positif.
Unsur-unsur Halogen mempunyai 7 elektron valensi, sehingga untuk membentuk konfigurasi elektron valensi seperti gas mulia oktet perlu menerima satu
elektron, dengan demikian Halogen lebih stabil dalam bentuk ion negatif. Senyawa biner dari logam Alkali dengan golongan Halogen seperti NaCl, NaBr,
KI, LiS dan CsCI semunya bersifat ionik. Senyawa dari logam Alkali Tanah juga bersifat ionik, kecuali beberapa senyawa dari Be.
Contoh: Pada reaksi-reaksi berikut, masing-masing unsur dapat mencapai konfigurasi
oktet. Tulislah rumus elektron rumus Lewis dan rumus empiris senyawa yang terbentuk
Mg Z = 12 + Cl Z = 17 Jawab :
Mg Z = 12 dan Cl Z = 17 mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut: Mg : 2 8 2
Cl : 2 8 7 Untuk mencapai konfigurasi oktet, Mg harus melepas 2 elektron, sedangkan
Cl menyerap 1 elektron. Atom Mg berubah menjadi ion Mg
2+
, sedangkan atom Cl menjadi ion Cl
-
Mg 2 8 2 Mg
2+
2 8 + 2e Cl 2 8 7 + e
Cl
-
2 8 8 Ion Mg
2+
dan ion Cl
-
kemudian bergabung membentuk senyawa denganr umus MgCl
2
.
commit to user 93
b. Ikatan Kovalen 1 Ikatan Kovalen Tunggal
Ikatan yang terbentuk karena penggunaan bersama pasangan elektron disebut ikatan kovalen. Pada umumnya, ikatan kovalen terjadi antar unsur
non logam yaitu antar unsur yang mempunyai daya tarik elektron relatif besar. Ikatan kovalen terbentuk karena serah terima elektron tidak
dimungkinkan. Contoh: Gambarkan terjadinya ikatan kovalen pada HCl
H = 1 Cl = 2, 8, 7
Sesuai dengan aturan Oktet, atom H kekurangan 1 elektron sehingga menyerupai Helium. Demikian juga, atom Klorin membutuhkan
tambahan 1 elektron sehingga menyerupai Argon. Meskipun kelektronegatifan Klorin lebih besar dari pada Hidrogen, atom Cl tidak
dapat merampas elektron dari atom H karena atom H juga mempunyai daya tarik elektron yang relatif besar. Keadaan yang lebih stabil dapat
dicapai dengan pemasangan elektron membentuk ikatan kovalen. Masing-masing atom H dan Cl menyumbang 1 elektron untuk membentuk
pasangan elektron milik bersama. Perhatikan gambar 1
H
+
Cl
H Cl
HCl Gambar 1. Pembentukan Ikatan Kovalen pada HCl
2 Ikatan Kovalen Rangkap dan Ikatan Kovalen Rangkap Tiga Dua atom dapat membentuk ikatan dengan sepasang, dua pasang atau tiga
pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan. Ikatan dengan sepasang elektron disebut ikatan tunggal ikatan kovalen, yang
menggunakan dua pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap dua, sedangkan yang menggunakan tiga pasang elektron disebut ikatan kovalen
rangkap tiga. Ikatan kovalen rangkap dua misalnya pada pembentukan O
2
di gambarkan sebagai berikut:
commit to user 93
O O
O O
O O
Gambar 2. Pembentukan Ikatan Kovalen pada O
2
Ikatan kovalen rangkap tiga misalnya pada pembentukan N
2
, yaitu :
N N
N N
N N
Gambar 3. Pembentukan Ikatan Kovalen pada N
2
c. Ikatan Kovalen Koordinat Dalam beberapa senyawa, ikatan kovalen dapat pula terbentuk dengan
penggunaan bersama sepasang elektron yang berasal dari salah satu atom yang berikatan, sedangkan atom lain hanya menerima saja pasangan elektron yang
digunakan bersama itu. Ikatan kovalen yang terbentuk disebut ikatan kovalen koordinat. Pasangan elektron ikatan pembentuk ikatan koordinat digambarkan
dengan anak panah kecil yang arahnya menuju atom yang menerima pasangan elektron.
N H
H H
Cl
Cl Cl
B N
H H
H Cl
Cl Cl
B N
H H
H Cl
Cl Cl
B
Gambar 4. Pembentukan Ikatan Kovalen Koordinat pada NH
3
BCl
3
d. Polarisasi Ikatan Kovalen Keelektronegatifan yaitu sifat yang menyatakan kecederungan relatif
dari unsur-unsur dalam hal menarik elektron ikatan ke pihaknya. Tabel 2 merupakan daftar harga keelektronegatifan.
Tabel 3. Daftar Keelektronegatifan
Atom Harga kelektronegatifan
f+
H C
N Cl
O F
2,1 2,5
3,0 3,0
3,5 4,0
commit to user 93
Salah satu akibat dari perbedaan keelektronegatifan ialah terjadinya polarisasi pada ikatan kovalen. Perhatikan dua contoh berikut :
H H
Cl H
a. Non polar b. Polar
Gambar 5. Polarisasi pada Ikatan Kovalen Polar dan Ikatan Kovalen Non Polar
Pada contoh a, kedudukan pasangan elektron ikatan sudah pasti simetris terhadap kedua atom H. Dalam molekul H
2
tersebut muatan negatif elektron tersebut secara homogen. Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen
non polar. Pada contoh b, pasangan elektron ikatan tertarik lebih dekat ke atom Cl, karena Cl mempunyai daya tarik elektron lebih besar dari pada H.
akibatnya, pada HCl terjadi polarisasi, dimana atom C lebih negatif dari pada atom H. ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen polar.
Molekul dengan ikatan kovalen non polar seperti H
2
, Cl dan N
2
sudah tentu bersifat non polar. Sebaliknya, molekul dengan ikatan polar bisa bersifat
polar, bisa pula bersifat non polar, bergantung pada geometribentuk molekulnya. Walaupun ikatan bersifat polar jika molekul bersifat simetris
maka secara keseluruhan molekul bersifat non polar. Perhatikan beberapa molekul berikut:
Molekul BeCl
2
NH
3
BF
3
Rumus Struktur
Be Cl
Cl N
H H
H
B F
F F
Bentuk Molekul Linear Piramida
Segitiga planar Tabel 4. Contoh Molekul, Rumus Struktur, dan Bentuk Molekul
e. Ikatan Logam Unsur logam mempunyai sedikit elektron valensi. Oleh karen aitu
kulit terluar unsur logam relatif longgar terdapat banyak tempat kosong. Sehingga elektron dapat berpindah di satu atom ke atom lain. Mobilitas
commit to user 93
elektron dalam logam sedemikian bebas sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi, yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut
tidak tetap posisinya pada satu atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari satu atom ke atom lain. Elektron-elektron valensi tersebut berbaur sehingga
menyerupai awan atau lautan yang membungkus ion-ion positif logam didalamnya. Jadi, struktur logam dapat dibayangkan sebagai terdiri dari ion-
ion positif yang dibungkus oleh awan atau lautan elektron valensi. Struktur logam seperti diatas dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam,
seperti daya hantar listrik, sifat dapat ditempa dan dapat tarik. Logam merupakan konduktor yang baik karena elektron valensinya yang mudah
mengalir. Logam dapat ditempa atau dapat tarik karena ketika logam dipukul atau ditarik, atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatan didalamnya
tidak terputus. Michael Purba, 2002: 142-173
B. Penelitian yang Relevan
1. Penelitian menurut Siti Aisiyah 2004:55. Metode Learning Together disertai latihan berstruktur lebih efektif
dalam meningkatkan pemahaman siswa. 2. Penelitian menurut Iwan Prihatin 2004:42.
Pengajaran matematika menggunakan metode TAI lebih berhasil dibandingkan dengan pengajaran matematika menggunakan metode
konvensional. 3. Penelitian menurut Suko Pangestuti 2004:55.
Penggunaan metode TAI lebih efektif terhadap peningkatan prestasi belajar siswa daripada penggunaan metode konvensional.
4. Penelitian menurut Roro Dhenok Indaryah 2002:40. Metode pembelajaran diskusi kelompok kecil disertai Hand-out lebih
baik dibanding dengan metode diskusi kelompok besar disertai Modul.