Ikatan Ionik Berbagai Tipe Konfigurasi Elektronik Spesies Ionik
                                                                                1. 116 Spesies dengan Delapan Elektron Valensi
Pembentukan  spesies  yang  stabil  dengan  delapan  elektron  valensi  seperti,  Na
+
, Mg
2+
, F
-
, dan  O
2
-
, dapat dilukiskan dengan diagram berikut:
Jadi,  NaF,  Na
2
O,  MgF
2
,  dan  MgO  sering  dianggap  contoh  spesies  “ionik”  dengan mengadopsi konfigurasi elektron valensi gas mulia terdekat, Ne.
Spesies dengan Delapanbelas Elektron Valensi Kenyataan  menunjukkan  bahwa  banyak  senyawa-senyawa  golongan  d  juga
bersifat  ionik;  sudah  barang  tentu  kestabilan  konfigurasi  elektroniknya,  khususnya jumlah  elektron  valensi,  tidak  lagi  mengikuti  kaidah  oktet,  tetapi  mencapai
delapanbelas. Spesies ini banyak ditemui pada gologan 11, 12 bahkan juga golongan 13 mulai periode 4, yaitu:
Golongan 11 Golongan 12
Golongan 13
29
Cu
→ 
29
Cu
+ 30
Zn
→ 
30
Zn
2+ 31
Ga
→ 
31
Ga
3+ 47
Ag
→ 
47
Ag
+ 48
Cd
→ 
48
Cd
2+ 49
In
→ 
49
In
3+ 79
Au
→ 
79
Au
+ 80
Hg
→ 
80
Hg
2+ 81
Tl
→ 
81
Tl
3+
Ketiga  kelompok  unsur  tersebut  secara  berurutan  dapat  membentuk  kation  M
+
, M
2+
,  dan  M
3+
,  yang  cukup  stabil  dengan  melepaskan  elektron  valensi  .......  ns
1
-
2
np
0-1
dan  menyisakan  konfigurasi  elektronik  terluar  ........  n-1s
2
n-1p
6
n-1d
10
,  sebanyak 18  elektron.  Perlu  dicatat  bahwa  konfigurasi  18  elektron  terluar  ini  hanya  dicapai
dengan  cara  pelepasan  elektron,  dan  tidak  pernah  dicapai  dengan  cara  penangkapan elektron, dan oleh karena itu spesies ini hanya dijumpai dalam bentuk kation saja.
Spesies dengan  Delapanbelas + Dua Elektron Valensi Spesies  ini  umumnya  terdiri  atas  unsur-unsur  berat.  Unsur
81
Tl  dijumpai  sebagai kation Tl
3+
yaitu sistem 18 elektron valensi yang cukup stabil. Namun demikian, kation Tl
+
dengan konfigurasi elektronik [
36
Kr] 4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
10
6s
2
, ternyata juga ditemui dan  bahkan  lebih  stabil  daripada  kation  Tl
3+
.  Kestabilan  sistem  konfigurasi  ini  sering 
→ 
 
← 
 
10
Ne
9
F
-
 →
 
12
Mg -2 e
← 
 
11
Na
[
10
Ne] 3s
1
[
10
Ne] 3s
2
- e + e
8
O
2
-
9
F
[
2
He] 2s
2
2p
5
[
2
He] 2s
2
2p
4 8
O + 2 e
11
Na
+
12
Mg
2+
1. 117 pula  dikaitkan  dengan  kenyataan  penuhnya  semua  orbital  yang  terisi,  yang  secara
khusus  dikenal  sebagai  sistem  konfigurasi  elektronik  “18  +  2”  atau  dengan  istilah spesies dengan pasangan elektron inert. Unsur-unsur Ga, In, dan Tl golongan 13, Ge,
Sn, dan Pb golongan 14, dan As, Sb, dan  Bi golongan 15 dapat membentuk secara berurutan ion-ion M
+
, M
2+
, dan M
3+
yang khas dengan pasangan elektron inert, 4-6s
2
. Peran  pasangan  elektron  inert  terhadap  kestabilan  ion  dalam  golongan  ternyata
semakin  kuat  dengan  naiknya  nomor  atom.  Misalnya  Tl
+
,  secara  berurutan  lebih  stabil daripada In
+
dan Ga
+
;  Sn
4+
lebih stabil daripada  Sn
2+
, tetapi sebaliknya Pb
2+
lebih stabil daripada  Pb
4+
.  Dalam  golongan  15,  Sb
3+
dan  Bi
3+
cukup  stabil,  demikian  juga  Sb
5+
; tetapi, Bi
5+
kurang stabil. Spesies dengan Berbagai Macam Elektron Valensi
Ion-ion tipe ini terdiri atas unsur-unsur transisi golongan d dan f yang mempunyai konfigurasi  elektronik  d  dan  f  belum  penuh.  Umumnya,  ion-ion  ini  mempunyai
konfigurasi elektronik terluar 8 -18, yaitu ns
2
np
6
nd
-
10
dengan  n = 3, 4, 5. Tambahan pula,  unsur-unsur  golongan  transisi  dikenal  dapat  membentuk  kation  dengan  berbagai
tingkat oksidasi. Unsur-unsur  golongan  f,  lantanoida  dan  aktinoida,  masing-masing  mempunyai
konfigurasi  elektonik    ...  4f
1
-
14
5s
2
5p
6
5d
0-1
6s
2
,  dan  ...  5f
1-14
6s
2
6p
6
6d
0-1
7s
2
. Dengan  melepas  elektron  terluar,  n-1d
0-1
ns
2
,  unsur-unsur  tersebut  menghasilkan kation  M
3+
yang  cukup  stabil  dengan  meninggalkan  konfigurasi  elektron  valensi  8, tetapi  dengan  berbagai  jumlah  elektron  sebelah  dalam  belum  penuh,  n-2f
1
-
14
. Kestabilan ion-ion transisi dan transisi dalam umumnya berkaitan dengan pembentukan
senyawa kompleks. Kecenderungan Pembentukan Ion
Urut-urutan  kestabilan  keenam  tipe  ion  tersebut  adalah  bahwa  tipe  konfigurasi elektronik  gas  mulia  paling  stabil,  diikuti  oleh  tipe  konfigurasi  delapanbelas  elektron;
ion dengan tipe struktur konfigurasi unsur-unsur transisi dan transisi dalam paling tidak stabil.  Makin  stabil  struktur  konfigurasi  ion,  makin  kurang  kecenderungan  ion
membentuk ion kompleks. Pertanyaan  yang  segera  muncul  adalah  faktor-faktor  apa  saja  yang  menunjang
pembentukan  suatu  ion?  Secara  umum  dapat  diramalkan  bahwa  tingkat  kemudahan pembentukan suatu ion dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu:
1. 118 1
kestabilan konfigurasi elektronik ion yang bersangkutan, makin stabil konfigurasi yang dibentuk makin mudah suatu unsur membentuk ionnya.
2 muatan ion, makin kecil muatan ion makin mudah ion ini terbentuk, dan
3 ukuran  ion,  makin  besar  ukuran  kation  dan  makin  kecil  ukuran  anion,  keduanya
makin mudah terbentuk. Mengapa  demikian?    Pada  dasarnya,  semakin  banyak  elektron  yang  dilepas  dari  atom
atau  ionnya  semakin  besar  energi  yang  diperlukan  karena  elektron  sisa  semakin  kuat diikat oleh muatan inti efektif spesies yang semakin besar pula. Tetapi untuk atom-atom
yang lebih besar ukurannya, elektron terluar tidak terlalu kuat diikat oleh inti sehingga atom-atom  ini  mampu  membentuk  ion-ion  dengan  muatan  lebih  besar  daripada  atom-
atom  yang  lebih  kecil.    Sebagai  contoh  untuk  golongan  14,  atom  C  dan  Si  keduanya sukar  membentuk  ion  M
4+
,  tetapi  Sn  dan  Pb  keduanya  mudah  membentuk  ion  M
4+
. Sebaliknya pada pembentukan anion, atom-atom yang kecil relatif lebih kuat mengikat
elektron;  untuk  golongan  halogen,  misalnya  atom    F  lebih  mudah  membentuk  ion  F
-
daripada atom  Cl, dan seterusnya  Br  dan  I. Sifat-sifat Fisik  Spesies Ionik
Uraian  di  atas  membahas  tentang  pelepasan  dan  pengikatan  elektron  untuk membentuk  ion  positif  dan  ion  negatif  dalam  molekul  senyawanya.  Bila  kondisi  tidak
memungkinkan  untuk  pembentukan  ion  tertentu,  maka  persekutuan  elektron  akan terjadi dan ikatan kovalen terbentuk. Transisi dari sifat ionik ke sifat kovalen tergantung
pada beberapa  faktor.  Kriteria penentuan kedua  macam sifat tersebut dapat didasarkan pada  sifat-sifat  fisik  spesies  yang  bersangkutan.  Senyawa  ionik  umumnya  mempunyai
titik didih dan titik leleh yang relatif tinggi, dan merupakan penghantar  listrik  yang  baik  dalam  keadaan  leburan
maupun larutannya. Relatif tingginya titik didih disebabkan oleh  relatif  besarnya  energi  yang  diperlukan  untuk
memutuskan gaya-gaya Coulomb antara ion-ion sedangkan sifat  penghantar  listrik  disebabkan  oleh  gerakan  ion-ion
dalam leburan atau larutannya. Contoh  dua  spesies  ekstrem  adalah  senyawa  ionik  NaCl  dan  senyawa  kovalen
CCl
4
.  Menurut  teori  polarisasi  yang  dikembangkan  oleh  Fajan,  bila  dua  ion  saling berdekatan  bentuk  awan  elektron  dari  anion  akan  dipengaruhi  oleh  tarikan  kation  dan
pada saat yang sama kedua inti anion dan inti kation akan saling tolak menolak. Hal ini Gambar  5.1 Bentuk:
A ion normal, dan B terpolarisasi
-
+ A
-
+ B
1. 119 akan  mengakibatkan  terjadinya  deformasi  atau  polarisasi  pada  anion  sebagaimana
dilukiskan oleh Gambar 5. 1. Pada umumnya ukuran kation jauh lebih kecil daripada anion, oleh karena itu sifat
polarisasi  kation  juga  jauh  lebih  kecil  daripada  polarisasi  anion.  Hal  yang  terpenting untuk diketahui adalah bahwa pengaruh polarisasi ini mengakibatkan elektron-elektron
khususnya elektron valensi tidak lagi sepenuhnya dipengaruhi oleh salah satu ion  atau atom  saja  melainkan  terdistribusi  sedemikian  sehingga  di  bawah  pengaruh  kedua  ion
atau  atom  yang  bersangkutan.  Semakin  besar  derajat  pengaruh  kedua  atom  secara bersamaan,  semakin  kecil  derajat  sifat  ionik  dan  semakin  besar  derajat  sifat  kovalen
spesies yang bersangkutan. Efek ini dapat dirumuskan sebagaimana uraian berikut ini. 1
Besarnya muatan. Naiknya muatan ion mengakibatkan naiknya sifat terpolarisasi ion lawan, sehingga menurunkan sifat ionik dan menaikkan sifat kovalen spesies
yang  bersangkutan,  sebagaimana  ditunjukkan  oleh  data-data  untuk  senyawa klorida, berikut ini:
Kation Titik leleh klorida
anhidrat
o
C Konduktifitas ekivalen
leburan klorida Na
+
800 133
Mg
2+
715 29
Al
3+
menyublim pada 180
1,5 x 10 -
5
Contoh di atas menunjukkan bahwa sifat ionik menurun dari NaCl ke MgCl
2
, dan AlCl
3
bukan lagi bersifat ionik melainkan bersifat kovalen. 2
Ukuran  ion.  Semakin kecil ukuran kation semakin terkonsentrasi muatan positifnya  sehingga  semakin  efektif  pengaruh  polarisasinya  terhadap  anion;
akibatnya  semakin  rendah  sifat  ionik  spesies  yang  bersangkutan  sebagaimana ditunjukkan oleh data senyawa klorida berikut:
Kation  Titik leleh klorida
o
C Konduktifitas ekivalen
leburan klorida Be
2+
404 0,086
Mg
2+
715 29
Ca
2+
774 52
Sr
2+
870 56
Ba
2+
955 65
Contoh  di  atas  sangat  jelas  menunjukkan  adanya  hubungan  antara  kenaikan ukuran kation dengan kenaikan sifat ioniknya.  Sebaliknya, semakin besar ukuran
anion  semakin  mudah  awan  elektronnya  terpolarisasi  oleh  kation;  akibatnya
1. 120 semakin  lemah  sifat  ionik  atau  semakin  kuat  sifat  kovalensi  spesies  yang
bersangkutan sebagaimana ditunjukkan oleh data untuk senyawa halida berikut: Spesies  Ukuran anion Å  Ttik leleh
o
C Na F
1,36 990
NaCl
1,81 801
NaBr
1,95 755
NaI
2,16 651
Jadi,  data  tersebut  menyarankan  bahwa  sifat  ionik  terkuat  ditunjukkan  oleh natrium fluorida dan terlemah oleh natrium iodida.
                