IKATAN KIMIA, BENTUK MOLEKUL DAN GAYA ANTARMOLEKUL
IKATAN KIMIA, BENTUK MOLEKUL
DAN GAYA ANTARMOLEKUL Oleh Ivara Mangesti Gumilar (K3316029)IKATAN KIMIA
- Pendahulaun Gas mulia merupakan unsur-unsur yang stabil (sukar bereaksi), sedangkan menurut fakta semua unsur dialam memiliki kecenderungan untuk berada pada keadaan yang stabil dengan mengusahakan mempu nyai konfigurasi elektron seperti konfigurasi elektron pada unsur-unsur gas mulia. Tahun 1916 G.N. Lewis dan W. Kossel menjelaskan hubungan
Sebagian unsur gas mulia mempunyai elektron valensi 8 kecuali H yang mempunyai elektron valensi 2. Unsur-unsur yang lain selain
2
gas mulia juga berusaha memiliki 8 elektron valensi mengikuti aturan oktet. Sedangkan unsur yang mempunyai nomor atom kecil seperti H dan Li beerusaha memiliki 2 elektron valensi mengikuti aturan duplet. Sehingga unsur-unsur yang lain tsb untuk mencapai keadaan stabil seperti gas mulia (mengikuti aturan oktet dan duplet),hanya ada 2 cara kemungkinan yang dilakukan yaitu:
1. Melepas atau menangkap elektron(serah terima elektron),membentuk ikatan ion;
2. Menggunakan pasangan elektron bersama secara bersama,membetuk ikatan kovalen.
Perlu Diingat
Lambang lewis adalah lambang atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.Lambang Lewis gas mulia menunjukkan 8 elektron valensi (4 pasang).Lambang Lewis unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (belum berpasangan).
Langkah-langkah Penulisan Struktur Lewis:
- Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis • Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan
- Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H,
IKATAN ION/ IKATAN ELEKTROVALEN
Ikatan ion terjadi karena adanya pelepasan dan penangkapan elektron (serah terima elektron). Ikatan ini terjadi antara atom-atom unsur logam dengan atom-atom unsur bukan logam. Atom- atom yang melepas elektron menjadi ion positif disebut kation, sedangkan atom- atom yang menerima elektron menjadi ion negatif disebut anion. Variasi unsur yang dapat membentuk ikatan ion yaitu:
- Unsur golongan IIA dengan VIIA (IIA kecuali Be)
Contoh: Antara golongan IIA dengan VIIA ( Ca dengan I) Maka persamaannya adalah, 2+ -
20
53 Ca + 2 I I + e Ca Ca + 2e - - I ....... (dikali 2) Ca + 2 I - 2+ 53 I = 2 8 18 18 7 (menangkap 1 elektron) I Ca I x x x x x x x x x x x x x x I + e I ... ii - - x x x x x x 2+ -
Sifat- sifat kimia berikatan ion:
- Dalam bentuk padatan tidak menghantarkan listrik karena partikel
- partikel ionnya terikat kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron yang bebas bergerak;
- Titik leleh dan titik didihnya tinggi;
- Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut non polar;
IKATAN KOVALEN
Ikatan kovalen biasanya terjadi antara atom-atom unsur bukan logam misalnya H , O , F (sejenis) atau H O, CH , NO (tidak sejenis)
2
2
2
2
4
2
dengan pemakaian bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan. Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan elektronikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasanganelektron bebas (PEB).
Cara atom-atom saling mengikat dalam suatu molekul dinyata kan oleh rumus bangun atau rumus struktur. Rumus struktur diperoleh dari rumus Lewis dengan mengganti setiap pasangan elektron ikatan dengan sepotong garis. Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. CH 4 ( 6 C = 2 4, 1 H = 1 ) Ikatan kovalen dapat digolongkan menjadi 3 yaitu:
1. Berdasarkan Jumlah Pasangan Elektron yang dipakai
Ikatan Kovalen Tunggal Terdapat 1 pasang elektron yang digunakan bersama Contoh, pada F (
F)
2
9 F = 2 7
9
Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Terdapat 2 pasang elektron yang digunakan bersama Contoh, pada O ( O)
2
8 O = 2 6
8 Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Terdiri dari 3 pasang elektron yang digunakan bersama Contoh, pada N ( N)
2
7
2. Berdasarkan Kepolaran Ikatan Ikatan Kovalen Non Polar
Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEI-nya tertarik sa ma kuat ke arah atom-atom yang ber-ikatan. Senyawa kovalen nonp olar terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keele ktro-negatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau me mpunyai bentuk molekul simetri. Contoh senyawa kovalen non polar Contoh: adalah H , CH , C H dll.
2
4 6 6, 1) H 2
Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEI-nya cenderung tertarik ke salah satu atom yang ber-ikatan. Kepolaran suatu ikatankovalen ditentukan olehkeelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen polar bias anya terjadi antara atom-atom unsur yang beda keelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk molekul asimetris, mempunyai momen dipol(µ = hasil kali jumlah muatan dengan jaraknya)
≠ 0. Letak PEI/ pasangan elektron ikatan yang lebih tertarik kesalahsatu atom menyebabkan molekul itu/ senyawa itu berkutub (polar). Contoh senyawa polar adalah HF, HCl, H
3
, C
2 O, NH
2 H
5 OH, dll.
Contoh, 1) HF H F
3. Ikatan Kovalen Koordinasi/ Kovalen Datif/ Kovalen Semipolar
Ikatan kovalen yang mana pasangan elektron yang digunakan bersama hanya 7 Contoh pada NH ( N, + berasal dari salah satu atom yang saling berikatan. N = 2 5 4 7 1 H) +
1 H = 1 NH + H 3 NH 4 + H + H x H x
Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:
1. Pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br ), dan ada yang padat (I );
2
2
2. Padatannya lunak dan tidak rapuh;
3. Mempunyai titik didih dan titik leleh rendah;
4. Larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air; 5. Umumnya tidak menghantarkan listrik.
IKATAN LOGAM
Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggu naan bersama elektron-elektron valensi antara atom-atom logam. Con toh: logam besi, seng, dan perak. Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen. Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelas kan ikatan logam adalah teori lautan elektron.Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukanelektron valensi dari suatu atom besi dapat saling tumpang tindih dengan tempat kedudukan elektron valensi dari atom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensi ini memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe ber-gerak bebas dalam ruang di antara ion-
2+ +
ion Fe membentuk lautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe ), maka terjadi gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe & elektron-
- dan 2e
- elektron bebas ini. Akibatnya terbentuk ikatan yang disebut ikatan logam
Sifat Ikatan Logam:
1. Pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;
2. Keras tapi lentur/dapat ditempa;
Bentuk Molekul Bentuk molekul menggambarkan kedudukan atom
- atom dalam ruang 3 dimensi dan besarnya sudut-sudut
ikatan yang dibentuk dalam suatu molekul. Ada 2 cara
untuk menentukan bentuk molekul yaitu:
1. Teori Domain Elektron
2. Teori Hibridisasi
TEORI DOMAIN ELEKTRON
Teori domain elektron merupakan salah satu cara untuk meramalkan bentuk molekul berdasarkan tolak-menolak elektron pada kulit terluar atom pusat atau pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron bebas tolak menolak sehingga setiap pasangan elektron cenderung berjauhan satu sama lain untuk meminimalkan gaya tolak tersebut. Jadi, bentuk molekul dipengaruhi oleh susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI)
Teori domain elektron disebut juga teori VSPER (Valence Shell Electron Pair Repulsion) atau Teori Tolakan Pasanngan Elektron Valensi.
Domain elektron (pasangan elektron) terdiri dari: Pasangan Elektron Ikatan (PEI) Pasangan Elektron Bebas (PEB) Teori domain elektron adalah penyempurnaan dari teori VSPER. Antar domain elektron di sekeliling atom pusat saling tolak menolak sehing
Urutan kekuatan tolak menolak diantara domain elektron adalah Antar PEB-PEB > antar PEB-PEI > antar PEI-PEI Rumus Umum Bentuk Molekul
AXnEm
Keterangan: A = Atom Pusat, X = PEI, E = PEB, n = Jumlah PEI, m = Jumlah PEB
Tentukan bentuk molekul H Contoh Soal: 2 O ( 1 H dan 8 O ) 8 Atom pusat = O O = 2 6 H O H x x x x x PEB x Jumlah PEI = 2
1 H = 1 PEI Rumus Bentuk Molekul dari H O adalah AX E Jumlah PEB = 2 2 2 2
TEORI HIBRIDASASI
Pada teori ini bentuk molekul ditinjau dari adanya ikatan yang terjadi pada orbital-orbital elektron terluarnya. Bila didalam suatu atom beb erapa orbital yg tingkat energinya berbeda bergabung membentuk orbital baru yang tingkat energinya sama disebut dengan orbital hibr ida. Peristiwa pembentukan orbital hibrida disebut dengan proses hibridisasi.
Ada 4 tipe hibridisasi :
Contoh Hibridisasi sp
Gaya Antarmolekul Ikatan Kimia adalah Ikatan antar atom.
Contohnya adalah N merupakan ikatan antar atom N 2 Gaya Antarmolekul adalah gaya tarik antar atom didalam molekul/ senyawa.
Gaya yang terjadi antar atom bermacam-macam sehingga terbentuk ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam. Contoh pada molekul N 2 Di antara molekul-molekul pun dapat mengalami gaya tarik-menarik walau
Dipol Dipolar (memiliki 2 kutub), contoh pada molekul H 2 O d+ d+
CATATAN PENTING:
d-
menjadi 2 yaitu: Gaya van der waals terjadi merupakan gaya tarik menarik antar molekul polar. Gaya van der waals dapat dibagi
A. GAYA VAN DER WAALS
a. Gaya Dipol-dipol Contoh pada molekul HBr Gaya dipol-dipol terjadi pada dipol permanen d+ d- d+ d- d+ d- b. Gaya Imbas/ induksi Gaya imbas terjadi pada molekul yang memiliki dipol sesaat. H Br H Br H Br HBr
GAYA LONDON/ DISPERSI
Gaya london merupakan gaya antar dipol sesaat pada molekul non polar. elektron tersusun dengan merata di antara atom-atom. Pada suatu saat, molekul tersebut bisa memiliki dipol akibat gerakan elektr on-elektron yang menyebabkan elektrontersebut berada di dekat salah satu atom. Dipol yang terjadi tidak permanen atau dipol sesaat ,tetapi dapat menimbulkan gaya tarik-menarik antar molekul-molekul nonpolar tadi.
Terjadinya gaya London dapat digambarkan sebagai berikut.
1. Molekul Br yang nonpolar
2
2. Dipol sesaat terjadi antar Br yang berdekatan
2
3. Susunan molekul-molekul Br yang terjadi karena gaya London
2 Gaya London sangat lemah, tetapi dapat bertahan sehingga antarmo lekul dapat mengalami tarik-menarik. Kekuatan gaya London akan bertambah jika jumlah elektron pada molekul makin banyak. Akibat nya titik didih senyawa makin tinggi.
IKATAN HIDROGEN
Ikatan Hidrogen adalah ikatan antara atom H dari 1 molekul dengan atom F/O/N dari molekul ion.
Contoh pada ikatan hidrogen pada molekul H O
2 Pada molekul air, oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen.
Oksigen yg bersifat cenderung negatif dapat pula menarik hidrogen yang cenderung bermuatan positif dari molekul air yang lain sehing
Perbandingan Kekuatan GAM: Ikatan Kovalen > Gaya Van Der Waals > Gaya London Kekuatan GAM dipengaruhi oleh 2 faktor
1. Kerumitan bentuk molekul, semakin rumit molekul gaya antarmolekul nya semakin lemah
2. Ukuran molekul, semakin besar ukuran molekul gaya antarmolekulnya semakin besar