Modul Pembelajaran Materi Ikatan Kimia

Modul Pembelajaran Materi Ikatan Kimia dan Bentuk
Molekul
Kelas X SMA

Disusun Oleh:

Ivara Mangesti Gumilar
NIM.K3316029

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
SURAKARTA

2017

PETA KONSEP IKATAN KIMIA

IKATAN KIMIA

 Pendahulaun
Gas mulia merupakan unsur-unsur yang stabil (sukar bereaksi), sedangkan

menurut fakta semua unsur di alam memiliki kecenderungan untuk berada pada
keadaan yang stabil dengan mengusahakan mempunyai konfigurasi elektron
seperti konfigurasi elektron pada unsur-unsur gas mulia. Tahun 1916 G.N. Lewis
dan W. Kossel menjelaskan hubungan kestabilan gas mulia dengan konfigurasi
elektron.
2H

=2
10H = 2 8
18Ar = 2 8 8
36Kr = 2 8 18 8
54Xe = 2 8 18 18 8
86Rn = 2 8 18 32 18 8
Sebagian unsur gas mulia mempunyai elektron valensi 8 kecuali 2H yang
mempunyai elektron valensi 2. Unsur-unsur yang lain selain 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 tersebut
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, duplet)
• Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3
hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P dan S).

A. IKATAN
ION/
HETEROPOLAR

IKATAN

ELEKTROVALEN/

IKATAN

Ikatan ion terjadi karena adanya pelepasan dan penangkapan elektron (serah
terima elektron). Ikatan ini terjadi antara atom-atom unsur logam dengan atomatom unsur bukan logam. Atom- atom yang melepas elektron menjadi ion positif
disebut kation, sedangkan atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif
disebut anion. Atom unsur logam memiliki kecenderungan melepas elektron
membentuk ion positif (kation), dan atom unsur bukan logam cenderung
menangkap elektron membentuk ion negatif (anion). Ikatan ion biasanya juga
disebut ikatan elektrovalen. Senyawa ionik adalah senyawa yang mempunyai
ikatan ion.Variasi unsur yang dapat membentuk ikatan ion yaitu:
1. Unsur golongan IIA dengan VIIA (IIA kecuali Be)
2. Unsur golongan IA dengan VI A
3. Unsur golongan IIA dengan VIA
4. Unsur golongan IA dengan VIIA
5. Sebagian unsur golongan IIIA dengan VIIA

Mekanisme pembentukan ikatan ion
contoh
1. Antara golongan IIA dengan VIIA (20Ca dengan 53I)
20Ca

= 2 8 8 2 (melepas 2 elektron)

Ca
53I

Ca2+ + 2e-... i

= 2 8 18 18 7 (menangkap 1 elektron)

I + e-

I-... ii

Maka persamaannya adalah,
Ca2+ + 2eI-....... (dikali 2)

Ca
I + e-

Ca2+ + 2 I-

Ca + 2 I
xx
x x
x
xx

xx

I Ca x I xx
xx

-

-

xx
x I
xx xx

xx

Ca2+ x I x
x
xx
membentuk Ca2+

Sehingga

-

I

2x

CaI2 senyawa

2. Antara golongan IA dengan VIIA (19K dengan 17Cl)
19K

= 2 8 8 1 (melepas 1 elektron)

K

K+ + e- ... i

17Cl

= 2 8 7 (menangkap 1 elektron)

Cl-+ e-

Cl-...

ii

Maka persamaannya adalah,
K
Cl-+ e-

K+ + eCl-

K + Cl

K+ + Cl-

K

xx

x

x
Cl
x

xx

Sehingga membentuk senyawa KCl

K+

xx
x
x Cl x
xx

Sifat- sifat kimia berikatan ion:
1. Dalam bentuk padatan tidak menghantarkan listrik karena partikel-partikel
ionnya terikat kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron yang bebas bergerak;
2.
Struktur kristalnya keras yang permukaannya keras tapi rapuh;
3.
Titik leleh dan titik didihnya tinggi;
4.
Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut non polar;

5. Tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi pada fase cair (lelehan)
dan larutannya menghantarkan listrik.

B. IKATAN KOVALEN
Ikatan kovalen biasanya terjadi antara atom-atom unsur bukan logam
misalnya H2, O2, F2 (sejenis) atau H2O, CH4, NO2 (tidak sejenis) 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 dinyatakan 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.
Contoh:
1. H2 ( 1H = 1 )

H

+

x

Hx H

H

2. CH4 ( 6C = 2 4, 1H = 1 )

H
H C H
H

H
H

C
H

H

H

H

Ikatan kovalen dapat digolongkan menjadi 3 yaitu:
1. Berdasarkan Jumlah Pasangan Elektron yang dipakai
a. Ikatan Kovalen Tunggal
Terdapat 1 pasang elektron yang digunakan bersama
Contoh, pada F2 (9F)
9F = 2 7
xx

F x F xx

F

xx

F

b. Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Terdapat 2 pasang elektron yang digunakan bersama
Contoh, pada O2 (8O)
8O = 2 6
x
x

xx

O xOx

O

O

c. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Terdiri dari 3 pasang elektron yang digunakan bersama
Contoh, pada N2 (7N)
7N = 2 6

N xxx N xx

N

N

2. Berdasarkan Kepolaran Ikatan
Kedudukan pasangan elektron ikatan tidak selalu simetris terhadap kedua
atom yang berikatan. Hal ini disebabkan karena setiap unsur mempunyai daya
tarik elektron (keelektronegatifan) yang berbeda-beda. Salah satu akibat
darikeelektronegatifan adalah terjadinya polarisasi pada ikatan kovalen.
Kepolaran suatu senyawa dapat dinyatakan dengan momen dipol (μ), yaitu
hasil kali antara muatan (Q) dengan jarak (r).

μ=Q×r
Satuan momen dipol ialah debye (D), dimana 1 D = 3,33 × 10 -30 Cm.Momen
dipol beberapa zat adalah sebagai berikut,
Senyawa
HF
HCl
HBr

Perbedaan Kelektronegatifan
1,8
1,0
0,8

Momen Dipol (D)
1,91
1,03
0,79

HI
0,5
0,38
a. Ikatan Kovalen Non Polar
Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEI-nya tertarik sama
kuat ke arah atom-atom yang ber-ikatan. Senyawa kovalen nonpolar
terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keelektronegatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai
bentuk molekul simetri. Contoh senyawa kovalen non polar adalah H 2, CH4,
C6H6, dll.
Contoh:
1) H2

H

H

Keelektronegatifan H = 2,1 maka
Beda keelektronegatifan H2 = 0
µ=0
Bentuk molekul simetri
2) CH4
H
H

C

H

H
Keelektronegatifan 2,1; 2,5
Beda keelektronegatifan = 2,5 – 2,1 = 0,4
µ=Q×r=0
Bentuk molekul simetri
b. Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEI-nya cenderung tertarik
ke salah satu atom yang ber-ikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen
ditentukan olehkeelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen polar
biasanya 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 kesalah satu atom menyebabkan molekul

itu/ senyawa itu berkutub (polar). Contoh senyawa polar adalah HF, HCl,
H2O, NH3, C2H5OH, dll.
Contoh,
1) HF

H F
Keelektronegatifan 2,1; 4,0
Beda keelektronegatifan = 4,0 – 2,1 = 1,9
µ= Q × r = 1,91 Debye
2) H2O
H O H
Keelektronegatifan 2,1; 3,5
Beda keelektronegatifan = 3,5 – 2,1 = 1,4
µ= Q × r =1,85 Debye
3. Ikatan Kovalen Koordinasi/ Kovalen Datif/ Kovalen Semipolar
Ikatan kovalen yang mana pasangan elektron yang digunakan bersama hanya
berasal dari salah satu atom yang saling berikatan.
Contoh pada NH4+ (7N, 1H)
7N = 2 5
1H = 1
NH4+

NH3 + H+

H
x

x

H NxH + H

+

H

H

x

H N H

H+

H

HxNxH

+

Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:
1.
2.
3.
4.
5.

Pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), dan ada yang padat (I2);
Padatannya lunak dan tidak rapuh;
Mempunyai titik didih dan titik leleh rendah;
Larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air;
Umumnya tidak menghantarkan listrik.

 Pengecualian Aturan Oktet
1. Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet.
Suatu senyawa yang atom pusanya memiliki elektron valensi kurang dari 4
masuk kedalam golongan ini. Sehingga setelah semua elektron valensi
dipasangkan tetap juga belum memenuhi kaidah oktet. Contohnya adalah
BCl3, BeCl2, dan AlBr3.

Cl x Be x Cl
2. Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil
Seperti NO2 yang mempunyai elektron valensi ( 5 +6 + 6) = 17.
Kemungkinan struktur lewis untuk NO2 adalah

xx

xx

x
x

x
x
O
N
O
xx
xx

3. Senyawa yang melampaui aturan oktet
Sering terjadi pada unsur yang terletak pada periode 3 atau lebih yang
mampu menerima lebih dari 8 elektron pada kulit terluarnya. Contohnya
PCl5, IF7, SF6, ClF3, dan SbCl5.

F Cl

F

F
 Kegagalan Aturan Oktet
Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur
transisimaupun postransisi. Unsur postransisi adalah unsur logam setelah unsur
transisi,misalnya Ga, Sn, dan Bi. Sn mempunyai 4 elektron valensi, tetapi
senyawanyalebih banyak dengan tingkat oksidasi +2. Begitu juga Bi yang

mempunyai 5elektron valensi, tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat
oksidasi +1dan +3. Pada umumnya, unsur transisi maupun unsur postransisi
tidak memenuhi aturan oktet.
C. IKATAN LOGAM
Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan
bersama elektron-elektron valensi antara atom-atom logam. Contoh: logam
besi, seng, dan perak.Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen.
Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatan logam adalah
teori lautan elektron.Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat
kedudukanelektron valensi dari suatu atom besi (Fe) 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-ion Fe+ membentuk
lautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe2+ dan 2 e-), maka terjadi
gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe+ dan elektron-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;
3. Mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi;
4. Penghantar listrik dan panas yang baik;
5. Mengilap.

LATIHAN SOAL IKATAN KIMIA DAN BENTUK MOLEKUL

1. Mengapa unsur yang berada digolongan VIIIA bersifat stabil dan mengapa
unsur selain yang berada digolongan VIIIA tidak stabil?
2. Bagaimana agar unsur-unsur yang tidak stabil tersebut menjadi stabil?
3. Jelaskan syarat terbentuknya ikatan ion!
4. Jelaskan syarat terbentuknya ikatan kovalen!
5. Jelaskan mekanisme dalam pembentukan ikatan!
a. Fe (elektron valensi = 3) dengan Cl (elektron valensi = 7)
b. Zn (elektron valensi = 2) dengan Br (elektron valensi = 7)
c. Cr (elektron valensi = 3) dengan O (elektron valensi = 6)
d. Al (golongan IIIA) dengan S (golongan VIA)
e. Ca (golongan IIA) dengan N (golongan VA)
f. K (golongan IA) dengan I (golongan VIIA)
6. Tentukan jenis ikatan pada senyawa berikut ini, tergolong ikatan ion atau
ikatan kovalen.
a. Ag2O
b. FeS
c. Ca(NO3)2
d. BaBr2
e. C6H12O6
7. Gambarkan dengan struktur Lewis terjadinya ikatan kovalen berikut dan
sebutkan macam ikatan kovalen tunggal atau rangkap.
a. CS2 (nomor atom C = 6, S = 16)
b. C2H2 (nomor atom C = 6, H = 1)
c. C2H4 (nomor atom C = 6, H = 1)
d. C2H6 (nomor atom C = 6, H = 1)
e. PCl3 (nomor atom P = 15, Cl = 17)
8. Mengapa terjadi kegagalan hukum oktet? Sebutkan contoh senyawa yang
termasuk kegagalan hukum oktet!
9. Ramalkan bentuk molekul berdasarkan teori pasangan elektron di sekitar atom
pusat pada molekul:
a.BCl3
b.XeF2
c.CCl4

d.SF6
10. Ramalkan bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi dari:
a.BH3
b.CCl4
c.NH3
11. Apa yang dimaksud dengan ikatan hidrogen?
12.Gambarkan ikatan hidrogen pada NH3!