­KI 3.09

A.   Teori Ikatan Kimia

Sebelum membahas lebih lanjut tentang ikatan kimia, kita ingat kembali teori-teori yang berhubungan dengan ikatan kimia, yaitu :

1. Teori Duplet dan Oktet

Teori duplet dan oktet dari G.N. Lewis merupakan dasar ikatan kimia. Lewis mengemukakan bahwa suatu atom berikatan dengan cara menggunakan bersama dua elektron atau lebih untuk mencapai konfigurasi elektron gas mulia (ns²np⁶).

Contoh:

 

Teori ini mendapat beberapa kesulitan, yakni :

1. Padasenyawa BCl₃dan PCl₅, atom boron dikelilingi 6 elektron, sedangkan atom fosfor dikelilingi 10 elektron.
2. Menurut teori ini, jumlah ikatan kovalen yang dapat dibentuk suatu unsur tergantung jumlah elektron tak berpasangan dalam unsur tersebut.

Contoh :₈O : 1s² 2s² 2p² 2p_x² 2p_y¹ 2p_z¹

Ada 2 elektron tunggal.sehingga oksigen dapat membentuk 2 ikatan (H-O-H;  O=O).
akan tetapi:

₅B : 1s² 2s² 2p_x¹

Sebenarnya hal ini dapat di terangkan bila kita ingat pada prinsip Hund, di mana cara pengisian electron dalam orbital suatu sub kulit ialah bahwa elektron-elektron tidak membentuk pasangan electron sebelum masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron.

Contoh :

₅B : 1s² 2s² 2p_x¹    (hibridisasi) 1s² 2s¹ 2p_x¹ 2p_y¹

Tampak setelah terjadi hibridisasi untuk berikatan dengan atom B memerlukan tiga buah elektron, seperti BCl₃

3. Menurut teori di atas, unsur gas mulia tidak dapat membentuk ikatan karena di sekelilingnya telah terdapat 8 elektron. Tetapi saat ini sudah diketahui bahwa Xe dapat membentuk senyawa, misalnya XeF₂ den XeO₂.
4. Teori Ikatan Valensi

Teorilainadalahteoriikatanvalensi.  Dalamteoriiniikatanantar atom terjadidengan care salingbertindihandari orbital-orbital atom. Elektrondalam orbital yang tumpangtindihharusmempunyaibilangankuantum spin yang berlawanan.

 

BEBERAPA MACAM IKATAN KIMIA YANG TELAH DIKETAHUI, ANTARA LAIN :

1. Ikatan antar atom:
2. Ikatan ion = elektrovalen = heteropolar
3. Ikatan kovalen = homopolar
4. Ikatan kovalen koordinasi = semipolar
5. Ikatan logam
6. Ikatan antar molekul:
7. Ikatan Hidrogen
8. Ikatan van der walls

B.   Ikatan Ion = Elektrovalen = Heteropolar

Ikatan ion biasanya terjadi antara atom-atom yang mudah melepaskan elektron (logam-logam golongan utama) dengan atom-atom yang mudah menerima elektron (terutama golonganVIA den VIIA).Makin besar perbedaan elektronegativitas antara atom-atom yang membentuk ikatan, maka ikatan yang terbentuk makin bersifat ionik.

Padaumumnya unsur-unsur yang mudah membentuk ikatan ion  adalah :

– IA  denganVIIA atauVIA
– IIA   dengan VIIA atauVIA
– UnsurtransisidenganVIIA atauVIA

Contoh:

               Na           à Na⁺+  e^–
1s² 2s² 2p⁶ 3s¹          1s² 2s² 2p⁶ (konfigurasi Ne)

Atom Cl (VIIA) mudah menerima electron sehingga elektron yang dilepaskan oleh atom Na akan ditangkap oleh atom Cl.

Cl + e^–   àCl^–
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵                1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ (konfigurasiAr)

Antara ion-ion Na⁺ dan Cl^– terjadi gaya tarik menarik elektrostatik, sehingga membentuk senyawa ion Na⁺Cl^–.

Contoh lain : CaCl₂ , MgBr₂, BaO , FeS dan sebagainya.

 

SIFAT-SIFAT  SENYAWA IONIK

1. Struktur/susunan kristal

Dalam keadaan padat, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal dengan susunan tertentu. Penafsiran terhadap hasil difraksi sinar-X pada senyawa ion dapat memberi petunjuk mengenai susunan internal dari kristal ion tersebut. Misalnya pada kristal NaCl dapat diketahui bahwa setiap ion Na⁺  dikelilingi oleh 6 ion Cl^–, dan setiap ion Cl^– juga dikelilingi oleh 6 ion Na⁺.

2. Isomorf

Senyawa-senyawa ion yang mempunyai susunan yang mirip satu sama lain seperti NaCl dan KNO₃ mempunyai bentuk kristal yang sama yang disebut isomorf. Di samping itu terdapat pula senyawa-senyawa yang mempunyai muatan ion berbeda, tetapi mempunyai susunan kristal yang sama, misalnya NaF dan MgO, CaCl₂ dan K₂S masing-masing mempunyai susunan kristal yang sama. Fakta tersebut dapat dijelaskan dengan meninjau konfigurasi elektron ion-ion penyusun kristal tersebut.

3. Daya hantar listrik

Baik dalam keadaan cair (meleleh) maupun dalam larutannya senyawa ionis dapat menghantarkan arus listrik.
Pada table 1.1 dapat dilihat daya hantar berbagai senyawa klorida dalam keadaan  cair (meleleh) pada suhu titik lelehnya.

4. Titik leleh dan titik didih

Ion positif dan ion negative pada senyawa ionis, terikat satu sama lain oleh gaya elektrostatis yang sangat kuat. Untuk memisahkan ion-ion tersebut baik yang terdapat dalam bentuk kristal maupun dalam bentuk cairnya, diperlukan energy yang cukup besar, yang mengakibatkan titik leleh dan titik didih senyawa ionis juga tinggi.
Pada table 1.2 dapat dilihat titik didih berbagai senyawa klorida.

5. Kelarutan

Pada umumnya senyawa ionis larut dalam pelarut yang mengandung gugs OH- seperti H2O dan C2H5OH yang merupakan senyawa kovalen polar, sedangkan senyawa kovalen larut dalam pelarut nonpolar.

6. Reaksi ion

Pada reaksi senyawa ionis, ion-ion tidak tergantung pada ion pasangannya, misalnya bila NaCl dan AgNO3 (dalam larutan) dicampurkan, maka segera terbentuk endapan AgCl. Reaksi yang terjadi adalah:

Ag+(aq) + Cl-(aq)  AgCl (s)

 

7. Keras, kaku dan rapuh

C.  Ikatan Kovalen = Homopolar

Ikatan kovalen terjadi karena adanya pemakaian bersama elektron dari atom-atom yang membentuk ikatan. Pada umumnya ikatan kovalen terjai antara atom-atom bukan logam  yang mempunyai perbedaan elektronegativitas rendah atau nol.  Seperti misalnya : H₂, CH₄, Cl₂, N₂, C₆H₆, HCl dan sebagainya.

Pada ikatan kovalen, dua atom dapat membentuk ikatan dengan sepasang, dua pasang, atau tiga pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan. Berdasarkan jumlah pasangan elektron yang digunakan, ada 3 jenis ikatan kovalen,yaitu:

1. Ikatan Kovalen Tunggal
2. Ikatan Kovalen Rangkap dua
3. Ikatan Kovalen Rangkap tiga

 Berdasarkan kekuatan ikatannya, Ikatan kovalen dibedakan menjadi :

1. Ikatan Kovalen Polar

Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom. Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah satu atom.  Atom-atom pembentuknya mempunyai gaya tarik yang tidak sama terhadap pasangan electron persekutuannya. Hal ini terjadi karena beda keelektronegatifan kedua atomnya. Elektron persekutuan akan bergeser kearah atom yang lebih elektronegatif akibatnya terjadi pemisahan kutub positif dan negatif.

contohnya pada HF :

 

Meskipun atom H dan F sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan F lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom F menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah F (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HF).

Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan.

Contoh lain yang merupakan ikatan kovalen polar yaitu H2O dan HBr.

1. Ikatan Kovalen Nonpolar

Suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI (pasangan elektron ikatan) tertarik sama kuat ke semua atom. Titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentuknya tidak terjadi momendipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gayatarik yang sama.

Contoh:

 

Kedua atom H mempunyai harga keelektronegatifan yang sama. Karena arah tarikan simetris, maka titik muatan negate felektron persekutuan berhimpit.

Contoh lain pada CH4

Meskipun atom-atom penyusun CH4  tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub).

 

Sifat Sifat Senyawa Kovalen

1. Titik didih

Pada umumnya senyawa kovalen mempunyai titik didih yang rendah (rata-rata di bawah suhu 200 ⁰C). Sebagai contoh Air, H₂O merupakan senyawa kovalen. Ikatan kovalen yang mengikat antara atom hidrogen dan atom oksigen dalam molekul air cukup kuat, sedangkan gaya yang mengikat antar molekul-molekul air cukup lemah. Keadaan inilah yang menyebabkan air dalam fasa (bentuk) cair akan mudah berubah menjadi uap air bila dipanaskan sampai sekitar 100 0C, akan tetapi pada suhu ini ikatan kovalen yang ada di dalam molekul H2O tidak putus.

2. Volatitilitas (kemampuan untuk menguap)

Sebagian besar senyawa kovalen berupa cairan yang mudah menguap dan berupa gas. Molekul-molekul pada senyawa kovalen yang mempunyai sifat mudah menguap sering menghasilkan bau yang khas. Parfum dan bahan pemberi aroma merupakan senyawa kovalen contoh dari senyawa kovalen yang mudah menguap

3. Kelarutan

Pada Umumnya senyawa kovalen tidak dapat larut dalam air, tetapi mudah larut dalam pelarut organik. Pelarut organik merupakan senyawa karbon, misalnya bensin, minyak tanah, alkohol, dan aseton. Namun ada beberapa senyawa kovalen yang dapat larut dalam air karena terjadi reaksi dengan air (hidrasi) dan membentuk ion-ion. Misalnya, asam sulfat bila dilarutkan ke dalam air akan membentuk ion hidrogen dan ion sulfat. Senyawa kovalen yang dapat larut dalam air selanjutnya disebut dengan senyawa kovalen polar, sedangkan senyawa kovalen yang tidak larut dalam air selanjutnya disebut dengan senyawa kovalen non polar.

4. Daya hantar Listrik

Pada umumnya senyawa kovalen pada berbagai wujud tidak dapat menghantar arus listrik atau bersifat non elektrolit, kecuali senyawa kovalen polar. Hal ini disebabkan senyawa kovalen polar mengandung ion-ion jika dilarutkan dalam air dan senyawa tersebut temasuk senyawa elektrolit lemah. Berikut ini gambar perbedaan antara senyawa non elektrolit, elektrolit lemah dan elektrolit kuat.

KESIMPULAN

1. Ikatan kimia terjadi karena adanya gaya tarikant arael ektron – elektron valensi dari
2. Dua atau lebih atom- atom.  Ikatan ionic terjadi karena adanya gaya tarik yang disebabkan oleh perbedaan sifat keelektronegatifan atau kepolaran / perbedaan muatan.  Ikatan kovalen terjadi karena adanya gaya tarik yang disebabkan karena penggunaan bersama pasangan elektron.

 

LATIHAN SOAL

 Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!

1. Apa yang dimaksud dengan ikatan kimia?
2. Apa yang dimaksud dengan ikatan ion? Berikan contohnya!
3. Apa yang dimaksud ikatan kovalen? Berikan contohnya!
4. Gambarkan struktur lewis dari atom ₆C dan ₈O !
5. Mengapa ikatan kimia yang terbentuk dalam NaCl adalah ikatan ion bukan ikatan kovalen? Jelaskan!
6. Apa bedanya ikatan kovalen polar dengan ikatan kovalen nonpolar?
7. Apakah yang dimaksud dengan molekul polar dan molekul nonpolar?
8. Sebutkan sifat-sifat ikatan ion!
9. Sebutkan sifat-sifat ikatan kovalen!
10. Tentukan jenis ikatan kimia yang terdapat dalam:
11. H₂ b.  O₂     c.  HCl      d.  KCl      e.   NH₃     f.  CH₄      g.   H₂S

 

Diskusikan

Gambarkan struktur lewis dari molekul air atau H₂O . Tentukan jenis ikatan dalam molekul tersebut dan  jelaskan mengapa demikian?  Diskusikan dengan teman-teman anda!