16002_kimia_teknik_modul_10

MUDUL 10
IKATAN KIMIA
Ikatan kimia adalah daya tarik-menarik antara atom yang menyebabkan
suatu senyawa kimia dapat bersatu. Kekuatan daya tarik-menarik ini menentukan
sifat-sifat kimia dari suatu zat, clan cara ikatan kimia berubah jika suatu zat bereaksi
digunakan untuk mengetahui jumlah energi yang dilepas atau diabsorbsi selama
terjadinya reaksi.
Macam-macam ikatan kimia yang dibentuk oleh atom tergantung dari
struktur elektron atom. Misalnya, energi ionisasi dan kontrol afinitas elektron dimana
atom menerima atau melepaskan elektron, seperti yang telah dipelajari pada bagian
sebelumnya, sifat- sifat ini tergantung dari struktur elektron dan letak unsur itu dalam
susunan berkala. Ikatan kimia dapat dibagi menjadi dua kategori besar: ikatan ion dan
ikatan kovalen. Disebut terbentuk ikatan ion jika terjadinya perpindahan elektron di
antara atom untuk membentuk partikel yang bermuatan listrik clan mempunyai daya
tarik-menarik. Daya tarik-menarik di antara ion-ion yang bermuatan berlawanan
merupakan suatu ikatan ion. Ikatan kovalen terbentuk dari terbaginya (sharing)
elektron di antara atom-atom. Dengan perkataan lain, daya tarik menarik inti atom
pada elektron yang terbagi di antara elektron itu merupakan suatu ikatan kovalen.
Pengikatan Dalam Ikatan Ion
Logam cenderung bereaksi dengan nonlogam membentuk ikatan ion. Kita telah
mempelajari juga bagaimana menggunakan susunan berkala untuk membantu
mengingat muatan ion yang dibentuk oleh suatu unsur. Yang belum kita pelajari
adalah uraian mengenai mengapa senyawa ion terbentuk dan mengapa unsur-unsur
ini membentuk ion. Inilah yang merupakan tujuan kita sekarang, yaitu mempelajari
terbentuknya
senyawa
ion,
mempelajari
bagaimana
struktur
elektron
mempengaruhi jumlah elektron yang dapat berpindah, demikian juga kemampuan
atom membentuk senyawa ion.
Jika litium dan ' fluor bereaksi, unsur-unsur ini membentuk senyawa ion, LiF, yang
mengandung ion Li' dan F. Konfigurasi elektron dari atom Li dan F adalah
Li
F
http://www.mercubuana.ac.id
1 s2 2s1 dan
1 s2 2s22p5
atom
melepas elektron dari logam lebih besar dari pada energi yang dilepas pada
pembentukan anion, jadi pembentukan ion dari atom yang netral hampir selalu
endoterm. Jadi, apa yang menyebabkan senyaw ion terbentuk?
Energi Kisi
Alasan utama yang menyebabkan senyawa ion stabil adalah adanya daya tarikmenarik antara ion, yang terjadi bila senyawa kimia terbentuk dan menghasilkan
berkurangnya energi potensial. Untuk mengetahui hal ini, marilah kita perhatikan
energi potensial pada dua situasi berik-ut: situasi pertama adalah kumpulan atom
netral dan situasi kedua kumpulan ion. Perhatikan bagaimana energi benibah jika kita
pisahkan atom netral dan disatukan kembali partikel-pertikel itu sebagai ion.
Daya tarik-menarik atom netral sangat lemah. (Sebetulnya menurut apa yang telah
saudara pelajari sebelumnya, tidak ada alasan untuk percaya bahwa ada daya
tarik-menarik antara atom netral). Karena daya tarik-menarik ini sangat lernah, maka
untuk memisahkan atom-atom itu, hanya membutuhkan sedikit kenaikan energi
potensialnya. Tetapi sebaliknya, jika partikel-parlikel ini dijadikan satu kembali sebagai
ion, yang mempunyai daya tarik-menarik yang kuat, maka energi potensialnya turun
besar sekali. Sebagai hasil akhir adalah ion dalam, bentuk kristal mempunyai energi
potensial yang lebih rendah dari pada atom netral. Energi potensial yang rendah ini
disebut energi kisi (lattice energy) dan jumlahnya lebih besar dari pada kenaikan
energi
potensial
yang
dibutuhkan
untuk
membentuk
ion.
Sebagai
hasilnya,
pembentukan senyawa ion adalah eksotermik.
Sekarang barulah kita dapat mengerti mengapa demikian banyak ion cenderung
membentuk konfigurasi elektron gas mulia. Konfigurasi ini tidak membutuhkan banyak
energi untuk mengosongkan kulit valen suatu logam, jadi energi kisi yang eksotermik
sudah cukup untuk mengkompensasi kontribusi endotermik pada seluruh perubahan
energi. Meskipun demikian, masuk ke dalam inti gas mulia di bawah kulit terluar
membutuhkan sangat banyak energi, lebih banyak dan energi kisi eksotermik yang
dapat dihasilkan. Sebagai hasilnya, lepasnya elektron terhenti segera setelah
munculnya inti gas mulia.
Untuk nonlogam, penambahan elektron ke kulit valensi dapat dalam bentuk eksotermik
atau sedikit endotermik. Meskipun demikian, segera setelah kulit valensi terisi penuh,
setiap elektron yang ditambahkan terpaksa harus memasuki kulit yang lebih tinggi
berikutnya. Masuknya elektron ke kulit berikutnya ini juga membutuhkan energi yang
sangat banyak, lebih banyak dari energi yang dapat dipenuhi oleh energi kisi. Sebagai
http://www.mercubuana.ac.id
besi, dengan anggapan apa yang akan terjadi pada setiap logam tertentu yang tidak
mungkin terjadi, dengan demikian formula ion untuk unsur transisi hanya perlu
dipelajari, seperti yang telah kita bicarakan pada Bab 4).
SIMBOL/LAMBAN G LEWIS
Biasanya sangat berguna untuk menempatkan label pada kulit' valensi elektron
dari atom, bila atom-atom ini bergabung membentuk ikatan kimia. Sistim untuk
melengkapinya diperkenalkan oleh Gilbert N.Lewis (1875-1946), seorang ahli kimia
Amerika yang sangat terkenal. Sistim yang menggunakan tanda khusus ini disebut
Simbol Lewis.
Seperti terlihat pada Bal, sehclumnya. vatermi adalah istilah yang kadang-kaijang
dikaitkan
dengan
ikatan
kimia
yang
hiasanya
iocrigganiharkan
kemanipuan
penihentukan ikatan khma suatu atorn.
Untuk menyusun simbol Lewis pada suatu unsur, kita tulis simbol atomnya dengan
memberi sejumlah titik mengelilingi atomnya (atau X atau lingkaran dan sebagainya),
setiap titik mewakili satu elektron yang ada pada kulit valensi atom tersebut. Misalnya
hidrogen, yang mempunyai satu elektron dalam kulit valensinya, simbol Lewisnya
menjadi H. Dengan demikian, setiap atom yang mempunyai satu elektron pada kulit
terluarnya mempunyai simbo; Lewis yang sama. Kesamaan simbol ini termasuk setiap
unsur yang ada pada Golongan IA dari susunan berkala, jadi adi unsur Li, Na, K, Rb,
Cs dan Fr mempunyai simbol Lewis yang dapat ditulis secara. umum X . (dimana X =
Li, Na, dan seterusnya). Pada umumnya simbol Lewis untuk menggambarkan unsur
dapat dilihat pada Tabel 8. 1.
Tabel 8.1 Simbol Lewis untuk unsur Golongan A
Golongan
IA
IIA IIIA IVA VA VIA VILA
Simbol
X·
-X·
0
-X- - -X- - -X:
Pada umumnya jumlah elektron valensi suatu atom dan unsur tertentu sama
dengan nomor golongan. Oleh sebab itu, dapat kita lihat bahwa nomor golongan
juga sama dengan jumlah titik pada simbol Lewis. Hal ini berguna untuk
mengingatnya, karena menuliskan simbol
digu- Lewis untuk suatu unsur sangat sederhana. Perhatikan Tabel 8. 1, jumlah
'Isi, elektron yang tidak berpasangan untuk atom-atom dalam Golongan IIA, IIIA
http://www.mercubuana.ac.id