IKATAN ION & IKATAN KOVALEN DESHAN FARRELL ASATHIN HIDAYAT X-TKI 1/05 IKATAN KOVALEN • Proses Pembentukan ikatan kovalen Ikatan kovalen biasanya terjadi antar unsur nonlogam yakni antar unsur yang mempunyai keelektronegatifan relatif besar. Ikatan kovalen juga terbentuk karena proses serah terima elektron tidak mungkin terjadi. Hidrogen klorida merupakan contoh lazim pembentukan ikatan kovalen dari atom hidrogen dan atom klorin. Hidrogen (H) dan atom klorin (Cl) merupakan unsur nonlogam dengan harga keelektronegatifan masing-masing 2,1 dan 3,1. Konfigurasi elektron atom hidrogen dan atom klorin sebagai berikut : Berdasarkan aturan oktet yang telah di ketahui maka atom hidrogen kekurangan 1 elektron dan atom klorin memerlukan 1 elektron untuk membentuk konfigurasi stabil golongan gas mulia. Apabila dilihat dari segi keelektronegatifan, klorin mempunyai harga keelektronegatifan yang tidak kecil. Konfigurasi stabil dapat tercapai dengan pemakaian elektron bersama. Atom hidrogen dan atom klorin masing-masing menyumbangkan satu elektron untuk membentuk pasangan elektron milik bersama. Di dalam struktur Lewis untuk NaCl dan HCl, atom Cl memperoleh konfigurasi elekton atom gas mulia. Kecenderungan atom Cl untuk menerima sebuah elektron dalam keadaan apapun selalu sama, tetapi jika dibandingkan antara atom Na atau H, atom-atom tersebut tidak akan melepaskan elektronnya dengan begitu saja. Untuk melepaskan elektron valensi dari Na diperlukan energi (I1) sebesar -5,14 eV/atom yang lebih kecil dibandingkan energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron valensi dari H, yaitu sebesar 13,6 eV/atom. Natrium lebih bersifat logam daripada hidrogen. Kenyataannya, hidrogen merupakan bukan logam pada keadaan normal; hidrogen tidak memberikan elektronnya kepada atom bukan logam lainnya. Pembentukan ikatan antara sebuah atom H dan sebuah atom Cl melibatkan pemakaian bersama elektron yang menghasilkan ikatan kovalen. • Pengertian Ikatan Kovalen Menurut Ahli Menurut (James E. Brady, 1990) Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan elektron secara bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990). Ikatan kovalen terbentuk di antara dua atom yang sama-sama ingin menangkap elektron (sesama atom bukan logam). Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan electron ikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasangan elektron bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antara atom-atom unsur nonlogam, bisa sejenis (contoh: H2, N2, O2, Cl2, F2, Br2, I2) dan berbeda jenis (contoh: H2O, CO2, dan lain-lain). Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen. Rumus Kimia Senyawa Kovalen Dengan mengacu pada aturan oktet, kita dapat memprediksikan rumus molekul dari senyawa yang berikatan kovalen. Dalam hal ini, jumlah elektron yang dipasangkan harus disamakan. Akan tetapi, perlu diingat bahwa aturan oktet tidak selalui dipatuhi, terdapat beberapa senyawa kovalen yang melanggar aturan oktet. Contohnya adalah ikatan antara H dan O dalam H2O. Konfigurasi elektron H dan O adalah H memerlukan 1 elektron dan O memerlukan 2 elektron. Agar atom O dan H mengikuti kaidah oktet, jumlah atom H yang diberikan harus menjadi dua, sedangkan atom O satu, sehingga rumus molekul senyawa adalah H2O. JENIS IKATAN KOVALEN •Berdasarkan Pembentukannya 1. Ikatan kovalen tunggal Ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki 1 pasang PEI. Contoh: H2, H2O (konfigurasi elektron H = 1; O = 2, 6). Contoh pembentukan ikatan pada molekul H2O di bawah ini: 2. Ikatan kovalen rangkap dua Ikatan kovalen rangkap 2 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 2 pasang PEI. Contoh: O2, CO2 (konfigurasi elektron O = 2, 6; C = 2, 4). Berikut ini pembentukan ikatan angkap 2 pada molekul CO2. 3. Ikatan kovalen rangkap tiga Ikatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 3 pasang PEI. Contoh: N2 (Konfigurasi elektron N = 2, 5). Berikut ini pembentukan ikatan rangkap 3 pada molekul N2 • Berdasarkan Polarisasi : 1. Ikatan Kovalen Polar Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEInya cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen ditentukan oleh keelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen polar biasanya terjadi antara atom-atom unsur yang beda keelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk molekul asimetris, mempunyai momen dipol. Ikatan kovalen yang terjadi antara dua atom yang berbeda disebut ikatan kovalen polar. Ikatan kovalen polar dapat juga terjadi antara dua atom yang sama tetapi memiliki keelektronegatifan yang berbeda. Contoh ikatan kovalen polar: HF Contoh ikatan kovalen polar HFDlm senyawa HF ini, F mempunyai keelektronegatifan yang tinggi jika dibandingkan H.. sehingga pasangan elektron lebih tertarik kearah F, akibatnya akan terbentuk dipol-dipol atau terjadi pengkutuban (terbentuknya kutub antara H dan F). 2. Ikatan Kovalen Nonpolar Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEInya tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan. Senyawa kovalen nonpolar terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keelektronegatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai bentuk molekul simetri. Titik muatan negative electron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentuknya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama. Ikatan kovalen nonpolar terdiri dari: Ikatan Kovalen Koordinasi Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen di mana pasangan electron yang dipakai bersama hanya disumbangkan oleh satu atom, sedangkan atom yang satu lagi tidak menyumbangkan elektron.Jadi disini terdapat satu atom pemberi pasangan electron bebas, sedangkan atom lain sebagai penerimanya. Ikatan kovalen koordinasi kadang-kadang dinyatakan dengan tanda panah (→) yg menunjukan arah donasi pasangan elektron. Contoh Ikatan Kovalen Koordinasi: BF3NH3 5B = 1s2 2s2 2p1 9F = 1s2 2s2 2p5 7N = 1s2 2s2 2p3 SIFAT SENYAWA KOVALEN • 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. • 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. • Volatitilitas (kemampuan untuk menguap) Sebagian besar senyawa kovalen berupa cairan yang mudah menguap dan berupa gas. Molekulmolekul 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 • 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. IKATAN IONIK • Pengertian Ikatan Ionik Menurut Ahli (James E. Brady, 1990) Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E. Brady, 1990). Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan electron (logam) dengan atom yang menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron berubah menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima elektron berubah menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik-menarik (gaya elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen). Senyawa yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik. Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atom unsur logam dan nonlogam. Proses terbentuknya ikatan ionik dicontohkan dengan pembentukan NaCl. Natirum (Na) dengan konfigurasi elektron (2,8,1) akan lebih stabil jika melepaskan 1 elektron sehingga konfugurasi elektron berubah menjadi (2,8). Sedangkan Klorin (Cl), yang mempunyai konfigurasi (2,8,7), akan lebih stabil jika mendapatkan 1 elektron sehingga konfigurasinya menjadi (2,8,8). Jadi agar keduanya menjadi lebih stabil, maka natrium menyumbang satu elektron dan klorin akan kedapatan satu elektron dari natrium. Ketika natrium kehilangan satu elektron, maka natrium menjadi lebih kecil. Sedangkan klorin akan menjadi lebih besar karena ketambahan satu elektron. Oleh karena itu ukuran ion positif selalu lebih kecil daripada ukuran sebelumnya, namun ion negatif akan cenderung lebih besar daripada ukuran sebelumnya. Ketika pertukaran elektron terjadi, maka Na akan menjadi bermuatan positif (Na+) dan Cl akan menjadi bermuatan negatif (Cl–). Kemudian terjadi gaya elektrostatik antara Na+ dan Cl– sehingga membentuk ikatan ionik. CIRI CIRI ATAU SIFAT IKATAN IONIK Keberadaan ikatan ion mempengaruhi sifat kimia dan fisik dari senyawa yang dihasilkan. Ada ada beberapa karakteristik menonjol dari ikatan ion dan di sini yaitu daftar dari beberapa karakteristik berikut: • Karena dari kenyataan bahwa logam cenderung kehilangan elektron dan non-logam cenderung untuk mendapatkan elektron, ikatan ion yang umum antara logam dan non-logam. Oleh sebab itu, tidak seperti ikatan kovalen yang hanya bisa terbentuk antara non-logam, ikatan ion bisa terbentuk antara logam dan non-logam. • Sementara penamaan senyawa ion, nama logam selalu datang pertama dan nama non-logam datang kedua. Misalnya, dalam kasus natrium klorida (NaCl), natrium adalah logam sedangkan klorin adalah non-logam. • Senyawa yang mengandung ikatan ion mudah larut dalam air serta beberapa pelarut polar lainnya. Ikatan ion, dengan demikian, mempunyai efek pada kelarutan senyawa yang dihasilkan. • Ketika senyawa ion dilarutkan dalam pelarut untuk membentuk larutan homogen, larutan cenderung untuk menghantarkan listrik. • Ikatan ion mempunyai efek pada titik leleh senyawa juga, karena senyawa ion cenderung mempunyai titik leleh yang lebih tinggi, yang berarti bahwa ikatan ion tetap stabil untuk rentang suhu yang lebih besar. Ikatan ion terjadi karena adanya gaya tarik-menarik antar ion yang bermuatan positif dan ion yang bermuatan negative. Menurut Wibowo (2013) ada beberapa yang perlu diperhatikan, biasanya terjadi kesalahan konsep dalam materi ikatan kimia ini, seperti contoh sebagai berikut : • Ikatan ionik hanya dapat terjadi antara kation dan anion sederhana, • Senyawa ionik hanya dapat terbentuk secara langsung dari ion-ion, dll Pada formula atau rumus ionik. Senyawa ion itu tidak ada sebagai molekul, sehinga kita tidak dapat mengetahui tentang rumus molekul dari senyawa ion. Sebagai gantinya, rumus ionik suatu senyawa ialah rumus empiris senyawa tersebut. Seperti contoh, natrium klorida rumusnya NaCl. Menurut Saunders (2007) ada beberapa jumlah yang sama dengan ion tersebut dalam kisi ioniknya, seperti contoh : • Magnesium Oksida berisi Mg2+ dan O2- ion, dan rumusnya itu MgO • Kalsium Klorida berisi Ca2+ dan cl2- ion, dan rumusnya itu CaCl2 • Alumunium Oksida berisi Al3+ dan O2- ion, dan rumusnya itu Al2O3 IKATAN ION TERBENTUK ANTARA • ion positif dengan ion negatif, • atom-atom berenergi potensial ionisasi kecil dengan atom-atom berafinitas elektron besar (Atom-atom unsur golongan IA, IIA dengan atom-atom unsur golongan VIA, VIIA), • atom-atom dengan keelektronegatifan kecil dengan atom-atom yang mempunyai keelectronegatifan besar CONTOH IKATAN ION Contoh yang paling umum dari ikatan ion yaitu menggabungkan dengan atom klorin. pembentukan natrium klorida di mana sebuah atom natrium Mari kita lihat pada konfigurasi elektronik masing-masing. Natrium (Na): 2,8,1 dan Klorin (Cl): 2, 8, 7. Dengan demikian, kita melihat bahwa sebuah atom klorin membutuhkan satu elektron untuk mencapai konfigurasi terdekat yakni gas mulia Argon (2,8,8). Sebuah atom natrium, di sisi lain, membutuhkan untuk menyingkirkan elektron tunggal di kulit terluar untuk memperoleh konfigurasi terdekat mulia yaitu gas Neon (2,8). Ikatan Ion Nacl Ikatan Ion pada Natrium klorida (NaCl) Dalam skenario seperti itu, atom natrium menyumbangkan elektron terluar pada atom klorin, yang hanya membutuhkan satu elektron untuk mencapai konfigurasi oktet. Ion natrium menjadi bermuatan positif karena kehilangan elektron, sedangkan ion klorida menjadi bermuatan negatif karena penambahan sebuah elektron tambahan. Ion yang bermuatan berlawanan terbentuk, tertarik satu sama lain dan mengakibatkan membentuk ikatan ion.
