Uploaded by User106866

BAHAN AJAR

advertisement
BAHAN AJAR
IKATAN KIMIA
1
KOMPETENSI DASAR
3.5 Membandingkan ikatan ion, ikatan 4.5 Merancang dan melakukan percobaan
kovalen, ikatan kovalen koordinasi,dan
untuk
menunjukkan
karakteristik
ikatan logam serta kaitannya dengan
senyawa ion atau senyawa kovalen
sifat zat.
berdasarkan beberapa sifat fisika.
TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
2.
3.
4.
5.
Menjelaskan kecenderungan unsur mencapai kestabilan
Menerapkan struktur Lewis dalam ikatan kimia
Menggambarkan susunan elektron valensi atom gas mulia (duplet dan oktet)
Mendeskripsikan cara pencapaian kestabilan dengan cara berikatan secara tepat
Menjelaskan pengertian ikatan ion dengan tepat, dan memahami proses terbentuknya
ikatan ion dengan benar.
PETA MATERI
Ikatan Kimia
Ikatan
Kovalen
Ikatan ion
Ion positif
Ion negatif
Ikatan Logam
Sifat Logam
2
PENDAHULUAN _________________________________________
Pada umumnya unsur-unsur di alam ditemukan dalam bentuk persenyawaan seperti
natrium dan klor ditemukan sebagai natrium klorida dalam air laut; silikon dan oksigen
sebagai silika dalam pasir; serta karbon, hidrogen, dan oksigen sebagai karbohidrat dalam
tumbuhan. Hanya beberapa unsur yang ditemukan tidak sebagai senyawa seperti emas,
belerang, dan gas mulia. Senyawa-senyawa mempunyai sifat yang berbeda-beda, ada yang
titik lelehnya tinggi, ada yang rendah, ada yang dapat menghantarkan arus listrik, dan tidak
menghantarkan arus listrik. Hal ini disebabkan oleh perbedaan cara bergabung antara unsurunsur pembentuknya, dapat melalui ikatan ion atau ikatan kovalen. Ikatan-ikatan tersebut
dinamakan ikatan kimia. Sebelum mempelajari berbagai ikatan akan dijelaskan dulu tentang
kestabilan unsur-unsur.
URAIAN MATERI ________________________________________________
A. Kestabilan Unsur-Unsur
Unsur-unsur pada tabel periodik unsur umumnya tidak stabil. Untuk mencapai
kestabilannya, unsur-unsur tersebut harus berikatan. Pada tabel periodik unsur
terdapat satu golongan yang unsur-unsurnya stabil atau tidak reaktif yaitu golongan
gas mulia. Gas mulia terletak pada golongan VIIIA, mempunyai dua elektron pada
kulit terluar untuk He dan delapan elektron untuk Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul atau gabungan ion dalam
setiap senyawa disebut ikatan kimia. Konsep ini pertama kali dikemukakan pada
tahun 1916 oleh Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dari Amerika dan Albrecht
Kossel (1853-1927) dari Jerman (Martin S. Silberberg, 2000).
Konsep tersebut adalah:
1.
Kenyataan bahwa gas-gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) sukar membentuk
senyawa merupakan bukti bahwa gas-gas mulia memiliki susunan elektron yang
stabil.
2.
Setiap atom mempunyai kecenderungan untuk memiliki susunan elektron yang
stabil seperti gas mulia. Caranya dengan melepaskan elektron atau menangkap
elektron.
3
3.
Untuk memperoleh susunan elektron yang stabil hanya dapat dicapai dengan cara
berikatan dengan atom lain, yaitu dengan cara melepaskan elektron, menangkap
elektron, maupun pemakaian elektron secara bersama-sama.
Perhatikan konfigurasi elektron beberapa unsur gas mulia pada Tabel!
Pada tahun 1916 Walter Kossel dan Gilbert N. Lewis secara terpisah
menemukan adanya hubungan antara kestabilan gas mulia dengan cara atomatom
saling berikatan. Mereka mengemukakan bahwa jumlah elektron pada kulit terluar
dari dua atom yang berikatan akan berubah sedemikian rupa sehingga konfigurasi
elektron kedua atom tadi sama dengan konfigurasi elektron gas mulia yaitu
mempunyai 8 elektron pada kulit terluarnya. Oleh karena itu pernyataan Kossel-Lewis
ini disebut aturan oktet.
Aturan oktet ini tidak berlaku untuk hidrogen sebab atom H akan membentu
konfigurasi elektron seperti He yaitu mempunyai 2 elektron pada kulit terluarnya pada
saat membentuk ikatan yang disebut aturan duplet. Dengan demikian aturan duplet
dan oktet dapat dituliskan sebagai berikut.
Aturan duplet : konfigurasi elektron stabil dengan dua elektron pada kulit terluar.
Aturan oktet : konfigurasi elektron stabil dengan delapan elektron pada kulit terluar.
Pada saat atom-atom membentuk ikatan, hanya elektron-elektron pada kulit
terluar yang berperan yaitu elektron valensi. Elektron valensi dapat digambarkan
dengan struktur Lewis atau gambar titik elektron. Contohnya nitrogen memiliki
4
konfigurasi elektron 2.5. Elektron valensi nitrogen adalah 5. Struktur Lewisnya
digambarkan:
Struktur Lewis, pasangan elektron, dan elektron ikatan untuk beberapa atom
dapat dilihat pada Tabel
Struktur Lewis berguna untuk memahami penggunaan elektron bersama pada
ikatan kovalen. Bagaimana menggambarkan struktur Lewis pada molekul? Perhatikan
contoh berikut.
Contoh:
1. Struktur Lewis pada H2
H2 terbentuk dari 2 atom H. Atom H mempunyai elektron valensi = 1.
Struktur Lewis atom H adalah Hx.
Untuk mencapai kestabilan aturan duplet, atom H memerlukan 1 elektron
lagi dari atom H yang lain. Struktur Lewis H2 ditulis:
2. Struktur Lewis pada CH4
C mempunyai elektron valensi = 4 dengan struktur Lewis
. Untuk mencapai
kestabilan sesuai aturan oktet, C memerlukan 4 elektron dari atom H. Struktur
Lewis CH4 ditulis:
Pada struktur Lewis CH4, H memenuhi aturan duplet dan C memenuhi aturan
oktet. Struktur Lewis untuk beberapa molekul lainnya dapat dilihat pada Tabel
5
B. Ikatan Ion
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 elektron (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).
Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar, semua
senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. Dengan mengunakan
lambang Lewis, pembentukan NaCl digambarkan sebagai berikut.
NaCl mempunyai struktur yang berbentuk kubus, di mana tiap ion Na +
dikelilingi oleh 6 ion Cl– dan tiap ion Cl– dikelilingi oleh 6 ion Na+.
Senyawa ion dapat diketahui dari
beberapa sifatnya, antara lain:
1. Merupakan zat padat dengan titik
leleh dan titik didih yang relatif
tinggi. Sebagai contoh, NaCl
meleleh pada 801 °C.
2. Rapuh, sehingga hancur jika
dipukul.
3. Lelehannya menghantarkan listrik.
4. Larutannya dalam air dapat
menghantarkan listrik.
6
Contoh lain pembentukan ikatan ion sebagai berikut.
a. Pembentukan MgCl2
Mg (Z = 12) dan Cl (Z = 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.
- Mg : 2, 8, 2
- Cl : 2, 8, 7
Mg dapat mencapai konfigurasi gas mulia dengan melepas 2 elektron, sedangkan
Cl dengan menangkap 1 elektron. Atom Mg berubah menjadi ion Mg2+,
sedangkan atom Cl menjadi ion Cl–.
- Mg (2, 8, 2) ⎯⎯→ Mg2+ (2, 8) + 2 e–
(konfigurasi elektron ion Mg2+ sama dengan neon)
- Cl (2, 8, 7) + e– ⎯⎯→ Cl– (2, 8, 8)
(konfigurasi elektron ion Cl– sama dengan argon)
Ion Mg2+ dan ion Cl– kemudian bergabung membentuk senyawa dengan rumus
MgCl2.
Dengan menggunakan lambang Lewis, pembentukan MgCl 2 dapat digambarkan
sebagai berikut.
b. Ikatan antara atom 12Mg dan 8O dalam MgO
Konfigurasi elektron Mg dan O adalah:
Mg : 2, 8, 2 (melepas 2 elektron)
O : 2, 6 (menangkap 2 elektron)
Atom O akan memasangkan 2 elektron, sedangkan atom Mg juga akan
memasangkan 2 elektron.
7
c. Ikatan ion pada 19K dan 8O dalam K2O
Konfigurasi elektron:
K : 2, 8, 8, 1 (melepas 1 elektron) membentuk K+
O : 2, 6 (menerima 2 elektron) membentuk O2–
2 K+ + O2– ⎯⎯→ K2O
d. Ikatan ion pada Fe (elektron valensi 3) dengan Cl (elektron valensi 7) membentuk
FeCl3
Fe mempunyai elektron valensi 3 akan membentuk Fe 3+
Cl mempunyai elektron valensi 7 akan membentuk Cl –
Fe3+ + 3 Cl– ⎯⎯→ FeCl3
Catatan!
LATIHAN ________________________________________________________
1. Mengapa unsur-unsur golongan VIIIA (gas mulia) bersifat stabil?
2. Mengapa unsur-unsur selain golongan VIIIA (gas mulia) bersifat tidak stabil?
3. Bagaimana cara unsur-unsur selain golongan VIIIA mencapai kestabilan atau
mencapai hukum oktet?
4. Sebutkan macam-macam ikatan kimia yang Anda ketahui!
5. Apa yang dimaksud dengan ikatan ion?
6. Apakah syarat terjadinya ikatan ion?
7. Jelaskan terjadinya ikatan ion dan tulislah ikatan ion yang terjadi pada:
a. Mg (Z = 12) dengan F (Z = 9)
b. Ba (Z = 56) dengan Cl (Z = 17)
c. Ca (Z = 20) dengan S (Z = 16)
d. Fe (elektron valensi = 3) dengan Cl (elektron valensi = 7)
e. Zn (elektron valensi = 2) dengan Br (elektron valensi = 7)
8
f. Cr (elektron valensi = 3) dengan O (elektron valensi = 6)
g. Al (golongan IIIA) dengan S (golongan VIA)
h. Ca (golongan IIA) dengan N (golongan VA)
i. K (golongan IA) dengan I (golongan VIIA)
j. Na (golongan IA) dengan S (golongan VIA)
RANGKUMAN _______________________________________________
1. Ikatan kimia adalah ikatan antara atom-atom untuk membentuk senyawa, sehingga
mencapai kestabilan.
2. Atom yang belum stabil menginginkan dirinya agar stabil seperti unsur gas mulia.
3. Oleh karena itu, untuk mencapai kestabilan, suatu atom membentuk konfigurasi gas
mulia, yaitu:
1) Duplet, memiliki elektron valensi 2, seperti He.
2) Oktet, memiliki elektron valensi 8, seperti Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Namun, kadang-kadang
terjadi penyimpangan oktet, dimana elektron valensi jumlahnya lebih dari 8, namun atom
tetap stabil.
4. Ikatan kimia terdiri dari tiga jenis: ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam.
5. Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi:
1) Berdasarkan serah terima/perpindahan elektron.
2) Antara ion positif dan ion negatif.
3) Antara unsur logam dan non-logam.
4) Antara unsur golongan IA dan IIA (+) dan golongan VIA dan VIIA (-).
6. Contoh senyawa ion antara lain: NaCl, MgCl2, CaCl2, KOH, KCl, dll.
DAFTAR PUSTAKA _____________________________________________
Utami, Budi dkk. 2009. Kimia untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta: CV. Haka Mj.
Davi, Poppy K, Sitti Kalsum, Masmiani, dan Hasmiato Syahrul. 2009. Kimia 1 Kelas X SMA dan MA. Jakarta:
PT. Remaja Rosdakarya.
9
Download