IKATAN KIMIA

Ikatan Hidrogen dan ikatan Van der Waals

Gaya antarmolekul adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul. Gaya-gaya ini dapat berupa kohesi antara molekul serupa, seperti contohnya pada tegangan permukaan, atau adhesi antara molekul tak serupa, contohnya pada kapilaritas. Gaya-gaya ini, dimulai dari yang paling kuat, terdiri dari: interaksi ionik, ikatan hidrogen, interaksi dwikutub (dipole), dan gaya Van der Waals.
a. Ikatan Hidrogen
Dalam kimia, ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Dalam makromolekul seperti protein dan asam nukleat, ikatan ini dapat terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama. dan berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.
Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol-1) hingga tinggi (>155 kJ mol-1).
Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk.
Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H2O), terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan elektronegatifitasnya) sehingga titik didih air lebih tinggi daripada asam florida.
b. Ikatan Van der Waals
Gaya van der Waals dalam ilmu kimia merujuk pada jenis tertentu gaya antar molekul. Istilah ini pada awalnya merujuk pada semua jenis gaya antar molekul, dan hingga saat ini masih kadang digunakan dalam pengertian tersebut, tetapi saat ini lebih umum merujuk pada gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol.
Hal ini mencakup gaya yang timbul dari dipol tetap (gaya Keesom), dipol rotasi atau bebas (gaya Debye) serta pergeseran distribusi awan elektron (gaya London).
Nama gaya ini diambil dari nama kimiawan Belanda Johannes van der Waals, yang pertama kali mencatat jenis gaya ini. Potensial Lennard-Jones sering digunakan sebagai model hampiran untuk gaya van der Waals sebagai fungsi dari waktu.
Interaksi van der Waals teramati pada gas mulia, yang amat stabil dan cenderung tak berinteraksi. Hal ini menjelaskan sulitnya gas mulia untuk mengembun. Tetapi, makin besar ukuran atom gas mulia (makin banyak elektronnya) makin mudah gas tersebut berubah menjadi cairan.

Pengecualian dan Kegagalan Aturan Oktet

1). Pengecualian Aturan Oktet
a) Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet
Meliputi senyawa kovalen biner sederhana dari Be, B dan Al yaitu atom-atom yang elektron valensinya kurang dari empat (4).
Contoh : BeCl2, BCl3 dan AlBr3
b) Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil
Contohnya : NO2 mempunyai jumlah elektron valensi (5 + 6 + 6) = 17



c) Senyawa dengan oktet berkembang
Unsur-unsur periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet / lebih dari 8 elektron pada kulit terluar (karena kulit terluarnya M, N dst dapat menampung 18 elektron atau lebih).
Contohnya : PCl5, SF6, ClF3, IF7 dan SbCl5


2). Kegagalan Aturan Oktet
Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur transisi maupun post transisi.
Contoh :
-atom Sn mempunyai 4 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +2
-atom Bi mempunyai 5 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3

Penyimpangan dari Aturan Oktet dapat berupa :
1) Tidak mencapai oktet
2) Melampaui oktet ( oktet berkembang )


Penulisan Struktur Lewis
Langkah-langkahnya :
1) Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis
2) Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan
3) Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H, duplet)
4) Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P dan S)

Langkah alternatif : ( syarat utama : kerangka molekul / ion sudah diketahui )
1) Hitung jumlah elektron valensi dari semua atom dalam molekul / ion
2) Berikan masing-masing sepasang elektron untuk setiap ikatan
3) Sisa elektron digunakan untuk membuat semua atom terminal mencapai oktet
4) Tambahkan sisa elektron (jika masih ada), kepada atom pusat
5) Jika atom pusat belum oktet, tarik PEB dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap dengan atom pusat


Animasi Flash Proses Pembentukan Ikatan Kovalen

Silahkan diunduh

1. HF
2. NH3
3. NF3
3. O2
4. CO2
5. N2

Ikatan Logam

Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak.
Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat 1 sama lain.Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif. Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 1 atom ke atom lain.Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom ke atom lain.


Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.
Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :
a). berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.
b). dapat ditempa (tidak rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.
c). penghantar / konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

Ikatan Kimia

A. Pendahuluan
Ikatan adalah sesuatu yang menghubungkan sesuatu hal dengan hal yang lain. Dalam kehidupan sehari-hari selalu ada ikatan antara sesama manusia. Misalnya ikatan antara kakak dan adik dalam keluarga, guru dan murid, bapak dan anak . Dalam ikatan kimia ada ikatan yang menghubungkan unsur-unsur untuk membentuk suatu senyawa. Ikatan ini terbentuk agar unsur-unsur mengalami kestabilan.
Jenis-Jenis Ikatan :
B.Kestabilan Atom
Tujuan pembentukan ikatan kimia adalah agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur.
Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat.
Teori Oktet dan Duplet
W Kossel dan G.N Lewis berpendapat atom
disebut stabil jika mempunyai konfigurasi elektron mirip gas mulia yaitu pada kulit terakhir mempunyai 8 elektron (oktet) atau 2 elektron (duplet jika jumlah kulit hanya 1)
Salah 1 petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas mulia). Maka dari itu, dalam pembentukan ikatan kimia; atom-atom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia.
Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak 8 (oktet) atau 2 (duplet, yaitu atom Helium).


Kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah Aturan Oktet

Ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara sebagai berikut :
a) atom yang 1 melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron
(serah terima elektron)

1. Melepaskan elektron
contoh: 11Na : 2.8.1 (tdk stabil) → 11Na+ : 2.8 (stabil) + e
12 Mg : 2.8.2 (tdk stabil) → 12Mg+2 : 2.8 (stabil) + 2e
Berlaku untuk atom yang mempunyai elektron valensi 2 atau 1

2. Menangkap elektron
contoh: 9F : 2.7 (tidak stabil) + e → 9F- : 2.8 (stabil)
8O : 2.6 (tidak stabil) + 2e → 8O-2 :2.8 (stabil)
Berlaku untuk atom yang mempunyai elektron valensi 6 atau 7

b) Penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan. Terjadi pada atom-atom yang mempunyai energi ionisasi yang tinggi sehingga sukar melepaskan elektron dan yang mempunyai afinitas elektron rendah sehingga sukar mengikat elektron.
cont : HF
1H :1 (belum stabil) stabil setelah disumbang 1elektron dari Cl
17Cl : 2.8.7 (belum stabil)stabil setelah disumbang 1 elektron dari H


C. Struktur Lewis
Adalah lambang atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.
Melukis Struktur Lewis
Titik-titik mewakili elektron valens ini diisi satu persatu dahulu; biasanya dalam urutan:
dari kanan ke kiri kemudian ke atas dan bawah, sehinggalah kesemua empat sukuan tersebut berisi dengan satu elektron. Elektron ke-5 seterusnya
akan diisikan secara berpasangan.

Soal Latihan

1.Ramalkan atom-atom di bawah ini melepas atau mengikat elektron !

a.38Sr
b.19K
c.16S
d.37Rb
e.35Br
f.20Ca
g.53I
h.56Ba

0 Comments:

Post a Comment




 

Original Blogger Template | Modified by Animart