BAB 4IKATAN KIMIA

4.1Peranan Elektron pada Pembentukan Ikatan Kimia

4.2 Ikatan Ion (Ikatan Elektrovalen)

4.3 Ikatan Kovalen

4.4 Polarisasi Ikatan Kovalen

4.5Perbandingan Sifat Senyawa Ion dengan Senyawa Kovalen

4.6Pengecualian dan Kegagalan Aturan Oktet

4.7Menggambar Struktur Lewis

4.8Ikatan Logam

Aturan Oktet

Aturan oktet adalah kecenderungan unsur-unsur menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia.

Contoh:

Reaksi natrium dengan klorin membentuk natrium klorida. Perhatikan konfigurasi elektron natrium, neon, klorin, dan argon berikut ini.

10Ne: 2 8

11Na: 2 8 1 dg melepas 1 elektron akan menyerupai neon

17Cl: 2 8 7 dg menyerap 1 elektron akan menyerupai argon

18Ar: 2 8 8

Dibandingkan dengan konfigurasi gas mulia terdekat (yaitu neon), natrium kelebihan 1 elektron.

Sebaliknya, klorin kekurangan 1 elektron. Ketika natrium direaksikan dengan klorin, maka 1 elektron berpindah dari atom natrium ke atom klorin.

Lambang Lewis

Lambang Lewis adalah lambang atom disertai elektron valensinya. Lambang Lewis untuk unsur-unsur periode kedua dan ketiga sebagai berikut.

Ikatan Ion (Ikatan Elektrovalen)

Ikatan ion adalah gaya tarik-menarik listrik antara ion yang berbeda muatan.

Contoh:

Natrium klorida (NaCl) terdiri atas ion Na dan Cl . Ion-ion tersebut dikukuhkan oleh gaya tarik-menarik listrik sesuai dengan hukum Coulomb.

+ –

Ikatan ion hanya dapat terjadi jika unsur-unsur yang direaksikan mempunyai perbedaan daya tarik elektron (keelektronegatifan) yang cukup.

Rumus Kimia Senyawa Ion

Mengapa rumus kimia natrium klorida adalah NaCl (Na : Cl = 1 : 1)?

Sesuai aturan oktet, atom natrum akan melepas 1 elektron, sedangkan atom klorin akan menyerap 1 elektron.

Rumus kimia NaCl adalah rumus empiris, menyatakan bahwa perbandingan

Sesuai aturan oktet, maka rumus empiris senyawa ion dari suatu pasangan logam-nonlogam dapat diramalkan.

Karena jumlah elektron yang dilepas unsur logam sama dengan yang diserap unsur nonlogam.

Contoh Soal

Rumus elektron (rumus Lewis) dan rumus empiris senyawa Mg (Z = 12) + Cl (Z = 17).

Mg (Z = 12) dan Cl (Z = 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.

Mg : 2 8 2

Cl : 2 8 7

Untuk mencapai konfigurasi oktet, Mg harus melepas 2 elektron, sedangkan Cl menyerap 1 elektron. Atom Mg berubah menjadi ion Mg , sedangkan atom Cl menjadi ion Cl .

Mg (2 8 2) Mg + (2 8) + 2e (x1)

Cl (2 8 7) + e Cl (2 8 8) (x2)

Jadi, rumus empiris senyawa adalah MgCl2.

2+-

2+

-

Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk karena penggunaan bersama pasangan elektron.

Contoh:

Ikatan kovalen dalam molekul hidrogen

+ +

Inti-inti atom H

Elektron ditarik bersama oleh kedua inti

Rumus Kimia Senyawa Kovalen Biner

Contoh:

Ikatan antara H dan O dalam H2O.

Konfigurasi elektron H dan O adalah:

H : 1 (memerlukan 1 elektron)

O : 2 6 (memerlukan 2 elektron)

Atom O memasangkan 2 elektron, sedangkan atom H memasangkan 1 elektron. Untuk menyamakan jumlah elektron, atom H harus dikali dua, sedangkan atom O dikali satu, sehingga rumus molekul senyawa adalah H2O. Pembentukan ikatan dalam H2O.

Rumus Struktur atau Struktur Lewis Senyawa KovalenCara atom-atom saling mengikat dalam suatu molekul dinyatakan dengan rumus bangun atau rumus struktur.

Rumus struktur diperoleh dari rumus Lewis dengan mengganti setiap pasangan elektron ikatan dengan sepotong garis.

Contoh:

Ikatan Kovalen Rangkap dan Rangkap TigaIkatan tunggal: ikatan yang menggunakan sepasang elektron.

Ikatan rangkap: ikatan yang menggunakan dua pasang elektron.

Contohnya ikatan rangkap dalam molekul CO2

Ikatan rangkap tiga: ikatan yang menggunakan tiga pasang elektron.

Contohnya ikatan rangkap tiga dalam molekul N2

Ikatan Kovalen KoordinatIkatan kovalen koordinat adalah ikatan kovalen dimana pasangan elektron yang digunakan bersama berasal dari satu atom saja.

Contoh:

Ikatan kovalen koordinat dalam ion NH4+

Ikatan Kovalen Polar dan Nonpolar

Kedudukan pasangan elektron milik bersama pada ikatan kovalen tidak selalu simetris terhadap kedua atom yang berikatan.

Pasangan elektron akan lebih dekat ke arah atom yang mempunyai keelektronegatifan lebih besar. Hal ini mengakibatkan polarisasi atau pengutuban ikatan.

Dalam molekul H2 tersebut, muatan negatif (elektron) tersebar secara homogen.

Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen nonpolar. Cl mempunyai daya tarik elektron lebih besar daripada H.

Akibatnya, pada HCl terjadi polarisasi.

Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen polar.

Molekul Polar dan Nonpolar

Memeriksa kepolaran dari suatu molekul poliatom dapat dilakukan dengan menggambarkan ikatan polar sebagai suatu vektor yang arahnya dari atom yang bermuatan positif ke atom yang bermuatan negatif. Jika resultan vektor-vektor sama dengan nol, berarti molekul

bersifat nonpolar. Jika resultan vektor-vektor tidak sama dengan nol, berarti

molekul itu bersifat polar.

Menunjukkan Kepolaran

Cucuran air (zat polar) dibelokkan ke arah batang bermuatan listrik (kiri), sedangkan cucuran CCl4 (zat nonpolar) tidak dipengaruhi oleh medan listrik (kanan)

Momen DipolMomen (µ), yaitu hasil kali antara selisih muatan (Q) dengan jarak (r) antara pusat muatan positif dengan pusat muatan negatif.

µ = Q x r

Satuan momen dipol adalah debye (D), di mana 1 D = 3,33 x 10 C m. semakin polar suatu zat, semakin besar momen dipolnya.

-30

Perbandingan Sifat Senyawa Ion dengan Senyawa Kovalen

Sifat Senyawa Ion Senyawa Kovalen

Titik didih

Daya hantar listrik lelehan

Kelarutan dalam air (pelarut polar)

Kelarutan dalam pelarut nonpolar

tinggi

menghantar

umumnya larut

umumnya tidak larut

rendah

tidak menghantar

umumnya tidak larut

umumnya larut

Pengecualian Aturan Oktet

a. Senyawa yang Tidak Mencapai Aturan Oktet

Senyawa kovalen biner sederhana dari berilium (Be), boron (B), dan alumunium (Al), yaitu unsur-unsur yang elektron valensinya kurang dari 4, tidak mencapai oktet. Contohnya adalah BeCl2, BCl3, dan AlBr3.

b. Senyawa dengan Jumlah Elektron Valensi Ganjil

Senyawa yang memiliki jumlah elektron valensi ganjil tidak mungkin memenuhi aturan oktet. Contohnya NO2.

c. Senyawa dengan Oktet Berkembang

Unsur-unsur dari periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet. Beberapa contoh adalah PCl5, SF6, CIF3, IF7, dan SbCl5.

Kegagalan Aturan Oktet

Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa unsur transisi maupun postransisi.

Atom Sn mempunyai 4 elektron valensi, tetapi senyawanya banyak yang terbentuk dengan melepas 2 elektron.

Bi yang mempunyai 5 elektron valensi, tetapi senyawanya banyak yang terbentuk dengan melepas 1 atau 3 elektron.

Ikatan LogamStruktur logam dapat dibayangkan sebagai ion-ion positif yang dibungkus oleh awan atau lautan elektron valensi.

Ion positifLautan elektron