ikatan kimia
DESCRIPTION
penjelasan akan ikatan kimiaTRANSCRIPT
Ikatan Kimia I:Ikatan Kovalen dan IkatanIkatan Kovalen dan Ikatan
Ionik
Elektron valensi adalah elektron terluar dr suatu atom.Elektron valensi merupakan elektron yang berpartisipasiElektron valensi merupakan elektron yang berpartisipasipada ikatan kimia.
G l U # l iK fi i
1A 1ns1
Golongan Unsur # e- valensiKonfigurasi e-
2A 2ns2
3A 3ns2np1
4A 4ns2np2
5A 5ns2np3 5ns np
6A 6ns2np4
7A 7ns2np57A 7ns2np5
Ikatan Ionik
Li + F Li+ F -1s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p61s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p6
[He] [Ne]
Li Li+ -Li Li+ + e-
e- + F F -
F -Li+ + Li+ F -
Energi Elektrostatik
E El kt t tik (E) k i dib t hkEnergy Elektrostatik (E) merupakan energi yang dibutuhkan untuk sepenuhnya memisahkan satu mol senyawa ionik padat menjadi ion-ion gas.
E = kQ+Q-r
Q+ adalah muatan dari kationQ- adalah muatan dari anion
j g
rr merupakan jarak antara ion
senyawa Energi elektrostatikMgF2 2.957 Q= +2,-1
Energi elektrostatik (E) meningkat jika Q meningkat
dan/atau
MgO
LiF
3.938
1 036
Q= +2,-2
dan/atau jika r turun.
LiFLiCl
1.036853
r F < r Cl
Siklus Born-Haber untuk Menentukan Energi Elektrostatik
ΔHoverall = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 + ΔH5o ooooo
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk karenapemakaian bersama dua elektron oleh dua atompemakaian bersama dua elektron oleh dua atom.
Kenapa dua atom berbagi elektron?
F F+ F F
7e- 7e- 8e- 8e-
Struktur Lewis untuk F
F F
Struktur Lewis untuk F2
PasanganPasanganIkatan kovalen tunggal
F F
gelektronbebas
elektronbebas
PasanganPasangan
Ikatan kovalen tunggal
Ikatan kovalen tunggalF F Pasangan
elektronbebas
Pasanganelektronbebas
Struktur Lewis air Ikatan kovalen tunggal
8e-
H HO+ + OH H O HHatau
2e- 2e-
Ikatan ganda – dua atom menggunakan dua atau lebihpasangan elektron bersama-samapasangan elektron bersama sama.
O C O atau O C O
8e- 8e-8e-Ikatan ganda
Ikatan ganda
Ikatan rangkap tiga dua atom menggunakan bersamaIkatan rangkap tiga – dua atom menggunakan bersamatiga pasang elektron.
N N N NatauN N8e-8e-
N N
Ikatan rangkap tigaIkatan rangkap tiga
atau
P j
Panjang Ikatan Kovalen
Tipe Ikatan
Panjang Ikatan(pm)(pm)
C-C 154
C C 133C=C 133
C≡C 120
C-N 143
C=N 138C NC≡N 116
Panjang IkatanIkatan Rangkap Tiga < Ikatan Ganda < Ikatan Tungal
Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron menghabiskan lebih banyak g ywaktunya untuk berada di dekat salah satu atom.
DaerahDaerah
H F FH
kaya elektronDaerahmiskin elektron e- kayae- miskin
δ+ δ-
Keelektronegativan (elektonegativitas) adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalamkemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatan kimia.
Afinitas Eletron ter k r Cl tertinggiAfinitas Eletron - terukur, Cl tertinggi
X (g) + e- X-(g)
Keelektronegatifan - relatif, F tertinggi
(g) (g)
g , gg
Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan
P b d Ti Ik tPerbedaan Tipe Ikatan
0 Kovalen≥ 2 Ionik
0 < dan <2 Kovalen Polar
Meningkatnya perbedaan keelektronegatifan
Kovalent Kovalen Polar Ionik
g y p g
berbagi e- transfer sebagian e- transfer e-
Tentukan apakah ikatan berikut adalah ionik, kovalen polar, Atau kovalen: Ikatan pada CsCl; ikatan pada H2S; danAtau kovalen: Ikatan pada CsCl; ikatan pada H2S; danIkatan NN pada H2NNH2.
Cs – 0,7 Cl – 3,0 3,0 – 0,7 = 2,3 Ionik
H – 2,1 S – 2,5 2,5 – 2,1 = 0,4 Kovalen Polar
N – 3,0 N – 3,0 3,0 – 3,0 = 0 Kovalen
Penulisan Struktur Lewis
1. Tulis kerangka struktur dari senyawa bersangkutan, yg terdiri dari lambang kimia atom2 yg terlibat dan menempatkan atom2 yg berikatan secara berdekatan satumenempatkan atom2 yg berikatan secara berdekatan satu dg yg lain.
2. Hitunglah total elektron valensi dari semua atom yg terlibat. g ygTambahkan 1 untuk tiap muatan negatif. Kurangkan 1 untuk tiap muatan positif.
3. Lengkapi oktet dari semua atom yang terikat pada atom pusat kecuali hidrogen.
4 Jik t kt t b l t i d t t k4. Jika aturan oktet belum tercapai pada atom pusat, gunakan pasangan elektron bebas dari atom-atom disekitarnya untuk menambahkan ikatan rangkap dua atau tiga di g p gantara atom pusat dan atom di sekitarnya sampai aturan terpenuhi.
Tuliskan Struktur Lewis dari nitrogen trifluorida (NF3).
Tahap 1 – N kurang elektronegatif dibanding F, tempatkan N di pusat
Tahap 2 – Hitung elektron valensi N - 5 (2s22p3) dan F - 7 (2s22p5)
5 (3 7) 26 l kt l i5 + (3 x 7) = 26 elektron valensiTahap 3 – Gambar ikatan tunggal antara atom N dan F dan lengkapi
oktet pada atom N dan F.Tahap 4 - Periksa, apakah # e- pd struktur sebanding dengan
jumlah valensi e- ?
3 ik t t l (3 2) 10 b b (10 2) 26 l kt l i
F N F
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
F N F
F
Tulis struktur Lewis dari ion karbonat ion (CO32-).
Tahap 1 – C kurang elektronegatif dari O, tempatkan C di pusat
Tahap 2 – Jumlahkan elektron valensi C - 4 (2s22p2) dan O - 6 (2s22p4)-2 muatan – 2e-
4 + (3 x 6) + 2 = 24 elektron valensi4 + (3 x 6) + 2 = 24 elektron valensi
Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal atom C dan O dan lengkapi oktetpada atom C dan O.
Tahap 4 - Periksa, apakah # dr e- pd struktur sebanding dgjumlah e- valensi?
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
Tahap 5 - terlalu banyak elektron, buat ikatan ganda dan cek ulang # e-
O C O2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 48 ps. bebas (8x2) = 16
T t l 24O
Total = 24
Dua kerangka struktur yg mungkin dr formaldehida (CH2O)
H C O HH
C OH
Muatan Formal adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis.
Muatan formal suatu atom pd Struktur Lewis =
12
total jumlah ikatan elektron( )
total jml elektron valensi pd atom bebas
-total jumlah elektron tdk berikatan
- ( )atom bebas
Jumlah muatan formal dari atom dalam molekul atau ion harus sebanding dg muatan pada molekul atau ion tsb.
H C O HC – 4 e-
O – 6 e-2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 4-1 +1
H C O H O 6 e2H – 2x1 e-
12 e-
1 ikatan ganda 42 ps. bebas (2x2) = 4
Total = 12
Muatan formal pd atom dlm t kt L i =
1 total jumlah ikatan( )
total jumlah elektron
l i d -total jumlah elektron yg -struktur Lewis 2
ikatan elektron( )valensi pd
atom bebas
elektron yg tdk terikat
muatan formal pd C = 4 -2 -½ x 6 = -1
muatan formal pd O = 6 -2 -½ x 6 = +1
C – 4 e-
O – 6 e-2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 4H
C O0 0
O 6 e2H – 2x1 e-
12 e-
1 ikatan ganda 42 ps. bebas (2x2) = 4
Total = 12
C OH
muatan formal pd atom dlm t kt L i =
1 total jumlah ikatan( )
total jumlah elektron
l i d -total jumlah elektron yg -struktur Lewis 2
ikatan elektron( )valensi pada
atom bebas
elektron yg tdk terikat
Muatan formal pd C = 4 -0 -½ x 8 = 0
Muatan formal pd O = 6 -4 -½ x 4 = 0
Muatan Formal dan Struktur Lewis1 Pada molekul netral struktur Lewis tanpa muatan formal1. Pada molekul netral, struktur Lewis tanpa muatan formal
lebih disukai dari struktur dengan muatan formal.
2 Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar kurang2. Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar kurang disukai daripada struktur dengan muatan formal yg kecil.
3. Diantara struktur Lewis dengan distribusi muatan formal gyang serupa, struktur yang paling disukai adlah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom yang lebih elektronegatifelektronegatif.
Yang manakah struktur Lewis bagi CH2O?Yang manakah struktur Lewis bagi CH2O?
C O-1 +1 H
C O0 0
H C O H C OH
Struktur resonansi adalah salah satu dari dua atau lebih struktur Lewis untuk satu molekul yang tidak dapat dinyatakanstruktur Lewis untuk satu molekul yang tidak dapat dinyatakan secara tepat dengan hanya menggunakan satu struktur Lewis.
O O O+ -
OOO+-
Apakah struktur resonansi dari ionkarbonat (CO3
2-)?( 3 )
O C O- -
O C O-
OCO-
O O - O -
Pengecualian Aturan Oktet
1. Oktet Tak lengkap
H HBeBe – 2e-
2H – 2x1e-
4e-BeH2
BFB – 3e-
3F – 3x7e- F B F 3 ikatan tunggal (3x2) = 69 ps bebas (9x2) = 18BF3 3F 3x7e
24e-
F
9 ps. bebas (9x2) = 18Total = 24
Pengecualian Aturan Oktet
2. Molekul Berelektron Ganjil
N – 5e-
O – 6e-
11e-NO N O
3. Oktet yang diperluas (atom2 dr unsur2 dg bilangan kuantum utama n > 2)n 2)
S 6 FF
F
SF6
S – 6e-
6F – 42e-
48e-S
F
F
F
F6 ikatan tunggal (6x2) = 12
18 ps. bebas (18x2) = 36Total = 48
F FF
Perubahan entalpi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan tertentu dlm satu mol gas molekul gas disebut Energi Ikatantertentu dlm satu mol gas molekul gas disebut Energi Ikatan.
H H + H ΔH0 = 436 4 kJEnergi Ikatan
H2 (g) H (g) + H (g) ΔH0 = 436,4 kJ
Cl2 (g) Cl (g)+ Cl (g) ΔH0 = 242,7 kJ
HCl (g) H (g) + Cl (g) ΔH0 = 431,.9 kJ
O2 (g) O (g) + O (g) ΔH0 = 498,7 kJ O O2 (g) (g) (g) , O O
N2 (g) N (g) + N (g) ΔH0 = 941,4 kJ N N
Energi Ikatan
Ikatan tunggal < Ikatan Ganda < Ikatan Rangakp Tiga
Energi ikatan rata2 dalam molekul poliatomik
H O H + OH ΔH0 = 502 kJH2O (g) H (g)+ OH (g) ΔH0 = 502 kJ
OH (g) H (g)+ O (g) ΔH0 = 427 kJ
Energi ikatan OH rata2 = 502 + 4272
= 464 kJ
Energi Ikatan (BE) dan perubahan Entalpi dalam reaksi
Bayangkan suatu reaksi dilakukan dengan memutuskan
H0 l i k l i k l
Bayangkan suatu reaksi dilakukan dengan memutuskan seluruh ikatan2 pada reaktan dan kemudian atom2 gas digunakan untuk membentuk seluruh ikatan2 pada produk.
ΔH0 = total energi masuk – total energi keluar= ΣBE(reaktan) – ΣBE(produk)
H2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g) 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g)
Gunakan energi ikatan utk menghitung perubahan entalpi:H2 ( ) + F2 ( ) 2HF ( )H2 (g) F2 (g) 2HF (g)
ΔH0 = ΣBE(reaktan) – ΣBE(produk)
Ikatan yg t t
Jumlah ikatan t t
Energi ikatan (kJ/ l)
Perubahan i (kJ)terputus yg terputus (kJ/mol) energi (kJ)
H H 1 436,4 436,4F F 1 156 9 156 9F F 1 156,9 156,9Ikatan yg terbentuk
Jumlah ikatan yg terbentuk
Energi ikatan (kJ/mol)
Perubahan energi (kJ)
H F 2 568,2 1.136,4
ΔH0 = 436,4 + 156,9 – 2 x 568,2 = -543,1 kJΔH 436,4 156,9 2 x 568,2 543,1 kJ