Minggu, 19 November 2017

REVIEW KIMIA DASAR PERTEMUAN KE-11

REVIEW KIMIA DASAR
PERTEMUAN KE-11

Hasil gambar untuk logo unja

NAMA : LUFITA
NIM : A1C217021
DOSEN PENGAMPU : Dr. YUSNELTI, M.Si

PRODI PENDIDIKAN MATEMATIKA
JURUSAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2017




BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Terkadang terjadi beberapa perubahan yang seringkali luput dari perhatian, kita cenderung menerimanya saja tanpa ingin mencari tahu mengenai apa dan bagaimana hal tersebut bisa terjadi misalnya kenapa besi bisa berkarat? Keingintahuan tentu memberikan kesempatan bagi manusia untuk mencari hal-hal menarik yang ada di langit dan di bumi, dengan mencari ilmu maka ada banyak hal baru yang bisa diketahui seperti unsur kimia yang ada dialam, manfaat sampai resiko yang mungkin ditimbulkannya atau yang lebih mudahnya adalah benda-benda yang sering ditemui disekitar kita. Perubahan-perubahan yang terjadi dikehidupan sehari-hari, beberapa erat hubungannya dengan reaksi-reaksi kimia termasuk proses korosi pada besi.
Ikatan kimia menjadi hal yang turut mempengaruhi kehidupan ini, beberapa ilmuan melakukan penelitian akan berbagai perubahan yang terjadi akibat gaya interaksi tarik dalam ikatan yang terbentuk tersebut. Ikatan kimia sendiri merupakan peristiwa dimana atom melakukan ikatan atau bergabung dengan atom lainnya hingga membentuk senyawa yang berbeda-beda, perbedaan ini disebabkan oleh adanya perbedaan sifat dan juga energi yang menyertainya.  Secara umum ikatan kimia dimaksudkan untuk membuat senyawa diatomik ataupun poliatomik menjadi lebih stabil. Ikatan kimia dibedakan menjadi dua jenis, yaitu ikatan ion dan ikatan kovalen, Anda tentu sudah sering mendengar kedua istilah ini saat masih berada dibangku sekolah. Walaupun bukan hal yang baru didengar namun ternyata beberapa orang masing dengan asing dengan keduanya bahkan kesulitan untuk membedakannya.

1.2 Tujuan
·         Mengetahui pengertian ikatan kimia
·         Mengetahui pengikatan dalam ikatan ion
·         Mengetahui simbol/lambang lewis
·         Mengetahui pengertian ikatan kovalen
·         Mengetahui cara mengaambar struktur
·         Mengetahui orde ikatan dan beberapa sifat ikatan
·         Mengetahui pengertian resonansi
·         Mengetahui muatan resmi dan seleksi struktur lewis
·         Mengetahui pengertian ikatan kovalen koordinasi
·         Mengetahui molekul polar dan elektronegativitas




BAB 2
PEMBAHASAN

2.1 IKATAN KIMIA : KONSEP UMUM

Semua senyawa kimia yang terbentuk akibat berbagai kombinasi unsur penyusunnya. Atom dari unsur yang sama atau unsur yang berbeda digabungkan oleh berbagai ikatan kimia untuk menjaga molekul bersama-sama dan dengan demikian,menganugerahkan stabilitas senyawa yang dihasilkan. Ikatan kimia terdiri atas beragam jenis dan memiliki kekuatan bervariasi.
            Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil. Dengan kata lain ikatan kimia adalah kemampuan suatu atom bergabung dengan atom lain membentuk suatu senyawa.Ikatan kimia dilakukan dengan melepas atau menerima electron, sehingga susunan electron menjadi stabil  (seperti susunan pada gas mulia). Kecenderungan unsur – unsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dengan istilah aturan oktet.Elektron yang berperan dalam pembentukkan ikatan kimia adalah electron valensi dari suatu atom / unsur yg terlibat.Ikatan kimia dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu ikatan ionik , ikatan kovalen dan ikatan kovalen koordinasi.

2.2 PENGIKATAN DALAM IKATAN ION

            Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat adanya serah terima elektron sehingga membentuk ion positif dan ion negatif yang konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia. Ion positif dan ion negatif diikat oleh suatu gaya elektrostatik. Senyawa yang dihasilkan disebut senyawa ion.
            Salah satu contoh ikatan ion yang sering kita jumpai sehari-hari adalah garam dapur. Ya, garam dapur rumus kimianya NaCl (Natrium klorida). Dalam NaCl padat terdapat ikatan antara ion Na+ dan ion Cl–dengan gaya elektrostatik sehingga disebut ikatan ion. Bentuk kristal NaCl merupakan rangkaian antara ion Na+ dan ion Cl–. Satu ion Na+ dikelilingi oleh enam ion Cl– dan satu ion Cl– dikelilingi oleh enam ion Na+ seperti yang diilustrasikan oleh gambar di bawah.

Struktur NaCl
1 Cl dikelilingi 6 Na dan sebaliknya 1 Na dikelilingi 6 Cl
 

Atom-atom membentuk ikatan ion karena masing-masing atom ingin mencapai keseimbangan/kestabilan seperti struktur elektron gas mulia. Ikatan ion terbentuk antara:
1.      Ion positif dengan ion negatif
2.      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),
3.       Atom-atom dengan keelektronegatifan kecil dengan atom-atom yang mempunyai keelektronegatifan besar.
 

Pembentukan Ikatan Ion

            Sebagimana disebutkan di atas bahwa ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain. Masih ingat kan sobat, ikatan antar unsur akan stabil jika eletron terluar berjumlah 2 dan 8. Perhatikan contoh pembentukan ikatan ion antara unsur Na (natrium) dan Cl (klorida) berikut ini:


            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.


*Catatan:
Lambang titik elektron Lewis terdiri atas lambang unsur dan titik-titik yang setiap titiknya menggambarkan satu elektron valensi dari atom-atom unsur. Titik-titik elektron adalah elektron terluarnya.

2.3 SIMBOL/LAMBANG LEWIS

Lambang Lewis dibuat dengan cara menuliskan lambang atom dikelilingi oleh sejumlah titik atau garis untuk menyatakan atom valensi. Contoh, unsur Hidrogen mempunyai satu elektron dalam kulit valensinya, maka diberi lambang  •H. Cara membuat lambang lewis untuk unsur golongan utama  adalah sebagai berikut :
a.       Jumlah titik sesuai dengan golongan ( jumlah elektron valensi)
b.      Tempatkan 1 titik untuk setiap atom maksimum sampai 4 titik, kemudian titik selanjutnya dipasangkan(berpasangan) sampai mencapai oktet
Lambang Lewis unsur-unsur golongan utama adalah sebagai berikut :

Struktur Lewis adalah diagram yang menunjukkan ikatan-ikatan antar atom dalam suatu molekul. Struktur Lewis digunakan untuk menggambarkan ikatan kovalen dan ikatan kovalen koordinat.
Struktur Lewis dikembangkan oleh Gilbert N. Lewis, yang menyatakan bahwa atom-atom bergabung untuk mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil.
Untuk menyusun struktur Lewis dari suatu atom atau unsur, dapat dengan cara menuliskan simbol titik pada sekeliling atom. Setiap titik mewakili satu elektron yang terdapat pada kulit valensi atom tersebut. Elektron yang terlibat dalam ikatan ini hanya elektron-elektron yang terdapat pada kulit terluar dan jumlah total elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan ini tidak mengalami perubahan (merupakan jumlah total elektron valensi dari atom-atom yang berikatan).
Pada umumnya, jumlah elektron pada kulit valensi sama dengan golongan dari suatu atom. Oleh karena itu, jumlah titik pada simbol Lewis sama dengan golongan dari atom tersebut. Namun untuk logam transisi, lantanida, dan aktinida yang mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh, titik Lewis dari unsur-unsur tersebut tidak dapat dituliskan secara sederhana.

2.4 IKATAN KOVALEN

            Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan. Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom-atom non logam).
Pembentukan ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion. Atom non logam cenderung untuk menerima elektron sehingga jika tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan dengan cara mempersekutukan elektronnya dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama. Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).
Ikatan kovalen berdasarkan banyak ikatan terbagi menjadi 3, yaitu sebagai berikut.
a.       Ikatan Kovalen Tunggal
 Contoh:
1H = 1
9F = 2, 7
Atom H memiliki 1 elektron valensi sedangkan atom F memiliki 7 elektron valensi. Agar atom H dan F memiliki konfigurasi elektron yang stabil, maka atom H dan atom F masing-masing memerlukan 1 elektron tambahan (sesuai dengan konfigurasi elektron He dan Ne). Jadi, atom H dan F masing-masing meminjamkan 1 elektronnya untuk dipakai bersama.
 
b.      Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Contoh:
Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk molekul O2
Konfigurasi elektronnya :
8O= 2, 6
Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron sebanyak 2. Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga ke-2 atom O tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.

c.       Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Contoh:
Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk molekul N2
Konfigurasi elektronnya :
7N = 2, 5
Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3. Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga ke-2 atom N tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.

Ikatan kovalen berdasarkan tingkat kepolarannya terbagi menjadi 2, yaitu sebagai berikut.
a)      Ikatan Kovalen Polar

            Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang terbentuk ketika elektron sekutu di antara atom tidak benar-benar dipakai bersama. Hal ini terjadi ketika satu atom mempunyai elektronegativitas  yang lebih tinggi dari pada atom yang lainnya.Atom yang mempunyai elektronegativitas yang tinggi mempunyai tarikan elektron yang lebih kuat. Akibatnya
elektron sekutu akan lebih dekat ke atom yang mempunyai elektronegativitas tinggi.Dengan kata lain,akan menjauhi atom yang mempunyai elektronegativitas rendah.Ikatan kovalen polar menjadikan molekul yangterbentuk mempunyai potensial elektrostatis. Potensial ini
akan membuatmolekul lebih polar, karena ikatan yang terbentuk dengan molekul polarlain relatif lemah. 
Contoh ikatan kovalen polar
Dalam pembentukan molekul HF, kedua elektron dalam ikatan kovalen digunakan tidak seimbang oleh inti atom H dan inti atom F sehingga terjadi pengutuban atau polarisasi muatan.

b)      Ikatan Kovalen Non Polar
Ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan kovalen yang terbentuk ketika atom membagikan elektronnya secara setara (sama).Biasanya terjadi ketika ada atom mempunyai afinitas elektron yang sama atau hampir sama. Semakin dekat nilai afinitas elektron, maka semakin kuat ikatannya.Ikatan kovalen nonpolar terjadi pada molekul gas,atau yang sering disebut sebagai molekul diatomik.Ikatan kovalen nonpolar mempunyai konsep yang sama dengan ikatan kovalen polar,yaitu atom yang mempunyai nilai elekronegativitas tinggi akan menarik elektron lebih kuat.Pernyataan tesebut benar,namun jika terjadi pada molekul diatom (dimana atom penyusunnya adalah sama) maka elektronegativitas juga sama. Ilustrasi ikatan kovalen nonpolar seperti contoh berikut ini:
Contoh Ikatan Kovalen non Polar
Misalnya pada Iodine (I).Dalam pembentukan molekul I2, kedua elektron dalam ikatan kovalen digunakan secara seimbang oleh kedua inti atom iodin tersebut. Oleh karena itu, tidak akan terbentuk muatan (tidak terjadi pengutuban atau polarisasi muatan).
Contoh senyawa lain yang memiliki bentuk molekul simetris dan bersifat
nonpolar adalah CH4, BH3, BCl3, PCl5, dan CO2.

2.5 MENGGAMBAR STRUKTUR

Struktur Lewis dari suatu molekul adalah cara menggambarkan bagaimana atom-atom berikatan membentuk molekul dengan menggunakan penanda seperti noktah atau tanda x untuk mewakili elektron yang terlibat dalam pembentukan molekul. Elektron yang terlibat ini biasanya hanya elektron valensi (elektron yang berada di kulit terluar).
Prinsip dalam menggambarkan struktur Lewis suatu molekul adalah mengupayakan agar elektron di sekitar atom dalam setiap molekul berjumlah delapan atau mengikuti aturan oktet. Dengan memiliki elektron sebanyak 8 setiap atom diharapkan menjadi stabil dengan membentuk ikatan.
Untuk itu sebelum dapat menggambar struktur Lewis suatu molekul harus memahami bagaimana menentukan konfigurasi elektron setiap atom. Biasanya dalam soal-soal disertai dengan data nomor atom setiap unsur yang akan digunakan, tujuannya tidak lain agar dapat menuliskan konfigurasi elektronnya sehingga elektron valensinya juga dapat diketahui.

Cara menggambar struktur Lewis untuk molekul yang tidak mengandung atom bermuatan
·         Hitung jumlah semua elektron valensi untuk setiap atom dalam molekul (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron valensi).
·         Hitung jumlah elektron valensi setiap atom dalam molekul jika atom-atom itu sesuai aturan oktet (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron oktet). Aturan oktet menyatakan bahwa semua atom harus memiliki delapan elektron valensi (kecuali untuk hidrogen, yang cukup dua saja, dan boron dengan enam elektron).
·         Hitung selisih jumlah elektron yang sesuai aturan oktet dengan jumlah elektron valensi nyatanya (hasil pada langkah #2 dikurangi hasil pada langkah #1). Selisih ini akan sama dengan jumlah elektron yang digunakan berikatan dalam molekul. (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron berikatan)
·         Bagilah jumlah elektron berikatan dengan angka dua: Ingat, karena setiap ikatan memiliki dua elektron, jumlah elektron yang digunakan bersama dua atom yang berikatan. Hasil bagi ini merupakan jumlah ikatan yang akan digunakan dalam molekul.(selanjutnya dalam tulisan ini disebut jumlah ikatan)
·         Gambarkan susunan atom untuk molekul dengan jumlah ikatan yang diperoleh pada langkah #4 di atas: Beberapa aturan berguna untuk diingat adalah ini:
ü  Hidrogen dan halogen: berikatan sekali.
ü  Golongan oksigen: berikatan dua kali.
ü  Golongan nitrogen:  berikatan tiga kali. Begitu pula boron.
ü  Golongan karbon: berikatan empat kali.
Sebaiknya ikatan-ikatan yang dipasang antaratom adalah ikatan tunggal terlebih dahulu, dan kemudian menambahkan beberapa ikatan (jika diperlukan) sampai aturan diatas diikuti.
Catatan: Unsur yang lebih elektroprositif atau kurang elektronegatif (dalam tabel periodik unsur letaknya di sebelah kiri (kecuali H) atau sebelah bawah atau jari-jari atomnya lebih besar) lebih mungkin sebagai atom pusat. Perkecualian pada Cl2O, O yang berperan sebagai atom pusat. H tidak akan pernah sebagai atom pusat. Atom pusat ketika membentuk ikatan harus mengikuti aturan oktet, kecuali Be hanya 4 elektron ikatan dan B hanya 6 elektron ikatan.
·         Tentukan jumlah pasangan elektron bebas (tak berikatan). Caranya hitung jumlah elektron valensi – jumlah elektron yang digunakan untuk berikatan atau dengan cara kurangi hasil hitung langkah #1 dengan hasil hitung pada langkah # 3. Tata semuanya di sekitar atom sampai semua memenuhi aturan oktet: Ingat, SEMUA unsur agar di sekitarnya ada delapan elektron, secara total (KECUALI hidrogen). Hidrogen cukup dua elektron. Oh ya untuk unsur yang terletak pada periode 3 (misalnya S belerang) sering jumlah elektron disekitarnya lebih dari delapan, dengan pertimbangan muatan formalnya nol akan lebih disukai.
·         Menguji keberadaan muatan formal, (muatan formal ini adalah muatan semu, hasil perbandingan antara elektron valensi setiap atom dengan jumlah elektron yang dimiliki ketika membentuk ikatan dengan atom yang lain).
Muatan formal tiap atom = elektron valensi atom – jumlah ikatan dengan atom lain – jumlah elektron bebas (tidak digunakan berikatan) yg dimiliki.
Contoh penerapan untuk molekul CH2O
1.      Total elektron valensi adalah 12.
2 elektron valensi H (2 atom H × 1 elektron/atom = 2 elektron)
4 elektron valensi C (1 atom C × 4 elektron/atom) = 4 elektron)
6 elektron valensi O (1 atom O × 6 elektron/atom) = 6 elektron)
Jumlah elektron valensi pada CH2O = 2+4+6 = 12 elektron
2.      Total elektron oktet semua atom dalam CH2O = 20, diperoleh dari:
(2 atom H × 2 elektron) + 1atom C × 8 elektron) + (1 atom O × 8 elektron)  = 4 + 8 + 8 = 20 elektron.
3.      Total elektron berikatan sama dengan total elektron oktet dikurangi total elektron valensi, atau 20 – 12 = 8.
4.      Jumlah ikatan = total elektron berikatan dibagi dua, karena ada dua elektron per ikatan. Akibatnya, di CH2O, jumlah ikatannya = 4. (Karena 8/2 adalah 4).
5.      Penggambaran struktur Lewis, tuliskan atom C di tengah dan atom lainnya (2 atom H dan 1 atom O) berada di sekeliling atom C. Cantumkan elektron berikatan (masing-masing 2 elektron setiap ikatan) di antara atom pusat (C) dengan atom yang ada disekitarnya, antara atom C dan O yang paling mungkin memiliki ikatan rangkap 2 (double bond). Lakukan hingga semua (dalam hal ini 8 elektron berikatan terpakai). 
  1. Jumlah pasangan elektron bebas = total elektron valensi (dari # 1) dikurangi total elektron berikatan (dari # 3), yang dalam contoh ini sama dengan 12 – 8, atau 4. Melihat struktur CH2O, dapat dilihat bahwa karbon sudah memiliki delapan elektron di sekitarnya. Oksigen, hanya memiliki empat elektron di sekitarnya (lihat gambar pada nomor 5 di atas). Untuk melengkapi gambar, masing-masing oksigen harus memiliki dua set pasangan elektron bebas, Tambahkan pasangan elektron bebas pada atom O sehingga aturan oktet terpenuhi.seperti dalam struktur Lewis berikut: 
      7.  Menguji ada tidaknya muatan formal tiap atom.
·         Muatan formal C = 4 (e.valensi) – 4 (jumlah ikatan) – 0 (jumlah elektron bebas) = 0
·         Muatan formal H = 1 – 1 – 0 = 0
·         Muatan formal O = 6 – 2 – 4 = 0
Jadi benar bahwa molekul CH2O ini tidak bermuatan alias netral.

Cara menggambar struktur Lewis untuk molekul yang mengandung satu atau lebih atom bermuatan
Cara ini pada dasarnya adalah sama dengan cara di atas, kecuali ada beberapa aturan tambahan. Perubahan prosedur di atas diuraikan dengan huruf berwarna merah.
·         Hitung jumlah semua elektron valensi untuk setiap atom dalam molekul (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron valensi). Untuk anion poliatomik, tambahkan muatan ion (jumlah elektron yang diterima) dengan jumlah elektron valensi.. Untuk kation poliatomik, kurangi muatan ion (jumlah elektron yang dilepas) dari jumlah elektron valensi.
·         Hitung jumlah elektron valensi setiap atom dalam molekul jika atom-atom itu sesuai aturan oktet (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron oktet). Aturan oktet menyatakan bahwa semua atom harus memiliki delapan elektron valensi (kecuali untuk hidrogen, yang cukup dua saja, dan boron dengan enam elektron).
·         Hitung selisih jumlah elektron yang sesuai aturan oktet dengan jumlah elektron valensi nyatanya (hasil pada langkah #2 dikurangi hasil pada langkah #1). Selisih ini akan sama dengan jumlah elektron yang digunakan berikatan dalam molekul (selanjutnya dalam tulisan ini disebut total elektron berikatan).
·         Bagilah jumlah elektron berikatan dengan angka dua: Ingat, karena setiap ikatan memiliki dua elektron, jumlah elektron yang digunakan bersama dua atom yang berikatan. Hasil bagi ini merupakan jumlah ikatan yang akan digunakan dalam molekul(selanjutnya dalam tulisan ini disebut jumlah ikatan).
·         Gambarkan susunan atom untuk molekul dengan jumlah ikatan yang diperoleh pada langkah #4 di atas: Beberapa aturan berguna untuk diingat adalah ini: Hidrogen dan halogen: dapat berikatan sekali.
ü  Golongan Oksigen dapat berikatan satu, dua, atau tiga kali.
ü  Golongan Nitrogen dapat berikatan dua, tiga, atau empat kali
ü  Golongan Boron biasanya dapat berikatan empat kali.
ü  Golongan Karbon dapat berikatan empat kali.
Sebaiknya ikatan-ikatan yang dipasang antaratom adalah ikatan tunggal terlebih dahulu, dan kemudian menambahkan beberapa ikatan (jika diperlukan) sampai aturan diatas diikuti. Catatan unsur yang lebih elektroprositif atau kurang elektronegatif (dalam tabel periodik unsur letaknya di sebelah kiri (kecuali H) atau sebelah bawah atau jari-jari atomnya lebih besar) lebih mungkin sebagai atom pusat.
·         Tentukan jumlah pasangan elektron bebas (tak berikatan). Caranya hitung jumlah elektron valensi – jumlah elektron yang digunakan untuk berikatan atau dengan cara kurangi hasil hitung langkah #1 dengan hasil hitung pada langkah # 3. Tata semuanya di sekitar atom sampai semua memenuhi aturan oktet: Ingat, SEMUA unsur agar di sekitarnya ada delapan elektron, secara total (KECUALI hidrogen). Hidrogen cukup dua elektron. Catatan unsur yang dalam tabel periodik unsur letaknya di sebelah kiri (kecuali H) lebih mungkin sebagai atom pusat.
·         Untuk menentukan apakah atom memiliki muatan, bandingkan jumlah elektron setiap atom dengan jumlah elektron valensi normalnya. Langkah ini sama dengan kita menguji keberadaan muatan formal setiap atom dalam molekul, sehingga pada bagian akhir kita akan tahu molekul itu bermuatan atau tidak, kalau bermuatan kita jadi tahu atom mana yang menyumbang muatan tersebut.
Untuk tujuan ini (tinjauan tiap atom), setiap ikatan dihitung hanya satu elektron dan setiap pasangan elektron bebas dihitung dua elektron. Jika jumlah elektron yang dimiliki atom lebih dari jumlah elektron valensi normal, maka atom memiliki muatan negatif. Jika jumlahnya kurang dari jumlah elektron valensi normal, maka atom bermuatan positif. Jika itu sama dengan keadaan normal, maka atom tidak bermuatan.
Contoh penerapan untuk molekul CO32-
1.      Total elektron valensi adalah 24.
4 elektron valensi C (1 atom C × 4 elektron/atom) = 4 elektron)
18 elektron valensi O (3 atom O × 6 elektron/atom) = 18 elektron)
2 elektron yang diterima (karena ion bermuatan 2-)
Jumlah elektron valensi pada CO32- dianggap = 24 elektron
2.      Total elektron oktet semua atom dalam CO32- = 32, diperoleh dari: (1 atom C × 8 elektron) + (3 atom O × 8 elektron)  = 8 + 24 = 32 elektron.
3.      Total elektron berikatan = total elektron oktet dikurangi total elektron valensi, atau 32 – 24 = 8.
4.      Jumlah ikatan = total elektron berikatan dibagi dua, karena ada dua elektron per ikatan. Akibatnya, di CO32-, jumlah ikatannya = 4. (Karena 8/2 adalah 4).
5.      Penggambaran struktur Lewis, tuliskan atom C di tengah dan 3 atom O berada di sekeliling atom C. Cantumkan elektron berikatan (masing-masing 2 elektron setiap ikatan atau langsung dengan menuliskan garis ikatan (perikatan 2 elektron)) di antara atom pusat (C) dengan atom O yang ada disekitarnya, perhatikan antara atom C dan O ada yang memungkinkan memiliki ikatan rangkap 2 (ikatan dobel). Lakukan hingga semua elektron berikatan terpakai (dalam hal ini  8 elektron berikatan terpakai atau dengan sistem garis, 4 garis).
6.      Jumlah pasangan elektron bebas = total elektron valensi (dari # 1) dikurangi total elektron berikatan (dari # 3), yang dalam contoh ini sama dengan 24 – 8, atau 16.Melihat struktur CO32-, dapat dilihat bahwa karbon sudah memiliki delapan elektron (4 ikatan) di sekitarnya. Pada O yang berikatan rangkap dengan C hanya perlu 2 pasangan elektron bebas hingga memenuhi aturan oktet, dua O lainnya masing-masing perlu 3 pasang elektron bebas untuk memenuhi aturan oktet karena antara O dan C hanya berikatan tunggal (yang sama dengan punya dua elektron)
7.      Menentukan atom manakah yang kemungkinan bermuatan adalah dengan membandingkan elektron yang dimiliki dengan elektron valensi normalnya. Dalam hal ini O yang ada di kiri dan kanan atom C elektronnya berlebih satu dari jumlah elektron valensi yang seharusnya. Seharusnya hanya punya 6 tetapi pada bagian tersebut O punya 7 elektron (6 + 1 elektron diambil dari elektron ikatan antara dirinya dengan atom C).

2.6 ORDE IKATAN DAN BEBERAPA SIFAT IKATAN
2.6.1 Orde ikatan
Orde ikatan adalah jumlah ikatan kimia antara sepasang atom. Misalnya, dalam nitrogen diatomik N≡N, orde ikatan adalah 3, dalam asetilena H−C≡C−H orde ikatan antara dua atom karbon juga 3, dan orde ikatan C−H adalah 1. orde ikatan memberikan indikasi stabilitas ikatan. Unsur dengan nilai orde ikatan 0 tidak dapat ada, namun senyawa dapat memiliki nilai ikatan 0. Spesi isoelektronik memiliki bilangan ikatan yang sama.
Dalam molekul yang memiliki resonansi atau ikatan nonklasikal, orde ikatan tidak perlu bilangan bulat. Dalam benzena, di mana orbital molekul terdelokalisasi mengandung 6 elektron pi di atas enam karbon yang pada dasarnya menghasilkan setengah ikatan pibersama dengan ikatan sigma untuk masing-masing sepasang atom karbon, memberikan orde ikatan yang terhitung sebesar 1.5.
Istilah orde ikatan (bonding order) ini digunakan dalam teori orbital molekul (molecule orbital theory). Menurut teori orbital molekul bahwa semua elektron dalam tiap atom dalam molekul turut terlibat dalam pembentukan ikatan dengan mengisi orbital-orbital, yaitu orbital molekul ikatan (bonding molecule orbital) dan orbital molekul antiikatan (antibonding molecule orbital). Berbeda dengan teori ikatan valensi bahwa dalam pembentukan ikatan antaratom hanya elektron valensi saja. Bagaimana menentukan orde ikatan suatu molekul atau ion?
Biasanya menentukan orde ikatan suatu molekul atau ion menggunakan rumus ½  dari selisih jumlah elektron dalam orbital molekul ikatan dengan jumlah elektron dalam orbital molekul antiikatan (ditandai dengan *). Tentu saja perlu kecermatan untuk menghitung jumlah elektron pada orbital-orbital molekul itu. 
Berikut ini contoh diagram orbital molekul untuk O2, O2, dan O2–2:
Diagram Orbital Molekul O2
Untuk menentukan orde ikatan perhatikan pada orbital 2p saja, karena di sini jumlah elektron dalam orbital molekul σ1s = σ*1s dan jumlah elektron dalam orbital molekul σ2s = σ*2s.
Orde ikatan untuk O2 = ½ ( Σ elektron dalam orbital ikatan – Σ elektron dalam orbital anti-ikatan)
Orde ikatan untuk O2 = ½ (6 – 2) = 2.

Diagram Orbital Molekul O2
Orde ikatan untuk O2 = ½ (6 – 3) = 1,5.

Diagram Orbital Molekul O2–2
Orde ikatan untuk O2–2 = ½ (6 – 4) = 1.

Cara lain lagi namun hasil sama dan akurat tanpa menggunakan diagram adalah sebagai berikut:
Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 8 sampai 14 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara mengurangi total jumlah elektron dengan 8 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
N2+  ⇒ Total jumlah elektron = 13, ⇒ 13 – 8 = 5, ⇒ 5/2 = 2,5
Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 15 sampai 20 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara menghitung selisih antara total jumlah elektron dengan 20 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
F2  ⇒ Total jumlah elektron = 19, ⇒ 20 – 19 = 1, ⇒ 1/2 = 0,5
Orde ikatan untuk ion sisa asam yang mengandung oksigen dihitung menggunakan cara berikut:
Orde ikatan =  [(2 x jumlah O) – muatan] / jumlah O
NO3  ⇒ [(2 x 3) – 1] / 3 = 1,66
ClO4 ⇒ [(2 x 4) – 1] / 4 = 1,75
SO4–2 ⇒ [(2 x 4) – 2] / 4 = 1,50
NO2  ⇒ [(2 x 2) – 1] / 2 = 1,50
PO4–3 ⇒ [(2 x 4) – 3] / 4 = 1,25

Selain cara tadi untuk menentukan orde ikatan dapat juga dengan menggambar struktur Lewis terlebih dahulu untuk tiap molekul atau ion kemudian orde ikatan dihitung dengan cara:
Orde ikatan = jumlah ikatan antaratom dibagi dengan jumlah atom yang ada disekitar atom pusat.
Contoh CO2 
O=C=O 
Orde ikatan = 4 / 2 = 2.

2.6.2 Beberapa sifat ikatan
Sifat  umum senyawa yang berikatan ion:
1.      Titik lebur dan titik didih yang tinggi
2.      Dalam keadaan lebur dan larutan dapat menghantarkan arus listrik atau bersifat konduktor.
3.      Keras dan mudah patah
4.      Mudah larut dalam air
5.      Larut dalam pelarut polar
Sifat umum senyawa kovalen:
1.      Titik lebur dan titik didih yang rendah
2.      Tidak  dapat menghantarkan arus listrik , akan tetapi senyaw akovalen polar dalam bentuk larutan dapat menghantarkan listrik.
3.      Pada umumnya lunak
4.      Tidak larut dalam air
5.      Larut dalam pelarut nonpolar

2.7 RESONANSI

Resonansi adalah delokalisasi elektron pada molekul atau ion poliatomik tertentu diamna ikatannya tidak dapat ditulisakn dalam satu struktur Lewis. Struktur molekul atau ion yang mempunyai delokalisasi elektron disebut dengan struktur resonan.
Masing-masing struktur resonan dapat melambangkan struktur Lewis dengan hanya satu ikatan kovalen antara masing-masing pasangan atom. Beberapa struktur Lewis digunakan bersama-sama untuk menjelaskan struktur molekul. Namun struktur tersebut tidak tetap melainkan ada sebuah osilasi antara ikatan rangkap dengan elektron saling berbolak-bail. Maka dari itu disebut dengan resonansi. Struktur yang sebenarnya mungkin saja adalah peralihan dari dua struktur resonan. Bentuk peralihan (intermediet) dari struktur resonan disebut dengan hibrida resonan.
Resonansi dalam kimia diberi simbol garis dengan dua arah panah (↔). Perhatikan contoh resonansi ozon (O3) berikut.
Gambar terkait
Pada ozon terdapat perpindahan elektron antara inti yang dijelaskan dengan anak panah. Perhatikan contoh berikut:

Gambar terkait

2.8 MUATAN RESMI DAN SELEKSI STRUKTUR LEWIS

Dengan membandingkan jumlah elektron pada suatu atom bebas dengan jumlah elektron yang terkait dengan atom tersebut dalam struktur Lewis, kita dapat menentukan distribusi elektron dalam molekul dan menggambarkan struktur Lewisnya yang paling mungkin. Prosedurnya sebagai berikut: dalam keadaan bebas, jumlah elektron yang dimiliki oleh suatu atom sama dengan jumlah elektron valensinya. (Seperti biasa, kita tidak perlu memperhatikan elektron-elektron bagian dalam). Didalam molekul, elektron yang dimiliki oleh suatu atom adalah elektron-elektron bebas pada atom tersebut ditambah pasangan elektron ikatan diantara atom tersebut dengan atom yang lain. Tetapi, karena pasangan elektron ikatan digunakan bersama oleh atom-atom yang berikatan maka jumlah elektron pada pasangan elektron ikatan harus dibagi secara merata diantara atom-atom yang membentuk ikatan tersebut. Muatan formal (formal charge) suatu atom adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis.
Untuk menentukan jumlah elektron atom dalam struktur Lewis, aturan berikut:
1.      Semua elektron non-ikatan dalam atom tersebut dinyatakan milik atom itu.
2.      Kita membagi ikatan antara atom tersebut dengan atom yang lain dan menyatakan separuh elektron ikatannya sebagai milik atom tersebut.
Konsep muatan formal dapat diilustrasikan dengan menggunakan molekul ozon (O3) sebagai contoh. Dengan mengikuti tahapan, kita bisa menggambarkan struktur Lewis untuk O3:
Muatan formal pada setiap atom dalam O3 sekarang dapat dihitung menurut skema berikut:
dimana garis merah bergelombang menyatakan pemutusan ikatan. Perhatikan bahwa pemutusan ikatan tunggal menghasilkan transfer satu elektron, pemutusan ikatan rangkap dua mengasilkan transfer dua elektron untuk masing-masing atom dalam ikatan dan seterusnya. Jadi muatan formal untuk atom-atom dalam O3 adalah:
Untuk muatan positif satu dan muatan negatif satu, biasanya penulisan angka 1 diabaikan.
Aturan berikut dapat membantu Anda dalam penulisan muatan formal:
1.      Untuk molekul netral, jumlah muatan formal harus nol, karena merupakan spesi netral. (Aturan ini berlaku, misalnya pada molekul O3.)
2.      Untuk kation, jumlah muatan formal harus sama dengan muatan positifnya.
3.      Untuk anion, jumlah muatan formal harus sama dengan muatan negatifnya.
Ingatlah bahwa molekul formal tidak menyatakan pemisahan muatan yang sebenarnya di dalam molekul. Dalam molekul ozon misalnya, tidak ada bukti yang menyatakan bahwa atom O pusat bermuatan 1+ atau salah satu atom O ujung bermuatan 1-. Penulisan muatan-muatan ini pada atom dalam struktur dalam Lewis hanya membantu kita untuk melihat elektron valensi dalam molekul.
Kadang-kadang terdapat lebih dari satu struktur Lewis yang mungkin untuk spesi tertentu. Pada kasus seperti ini, muatan formal dapat membantu kita untuk memiliki struktur Lewis yang lebih disukai dan petunjuknya adalah sebagai berikut:
1.      Pada molekul netral, struktur Lewis tanpa muatan formal lebih disukai dari struktur dengan muatan formal.
2.      Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar (2+, 3+, dan/atau 2-, 3-, dan seterusnya)kurang disukai daripada struktur dengan mutan formal yang kecil.
3.      Di antara struktur Lewis dengan distribusi mauatan formal yang serupa, struktur yang paling disukai adalah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom yang lebih elektronegatif.

2.9 IKATAN KOVALEN KORDINAT

Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan yang terbentuk dari pemakaian pasangan elektron bersama yang berasal dari salah satu atom yang memiliki pasangan elektron bebas. Contoh senyawa yang memiliki ikatan kovalen koordinasi adalah HNO3, NH4Cl, SO3, dan H2SO4.
Ciri-ciri dari ikatan kovalen koordinasi adalah pasangan elektron bebas dari salah satu atom yang dipakai secara bersama-sama seperti pada contoh senyawa HNO3 berikut ini. Tanda panah (→) menunjukkan pemakaian elektron dari atom N yang digunakan secara bersama oleh atom N dan O.
Jadi, senyawa HNO3 memiliki satu ikatan kovalen koordinasi dan dua ikatan kovalen.

Contoh ikatan kovalen koordinasi

1.      Senyawa SO3

Atom 16S memiliki konfigurasi elektron 2  8  6. Jadi, atom ini memiliki enam elektron valensi. Atom 8O memiliki konfigurasi elektron 2  6. Untuk membentuk senyawa SO3 yang memenuhi kaidah oktet, sepasang elektron dari atom S akan berikatan dengan sepasang elektron dari atom O sehingga membentuk satu ikatan rangkap dua. Dua pasang elektron lainnya dari atom S akan membentuk dua ikatan kovaleen koordinasi dengan dua atom O.
Jadi, dalam senyawa SO3 terdapat satu ikatan rangkap dua ddan ikatan kovalen koordinasi.

2.      Senyawa HNO3

Pada penggambaran struktur lewis molekul HNO3, elektron yang berasal dari atom H ditandai dengan (x), elektron dari N ditandai dengan (x), dan elektron dari O ditandai dengan (.).
Jadi, dalam molekul HNO3 terdapat 3 ikatan kovalen dan 1 ikatan kovalen koordinasi.

3.      NH3

Sebagai contoh ikatan kovalen koordinasi adalah senyawa amonia, NH3, terdiri atas tiga pasangan elektron sekutu untuk tiga ikatan kovalen tunggal N-H. Namun karena atom N memiliki lima elektron valensi, maka masih tersedia sepasang elektron bukan ikatan atau sepasang elektron menyendiri (lone pair electron).
Jika molekul NH3 bergabung dengan ion H+ (hidrogen tanpa elektron) membentuk ion NH4+, maka hanya ada satu kemungkinan pembentukan pasangan elektron sekutu yang berasal dari atom N sebagai ikatan kovalen koordinasi, yang dapat dilukiskan menurut gambar berikut.
Kenyataan bahwa keempat ikatan kovalen N-H mempunyai panjang ikatan yang sama menyarankan bahwa penggambaran khusus ikatan kovalen koordinasi tidak bermanfaat kecuali hanya mengindikasikan proses pembentukan pasangan elektron sekutu saja dan oleh karena itu muatan ion menjadi milik seluruh gugus amonium.

4.      NH4Cl

NH4Cl merupakan salah satu contoh senyawa kovalen koordinasi. Perhatikan kovalen koordinasi pada NH4+ di bawah.
Senyawa NH4Cl terbentuk dari ion NH4+ dan ion Cl. Ion NH4+ terbentuk dari molekul NH3 dan ion H+, sedangkan ion H+ terbentuk jika hidrogen melepaskan satu elektronnya.
Ikatan kovalen koordinasi digambarkan dengan lambang elektron yang sama (dua titik). Hal itu menunjukan bahwa pasangan elektron itu berasal dari atom yang sama.
Ikatan kovalen dituliskan dengan tanda (-), sedangkan kovalen koordinasi dituliskan dengan tanda (→). Jika NH4+ berikataan dengan Cl, akan terbentuk senyawa NH4Cl. Jadi, pada senyawa NH4Cl terdapat tiga jenis ikatan, yaitu tiga ikatan kovalen, satu ikatan kovalen koordinasi, dan satu ikatan ion (antara ion NH4+ dengan ion Cl).

2.10 MOLEKUL POLAR DAN ELEKTRONEGATIVITAS

·         Molekul Polar

Sebuah molekul polar adalah molekul yang memiliki muatan sebagian besar positif di satu sisi dan kebanyakan muatan negatif di sisi lain. Perbedaan muatan ini memungkinkan ujung positif dari molekul untuk menarik ke ujung negatif lain. Sebuah ikatan hidrogen, memiliki daya tarik tersendiri antara beberapa molekul polar, adalah karakteristik penting lainnya. Ini adalah ikatan yang membantu untuk membuat asam deoksiribonukleat (DNA) double helix ‘s menjadi mungkin. Ikatan hidrogen antara bahan dalam komposisi DNA membantu untuk menjaga bentuk stabil.
Ikatan kovalen dan ikatan ion adalah dua cara antara dua atom dapat bergabung dalam molekul. Namun ikatan kovalen, dapat menghasilkan molekul polar. Ikatan kovalen terjadi ketika satu atom berbagi elektron dengan yang lain. Kadang-kadang, satu atom akan menarik elektron lebih dari yang lain. Jika hal ini terjadi, molekul polar dapat terjadi.
Molekul seperti tidak secara otomatis terjadi ketika satu atom dalam molekul menarik lebih banyak elektron dari yang lain. Jika distribusi muatan adalah sama di seluruh molekul, hasilnya adalah molekul non-polar. Sebagai contoh, air adalah polar karena sisi oksigen negatif sedangkan sisi hidrogen positif.
Molekul polar
Molekul polar kadang membentuk ikatan hidrogen
Di sisi lain, boron trifluorida (BF3) adalah non-polar. Meskipun atom fluorin menarik elektron lebih dari boron, tiga atom fluorin mengelilingi boron, sehingga molekul bermuatan negatif secara keseluruhan.
ikatan molekul
Sebuah molekul polar tidak dapat berikatan dengan molekul non-polar.
  
·         Elektronegativitas
Elektronegativitas adalah kemampuan suatu atom dalam sebuah molekul untuk menarik elektron ke dalam struktur atom tersebut (ingat! Atom terdiri dari elektron-elektron).
Elektronegativitas merupakan afinitas dari suatu atom untuk menarik elektron pada suatu ikatan.
Elektronegativitas berpengaruh pada pembentukan kutub polar dalam suatu senyawa kimia. Nilai perbedaan elektronegativitas dari dua unsur dapat digunakan dalam menentukan jenis ikatan yang terbentuk ketika kedua unsur tersebut membentuk senyawa. Terbentuknya ikatan ionik dan kovalen ditentukan dari perbedaan nilai elektronegativitas dari unsur-unsur pembentuk senyawanya. 

Cara Menentukan Elektronegativitas

Cara untuk menentukan elektronegativitas yang masih digunakan hingga sekarang ialah skema dari seorang saintis asal Amerika peraih penghargaan Nobel yaitu Linus Pauling. Untuk memahami model Pauling ini, digunakan contoh molekul HX.
Untuk mengukur elektronegativitas relatif dari atom H dan X ini, dibandingkan antara pengukuran energi ikatan H-X yang sebenarnya dengan energi ikatan H-X yang diperkirakan.
Energi ikatan H-X yang diperkirakan ini dihitung dengan persamaan:
Perkiraan energi H-X= (Energi Ikatan H-H + Energi Ikatan X-X)/2
Kemudian hasil perkiraan energi H-X ini akan digunakan dalam menghitung perbedaan antara energi ikatan H-X yang sebenarnya dengan energi ikatan H-X yang diperkirakan.
Perbedaan = (H-X)sebenarnya – (H-X)perkiraan
Perbedaan antara H-X sebenarnya dan H-X perkiraan inilah yang menjadi nilai elektronegativitas suatu unsur.
Jika H dan X memiliki elektronegativitas yang sama maka perbedaannya =0. Sedangkan jika X memiliki elektronegativitas yang jauh lebih tinggi dari H, maka elektron akan cenderung tertarik ke atom X. Dan molekul yang terbentuk akan polar dengan distribusi muatan.
Ikatan ini dapat dikatakan memiliki sifat ikatan ionik dan sifat ikatan kovalen sekaligus. Semakin besar perbedaan elektronegativitas atomnya, maka semakin besar sifat ionik dari suatu senyawa tersebut.
Cara perhitungan elektronegativitas semacam ini telah diterapkan sejak dahulu untuk semua unsur kimia. Perhatikan dalam suatu sistem periodik unsur, kecenderungan nilai elektronegativitas meningkat dari kiri ke kanan dan berkurang dari atas ke bawah.



Daftar pustaka

Tidak ada komentar:

Posting Komentar