< PreviousIkatan Kimia SMA Jilid 143Gambar 3.1 Kisi Kristal Senyawa NaCl.Sumber: Hamparan Dunia Ilmu Time lifeBAB 3IKATAN KIMIAPada pelajaran bab tiga ini akan dipelajari tentang ikatan ion, ikatankovalen, dan ikatan logam.KIMIA SMA Jilid 144Bab 3Ikatan KimiaSelain gas mulia di alam unsur-unsur tidak selaluberada sebagai unsur bebas (sebagai atom tunggal), tetapikebanyakan bergabung dengan atom unsur lain. Tahun 1916G.N. Lewis dan W. Kossel menjelaskan hubungan kestabilangas mulia dengan konfigurasi elektron. Kecuali He; mempunyai2 elektron valensi; unsur-unsur gas mulia mempunyai 8elektron valensi sehingga gas mulia bersifat stabil. Atom-atomunsur cenderung mengikuti gas mulia untuk mencapaikestabilan.Jika atom berusaha memiliki 8 elektron valensi, atomdisebut mengikuti aturan oktet. Unsur-unsur dengan nomoratom kecil (seperti H dan Li) berusaha mempunyai elektronvalensi 2 seperti He disebut mengikuti aturan duplet. Carayang diambil unsur supaya dapat mengikuti gas mulia, yaitu:1.melepas atau menerima elektron;2.pemakaian bersama pasangan elektron.Tujuan Pembelajaran:Sekarang kita akan belajar ikatan kimia, setelah belajar materi ini diharapkan kamumampu:1.Menjelaskan kecenderungan suatu unsur untuk mencapai kestabilan dengan caraberikatan dengan unsur lain.2.Menggambarkan susunan elektron valensi atau struktur Lewis.3.Menjelaskan terjadinya ikatan ion dengan contoh-contoh senyawa ionik.4.Menjelaskan terjadinya ikatan kovalen tunggal, rangkap 2, dan rangkap 3.5.Menyelidiki kepolaran senyawa dan kaitannya dengan keelektronegatifan melaluipercobaan.6.Menjelaskan terbentuknya ikatan kovalen koordinasi dengan contoh senyawanya.7.Menjelaskan terbentuknya ikatan logam dan hubungannya dengan sifat fisis logam.Ikatan Kimia SMA Jilid 145Ikatan ion terbentuk akibat adanya melepas atau me-nerima elektron oleh atom-atom yang berikatan. Atom-atomyang melepas elektron menjadi ion positif (kation) sedangatom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (an-ion). Ikatan ion biasanya disebut ikatan elektrovalen. Senyawayang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik.Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atomunsur logam dan nonlogam. Atom unsur logam cenderungmelepas elektron membentuk ion positif, dan atom unsur non-logam cenderung menangkap elektron membentuk ion negatif.Contoh: NaCl, MgO, CaF2, Li2O, AlF3, dan lain-lain.1.NaoNa+ + e–2, 8, 12, 8Cl + e–oCl–2, 8, 72, 8, 8Na+ + Cl–oNaCl2.MgoMg2+ + 2 e–2, 8, 22, 8O + 2 e–oO2–3, 62, 8Mg2+ + O2–oMgO3.CaoCa2+ + 2 e–2, 8, 8, 22, 8, 82 F + 2 e–o2 F–2, 72, 8Ca2+ + 2 F–oCaF2A.Ikatan Ion20Ca9F9F82822727e–e–11Na17Cl182782e–12Mg8O228622 e–KIMIA SMA Jilid 146LiOMgOOClOOOOOOOCOOOOLambang titik elektron Lewis terdiri atas lambang unsurdan titik-titik yang setiap titiknya menggambarkan satu elektronvalensi dari atom-atom unsur. Titik-titik elektron adalahelektron terluarnya.Tabel 3.1 Contoh-contoh lambang titik elektron lewisUntuk membedakan asal elektron valensi penggunaantanda (O) boleh diganti dengan tanda (x), tetapi pada dasarnyaelektron mempunyai lambang titik Lewis yang mirip.Lambang titik Lewis untuk logam transisi, lantanida, danaktinida tidak dapat dituliskan secara sederhana, karenamempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh. Contohpenggunaan lambang titik Lewis dalam ikatan ion sebagaiberikut.3Li3Li8Oe–e–12126213Al9F9F9Fe–e–e–7272722834.2 Lio2 Li+ + 2 e–2, 12O + 2 e–oO2–2, 6o2, 82 Li+ + O2–oLi2O5.AloAl3+ + 3 e–2, 8, 32, 83 F + 3 e–o3 F–2, 72, 8Al3+ + 3 F–oAlF3UnsurLambang titik LewisLi (2, 1)Mg (2, 8, 2)Cl (2, 8, 7)C (2, 4)Ikatan Kimia SMA Jilid 147Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersamapasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan. Pasanganelektron yang dipakai bersama disebut pasangan elektronikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibatdalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasanganelektron bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antaraatom-atom unsur nonlogam, bisa sejenis (contoh: H2, N2, O2,Cl2, F2, Br2, I2) dan berbeda jenis (contoh: H2O, CO2, danlain-lain). Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalendisebut senyawa kovalen.Berdasarkan lambang titik Lewis dapat dibuat strukturLewis atau rumus Lewis. Struktur Lewis adalah penggambaranikatan kovalen yang menggunakan lambang titik Lewis di manaPEI dinyatakan dengan satu garis atau sepasang titik yangdiletakkan di antara kedua atom dan PEB dinyatakan dengantitik-titik pada masing-masing atom.Contoh:1.H2H + H XOOoH H o H HXOLambang titik Lewis Struktur Lewis2.H2OLi + ClOxxxxxxx o [Li]+[ Cl ]xxxxxxx–Sifat-sifat fisika senyawa ionik pada umumnya:1.pada suhu kamar berwujud padat;2.struktur kristalnya keras tapi rapuh;3.mempunyai titik didih dan titik leleh tinggi;4.larut dalam pelarut air tetapi tidak larut dalam pelarut organik;5.tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi padafase cair (lelehan) dan larutannya menghantarkan listrik.B.Ikatan Kovalen+ oo H O H oH O HHXHXOOOOOOOOHHOXOXOOOOOOOOKIMIA SMA Jilid 148Macam-macam ikatan kovalen:1.Berdasarkan jumlah PEI-nya ikatan kovalen dibagi 3:a.Ikatan kovalen tunggalIkatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki1 pasang PEI.Contoh:H2, H2O (konfigurasi elektron H = 1; O = 2, 6)atau H HH H XOH O H atau H O HOOOOOOXXb.Ikatan kovalen rangkap duaIkatan kovalen rangkap 2 yaitu ikatan kovalen yangmemiliki 2 pasang PEI.Contoh:O2, CO2 (konfigurasi elektron O = 2, 6; C = 2, 4)O OOOOOOOXXXXXXatauO OO C OOOOOOOOOXXXXatauO C Oc.Ikatan kovalen rangkap tigaIkatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yangmemiliki 3 pasang PEI.Contoh:N2 (Konfigurasi elektron N = 2, 5)N N XXXXXOOOOO atau N N2.Berdasarkan kepolaran ikatan, ikatan kovalen dibagi 2:a.Ikatan kovalen polarIkatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEI-nya cenderung tertarik ke salah satu atom yang ber-ikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen ditentukan olehkeelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen po-lar biasanya terjadi antara atom-atom unsur yang bedakeelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk mo-lekul asimetris, mempunyai momen dipol (P= hasil kalijumlah muatan dengan jaraknya) z 0.Contoh:1)HFH – FKeelektronegatifan 2,1; 4,0Beda keelektronegatifan = 4,0 – 2,1 = 1,9P= q u r = 1,91 Debye(a)r–q+qIkatan Kimia SMA Jilid 1492)H2OKeelektronegatifan 2,1; 3,5Beda keelektronegatifan = 3,5 – 2,1 = 1,4P= q u r = 1,85 Debye3)NH3Keelektronegatifan 2,1; 3,0Beda keelektronegatifan= 3,0 – 2,1 = 0,9P= q u r = 1,47 Debyeb.Ikatan kovalen nonpolarIkatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEI-nya tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang ber-ikatan. Senyawa kovalen nonpolar terbentuk antaraatom-atom unsur yang mempunyai beda keelektro-negatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol)atau mempunyai bentuk molekul simetri.Contoh:1)H2H – HKeelektronegatifan H = 2,1 makaBeda keelektronegatifan H2 = 0P= 0Bentuk molekul simetri2)CH4HHCHHKeelektronegatifan 2,1; 2,5Beda keelektronegatifan = 2,5 – 2,1 = 0,4P= q u r = 0Bentuk molekul simetriMXXXXXM(b)XXMXX109.5°(c)(d)(e)rGambar 3.2a.momen dipol senyawapolar (P z 0)d.momen dipol senyawanonpolar (P = 0)b, c, dan e masing-masingadalah bentuk molekulH2O, NH3, dan CH4.HH OH –– N –– H|HKIMIA SMA Jilid 150PercobaanUji kepolaran senyawa1.Tujuan percobaan: menguji kepolaran senyawadengan medan listrik.2.Alat dan bahan:a.sisir plastikf.corongb.kain wolg.gelas bekerc.bureth.aird.statifi.larutan metanae.klem3.Cara kerja:a.Pasang buret pada statif. Masukkan air padaburet menggunakan corong.b.Ambil sisir plastik. Gosok berkali-kali dengan kainwol agar terjadi medan listrik. Kemudian letakkansisir dekat aliran air pada buret. Apa yang dapatAnda amati?c.Bagaimana jika aliran air diganti dengan CH4?4.Hasil pengamatan:5.Kesimpulana.Air termasuk senyawa yang bersifat ....b.Metana termasuk senyawa yang bersifat ....No.LarutanPembelokan olehmedan listrikKepolaransenyawa12airlarutanmetana........................................................................................3.Ikatan kovalen koordinasiIkatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang PEI-nya berasal dari salah satu atom yang berikatan.Contoh:NH4+NH3 + H+ o NH4+Ikatan Kimia SMA Jilid 151Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibatpenggunaan bersama elektron-elektron valensi antaratom-atom logam. Contoh: logam besi, seng, dan perak.Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen.Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatanlogam adalah teori lautan elektron.Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukanelektron valensi dari suatu atom besi (Fe) dapat saling tum-pang tindih dengan tempat kedudukan elektron valensi dariatom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensiini memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe ber-gerak bebas dalam ruang di antara ion-ion Fe+ membentuklautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe2+ dan2 e–), maka terjadi gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe+ danelektron-elektron bebas ini. Akibatnya terbentuk ikatan yangdisebut ikatan logam.Gambar 3.3 Struktur kovalen intanSumber: Kimia Dasar Konsep-konsep Inti + H+ o NHHHXOOOOOXXH+ o HHNHHº»»»¼ª«««¬+Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:1.pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), danada yang padat (I2);2.padatannya lunak dan tidak rapuh;3.mempunyai titik didih dan titik leleh rendah;4.larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalamair;5.umumnya tidak menghantarkan listrik.Ikatan kovalen koordinasiC.Ikatan LogamHHNHo xo xo ox oKIMIA SMA Jilid 1521.Cara unsur mencapai kestabilan seperti gas mulia, yaitu:a.dengan serah terima elektron;b.pemakaian bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan.2.Macam-macam ikatan kimia:a.Ikatan ion: ikatan yang terjadi karena serah terima elektron antaratom-atomyang berikatan.b.Ikatan kovalen: ikatan kimia yang terjadi karena pemakaian bersamapasangan elektron ikatan oleh atom-atom yang berikatan.c.Ikatan logam: ikatan yang terjadi karena gaya tarik-menarik yang kuat antaraion positif logam dengan elektron-elektron valensi yang bergerak bebas.3.Macam-macam ikatan kovalen:a.Ikatan kovalen tunggal.b.Ikatan kovalen rangkap 2.c.Ikatan kovalen rangkap 3.d.Ikatan kovalen polar.e.Ikatan kovalen nonpolar.f.Ikatan kovalen koordinasi.4.Peta konsep ikatan kimia:Adanya ikatan logam menyebabkan logam bersifat:1.pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;2.keras tapi lentur/dapat ditempa;3.mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi;4.penghantar listrik dan panas yang baik;5.mengilap.Ikatan kimiaIkatan ionIkatan kovalenIkatan logamIkatankovalenpolarIkatankovalentunggalIkatankovalenrangkap 2Ikatankovalenrangkap 3IkatankovalennonpolarIkatankovalenkoordinasiNext >