IKATAN dan SENYAWA IONIK

By: yna nisa

MATAKULIAHSTRUKTUR ANORGANIK

Apa yang dimaksud dengan ion?

Apa yang dimaksud dengan senyawa ionik?

Ion adalah atom atau kumpulan atom yang bermuatan positif atau negatif.

Senyawa ionik adalah senyawa yang dibentuk dari kation dan anion yang diantaranya terjadi gaya elektrostatik.

IKATAN IONIK

Ikatan ionik adalah ikatan kimia yang dibentuk dari gaya tarik elektrostatik antara kation dan anion.

?

Perhatikan senyawa NaCl.

Apakah senyawa ionik selalu terdiri dari unsur logam dan nonlogam?

Apakah senyawa yang terdiri atas atom logam dan nonlogam selalu merupakan senyawa ionik?

Klasifikasi IonION

Kation Anion

Kationsederhana

Kationpoliatomik

Anionsederhana

Anionpoliatomik

Na+ NH4+ Cl‒ NO3

‒

Mg2+

Al3+

H+

Zn2+

PH4+

[Ag(NH3)2]+

O2‒

N3‒

S2‒

F‒

SO42‒

PO43‒

[Fe(CN)6]3‒

Kombinasi Kation dan Anion:(1)Kation sederhana dan anion sederhana

(2) Kation sederhana dan anion poliatomik

(3) Kation poliatomik dan anion sederhana

(4) Kation poliatomik dan anion poliatomik

Apakah semua hasil kombinasi kation dan anion membentuk senyawa ionik?

--- cenderung membentuk senyawa ionik

--- membentuk senyawa ionik

• Tidak ada senyawa ionik yang karakter ioniknya 100%.

• Pauling: untuk senyawa biner yang tersusun atas atom-atom A dan B dengan keelektronegatifan atom B > A, maka karakter ioniknya dapat diperkirakan dengan persamaan berikut:

Karakter Ionik =

Karakter Ionik Senyawa Biner

= keelektonegatifan atom A = keelektonegatifan atom B

(Chang, 2010:378)

Cek keelektronegatifan atom Zn,dan S .

Perbedaan Keelektronegatifan

Persentase karakter ionik

Perbedaan Keelektronegatifan

Persentase karakter ionik

0,1 0,5 1,7 51

0,2 1 1,8 55

0,3 2 1,9 59

0,4 4 2,0 63

0,5 6 2,1 67

0,6 9 2,2 70

0,7 12 2,3 74

0,8 15 2,4 76

0,9 19 2,5 79

1,0 22 2,6 82

1,1 26 2,7 84

1,2 30 2,8 86

1,3 34 2,9 88

1,4 39 3,0 89

1,5 43 3,1 91

1,6 47 3,2 92

Tabel persentase karakter ionik dalam senyawa ionik biner

(Stark & Wallace, 1975:25)

Suatu senyawa biner yang persentase karakter ioniknya > 50% dapat dianggap sebagai senyawa ionik.Bila karakter ioniknya < 50 % dapat dianggap sebagai senyawa kovalen polar.

HF ?

ZnS Termasuk senyawa ionik ?

Suatu senyawa biner merupakan senyawa ionik apabila keelektronegatifan antara dua atom penyusun senyawa biner tersebut 1,7 atau lebih (kecuali HF)

Kombinasi Kation dan Anion:(1)Kation sederhana dan anion sederhana

(2) Kation sederhana dan anion poliatomik

(3) Kation poliatomik dan anion sederhana

(4) Kation poliatomik dan anion poliatomik

Apakah semua hasil kombinasi kation dan anion membentuk senyawa ionik?

cenderung membentuk senyawa ionik

membentuk senyawa ionik

membentuk senyawa ionik, bila ∆X ≥ 1,7 membentuk senyawa kovalen, bila ∆X < 1,7

membentuk senyawa ionik, bila kationnya berupa logam membentuk senyawa kovalen, bila kationnya berupa nonlogam (H+)

Penggolongan Senyawa Ionik (1) Senyawa ionik yang terdiri dari kation sederhana dan

anion sederhanaContoh: NaCl, MgCl2, MgO, K2O, ....... dll

(2) Senyawa ionik yang terdiri dari kation sederhana dan anion poliatomik. Contoh: NaNO3, MgSO4, Na2SO4, K3[Fe(CN)6], ....... dll

(3) Senyawa ionik yang terdiri dari kation poliatomik dan anion sederhana.Contoh: NH4Cl, PH4I, [Ag(NH3)2]Cl, ....... dll

(4) Senyawa ionik yang terdiri dari kation poliatomik dan anion poliatomik.Contoh: NH4NO3, (NH4)2SO4, [Co(NH3)6] [Cr(CN)6], ....... dll

Senyawa ionik dapat berada dalam fasa gas, cair, dan padat.Contoh: NaCl dalam fasa gas, cair, dan padat

Perhatikan susunan ion Na+ dan ion Cl‒ dalam berbagai fasa NaCl. Adakah perbedaannya?

NaCl(g) NaCl(l) NaCl(s)

NaCl(g) tersusun atas pasangan-pasangan ion Na+ dan Cl‒.

NaCl(l) tersusun atas ion-ion Na+ dan ion-ion Cl ‒yang tersusun acak. NaCl(s) tersusun atas ion-ion Na+ dan ion-ion Cl ‒yang tersusun secara

teratur, bergantian, dan berulang KISI KRISTAL

KISI KRISTAL

Pada suatu kisi kristal, atom-atom atau ion-ion yang terdapat di pojok-pojok sel satuan harus merupakan atom-atom atau ion-ion yang sama.

Sel satuan dapat merupakan:- Sel satuan primitif/sederhana (P)- Sel satuan berpusat badan (I)- Sel satuan berpusat pada dua muka (A, B, atau C)- Sel satuan berpusat pada semua muka (F)

P I A B C

Bagaimana gambar sel satuan berpusat pada semua muka?Identifikasi letak atom-atom sejenis pada tiap sel satuan.

P I

A B C

Letak atom-atom sejenis hanya pada pojok-pojok sel satuan

Letak atom-atom sejenis pada pojok-pojok dan di pusat sel satuan

Letak atom-atom sejenis pada pojok-pojok dan di dua pusat muka sel satuan yang sejajar

Menghitung fraksi atom yang dimiliki oleh satu sel satuan

Milik ... sel satuanMilik ... sel satuan

Milik 1 sel satuan = .... atom

Milik ... sel satuanMilik 1 sel satuan = .... atom

Milik ... sel satuanMilik 1 sel satuan = .... atom

12

½

4¼

8𝟏𝟖

• Senyawa ionik dalam fasa padat dapat memiliki struktur kristal tertentu.

• Di dalam kristal senyawa ionik, ion-ion tersusun secara teratur , bergantian, dan berulang secara periodik.

• Kation dengan anion-anion yang ada disekitarnya pada jarak yang sama membentuk geometri tertentu.

• Banyaknya anion yang mengelilingi kation dengan jarak yang sama merupakan bilangan koordinasi kation, sebaliknya

• Banyaknya kation yang mengelilingi anion dengan jarak yang sama merupakan bilangan koordinasi anion.

Kisi kristal senyawa ionik

Kisi kristal senyawa ionik ada beberapa macam, yang penting diantaranya:1. Natrium klorida (NaCl)2. Sesium klorida (CsCl)3. Zink sulfida (ZnS)4. Fluorit (CaF2)5. Rutil (TiO2)6. Perovskit (SrTiO3)

7. Telaah gambar kisi kristalnya.8. Tentukan kisi kristalnya.9. Tentukan BK kation dan BK anionnya.10.Identifikasi senyawa lain dengan struktur yang sama.

Kisi kristal senyawa ionik

1. Kisi Kristal NaCl XNa = ... XCl = ... ∆X = ....

Kisi Kristal NaCl

Gambar (a) Gambar (b)

Kisi kristal NaCl = kubus berpusat

muka

BK Na+ = 6BK Cl‒ = 6

Jumlah ion Na+ dalam sel satuan = (¼ × 12 ion ) + 1 ion= 4 ion.

Jumlah ion Cl‒ dalam sel satuan = (1/8 × 8 ion) + (½ × 6 ion)= 4 ion.

Jumlah spesies NaCl dalam sel satuan adalah 4 buah.

Gambar (a)

Jumlah ion Na+ dalam sel satuan = (1/8 × 8 ion) + (½ × 6 ion)= 4 ion.

Jumlah ion Cl‒ dalam sel satuan = (¼ × 12 ion ) + 1 ion = 4 ion.

Jumlah spesies NaCl dalam sel satuan adalah 4 buah.

Gambar (b)

Menghitung fraksi atom yang dimiliki oleh satu sel satuan

Milik ... sel satuanMilik ... sel satuan

Milik 1 sel satuan = .... atom

Milik ... sel satuanMilik 1 sel satuan = .... atom

Milik ... sel satuanMilik 1 sel satuan = .... atom

12

½

4¼

8𝟏𝟖

2. Kisi Kristal CsCl

3. Kisi Kristal ZnS

Zink blende Wurtzit

Zink blende

Wurtzit

4. Kisi Kristal Fluorit (CaF2)

Kisi Kristal Fluorit (CaF2)

Antifluorit >< Fluorit

Contoh: K2S

BK kation : BK anion8 : 42 : 1

BK kation : BK anion1 : 2

5. Kisi Kristal Rutil (TiO2)

6. Kisi Kristal Perovskit (SrTiO3)

Massa Jenis Kristal Ionik

Hasil observasi (Dobs)

Hasil perhitungan (teoritik) (D)

Diperoleh berdasarkan data kristalografi. Di

dalam kristal dianggap tidak ada cacat apapun.

Diperoleh dari hasil bagi massa dan volume kristal

hasil pengukuran

D =

D: massa jenis teoritik (g/cm3)FW : massa rumusZ : jumlah spesies dalam sel satuanV : volume sel satuan ()1,66 diperoleh dari 1/6,022 .1023 × (10 8‒ )3

Sifat-Sifat Senyawa Ionik

1. Memiliki daya hantar listrik yang rendah dalam keadaan padat tetapi cukup tinggi dalam keadaan lebur atau terlarut dalam pelarut polar.

2. Cenderung memiliki titik lebur dan titik didih yang tinggi.

3. Mudah larut dalam pelarut polar yang punya tetapan dielektrik tinggi.

4. Umumnya keras tetapi rapuh.