Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular

8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 1/24

BAB II

IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR MOLEKULAR

Unsur yang kulit luarnya tidak penuh cenderung berubahuntuk menyamai gas mulia dengan cara melepas atau

menerima elektron.

Unsur selain gas mulia(golongan IA sampai dengan VIIA)

Gas mulia

(golongan VIIIA)

Cenderung



A. Ikatan KimiaIkatan kimia dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu ikatan ionik,

ikatan kovalen, dan ikatan kovalen koordinasi.

Perbedaan Ionik KovalenKovalen

Koordinasi

Proses

pembentukan

Atom yang

terlibat

Serah terima

elektron antar

atom

Logam +

nonlogam

Penggunaan ber-

sama pasangan

elektron dimana

tiap atommenyumbang

elektron

Nonlogam +

non-logam

Penggunaan ber-

sama pasangan

elektron yang

hanya berasaldari salah satu

atom

Nonlogam +

non-logam

X + Y →X Y X + Y →X Y

2.

1.




Koordinasi

Titik leleh dantitik didih

Kelarutan

Tinggi

Larut dalam

air namun

sukar larut

dalam pelarut

organik

seperti aseton,alkohol, eter,

dan benzena

Rendah (kecuali

padatan kovalen

seperti intan)

Sukar larut

dalam air namunlarut dalam

pelarut organik

Rendah

Sukar larut

dalam air namunlarut dalam

pelarut organik

4.

3.




Koordinasi

Daya hantar

listrik

Contoh

Lelehan dan

larutannya

menghantar-

kan listrik

NaCl, LiF,

CaO, CaBr 2,

AlCl3,

Tidak dapatmenghantarkan

listrik

HF, H2O, PCl3,

BCl3, CO2

Tidak dapatmenghantarkan

listrik

NH4+, SO4

-2,

POCl3, H3 NBF3

5.

6.



Contoh :

Tentukan rumus senyawa yang terbentuk antara unsur-unsur :

a. Lithium dengan oksigen

b. Barium dengan iodc. Aluminium dengan klor

Penyelesaian :

Li → Li+ + e (x 4)

O2 + 4e → 2O2-

4Li + O2 → 4Li+ + 2O2-

2Li2O

a. Ba → Ba2+ + 2e

I2 + 2e → 2I-

Ba + I2 → Ba2+ + 2I- atau BaI2

b.

Al → Al3+ + 3e (x 2)

Cl2 + 2e → 2Cl- (x 3)

2Al + 3Cl2 → 2Al3+ + 6Cl- atau 2AlCl3

c.

1.



Tentukan senyawa kovalen yang terbentuk antara unsur :

a. Oksigen dengan karbon

b. Karbon dengan klor

2.

Penyelesaian :

C + O C O atau C ≡ O atau CO

Cl+ C

Cl

Cl

Cl Cl C Cl

Cl

Clatau CCl4 b.

a.



Na(s) + ½ Cl2(g)

Na(s)

+ ½ Cl2(g)

∆Hsublimasi Na

Na+(s) + e + ½ Cl2(g)

Energi Ionisasi (EI) Na

Na+(s) + e + Cl(g)½ . ∆H pembentukan Cl2

Na(s)

+ ½ Cl2(g)

Afinitas Elektron

(AE) Cl

NaCl(s)

-∆Hkisi NaCl

∆H pembentukan



A.1. Siklus Born-Haber

Pembentukan senyawa ionik NaCl(s) dari Na(s) dan Cl2(g)melibatkan serangkaian proses yang dinamakan siklus Born-

Haber.

Entalpi kisi (∆Hkisi) merupakan perubahan entalpi standar

yang menyertai pembentukan ion-ion gas dari padatan kristal:

MX(s) → M+(g) + X-

(g) ∆Hkisi

Semua entalpi kisi bernilai positif. Entalpi kisi berasal dari

kontribusi energi elektrostatik total kation dan anion yang ada pada padatan ionik.



Contoh :

Penyelesaian :

Tentukan siklus Born-Haber dan kalor pembentukan LiF, bila diketahui:

Kalor penguapan Li(s) = 155 kJ/mol

Kalor disosiasi F2(g) = +158 kJ/mol

Energi kisi LiF(s) = -1.016 kJ/molEnergi ionisasi K (g) = +520 kJ/mol

Afinitas elektron F(g) = -328 kJ/mol

Lingkar Born-Haber

Li(s) + F2(g) LiF(g)

F(g)

F-

(g)

12

∆H

S1/2D U

A

Li(g) LI+(g)

∆Hf o = S + I + D + A + U

I +

= (155 + 520 + 79 – 328 – 1016) kJ

= -590 kJ/mol

21



A.2. Menggambar struktur Lewis molekul berikatan kovalen

Molekul yang memenuhi aturan oktet

Menurut aturan oktet, atom-atom akan saling menyumbangkanelektron sehingga masing-masing atom akan mempunyai 8

elektron valensi.

Molekul Pembentukan Struktur Lewis Simbol garis

Cl2Cl + Cl Cl Cl

O + O O O

N + N N N

O2

N2

Cl – Cl

O = O

N ≡ N



Molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan (radikal)

Molekul yang tidak memenuhi aturan oktet

Beberapa molekul menunjukkan penyimpangan dari aturan oktet

karena atom pusat mempunyai elektron valensi kurang dari 4

atau memiliki elektron valensi pada orbital d. Atom pusat dengan

elektron valensi mengisi orbital d dapat memiliki pasanganelektron lebih dari 4 yang dinamakan sebagai oktet berkembang

(extended octet )

NO N O N = O



Molekul Struktur Lewis Simbol Garis∑e pada Atom

pusat

BeCl2

Cl Be Cl Cl – Be – Cl 4

PCl5 10

SF6 12

P

ClClCl

Cl Cl

P

ClClCl

Cl Cl

SFF F

F FF

S

F

FF

F FF



A.3. Kepolaran

Ikatan kovalen dapat dibedakan atas kovalen polar dan kovalen

non-polar. Ikatan kovalen non-polar terjadi apabila dua atom

yang berikatan mempunyai keelektronegatifan yang sama,sedangkan bila keelektronegatifannya berbeda akan terbentuk

ikatan kovalen olar. Bila perbedaan keelektronegativitas

mencapai 2,0 atau lebih akan terbentuk ikatan ionik.

Pada molekul yangsimetris seperti BeCl2,

AlCl3, dan Ccl4,

polaritas masing-

masing ikatan akan

saling meniadakan

sehingga molekul

tersebut bersifat

nonpolar.

Cl Be Cl AlCl Cl

Cl



A.4. Resonansi

Suatu molekul dapat memiliki struktur yang sama, namun

berbeda pada letak elektronnya. Keadaan ini dinamakan dengan

resonansi. Struktur molekul yang sebenarnya bukan merupakansalah satu dari bentuk struktur yang mungkin. Resonansi

melibatkan pergerakan elektron π dan elektron non-ikatan.

Perhatikan contoh resonansi berikut:

H3C C

O

O

H3C C

O

O



A.5. Muatan formal

Muatan formal = ∑ e.valensi – ∑ e.bebas – ∑ e.ikatan/2

NH H

H NH H

H

H +

Muatan formal N pada NH3 = 5 – 2 – 6/2 = 0

Muatan formal N pada NH4+ = 5 – 0 – 8/2 = +1

A 6 Ik t t l k l



A.6. Ikatan antar-molekularIkatan yang menyatukan molekul yang satu dengan molekul yang lain

disebut sebagai ikatan intermolekular.

Ikatan Van der Walls

Ikatan Van der Walls mencakup interaksi dipol-dipol (pada senyawa polar) dan interaksi dipol terimbas/terinduksi (pada senyawa polar

dengan nonpolar). Sedangkan interaksi dipol sementara (pada

senyawa nonpolar) biasa disebut sebagai gaya dispersi London.

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen terbentuk bila terdapat atom H yang terikat pada atom

yang bersifat sangat elektronegatif (N, O dan F). Ikatan hidrogen

terdapat pada senyawa NH3, H2O dan HF. Ikatan hidrogen ini yang

menyebabkan titik didih ketiga senyawa ini cukup tinggi.

Ikatan logamMenurut teori ikatan bebas, ikatan logam terbentuk karena elektron-

elektron pada logam yang dapat bergerak bebas membentuk awan

elektron yang mengikat logam-logam yang bermuatan positif. Awan

elektron yang dapat bergerak bebas ini menyebabkan logam dapat

menghantarkan arus listrik.

1)

2)

3)



B. Teori Ikatan Valensi

Menurut teori ini, ikatan kovalen terbentuk melalui tumpang tindih

(overlap) orbital valensi antara atom satu dengan atom yang lain.

Orbital yang mengalami overlap harus memiliki hanya satu

elektron dengan spin yang berlawanan. Overlapping terjadi apabila

orientasi antar orbital sesuai.

Overlapping orbital p dapat terjadi dalam dua orientasi yang

berbeda, yaitu overlapping muka-muka dan badan-badan.

Overlapping antar muka menghasilkan ikatan σ dan overlapping

antar badan menghasilkan ikatan π.



+

s – s

+

s – p

+

σ s – p

+π p – p

Gambar 4.1 Overlapping antara dua orbital

a.

b.

c.

d.

B 1 T i VSEPR



B.1. Teori VSEPR

Teori VSEPR merupakan toeri yang dapat memprediksi bentuk molekul

dan sudut ikatan antar atom dalam molekul. Dasar dari teori VSEPR

adalah pasangan-pasangan elektro pada atom pusat akan berada pada

jarak terjauh untuk menimalkan tolakan.

∑ pasangan

e ikatan σ

∑ pasangan e

tidak berikatan

Bentuk

molekulModel Contoh

1 - Linear A – B

HF, Cl2,

CO

2 0 Linear A – B – A BeCl2

3 0Segitiga

datarBCl

3

4 0 Tetrahedral CH4

B

A

A A

B

A

AA

A



∑ pasangan

e ikatan σ

∑ pasangan e

tidak berikatan

Bentuk

molekul Model Contoh

3 1Piramida

segitiga

NH3

2 2 Bengkok H2O

BAA

A

B

AA



∑ pasangan

e ikatan σ

∑ pasangan e

tidak berikatan

Bentuk

molekulModel Contoh

5 0Segitiga

bipiramidPCl5

4 1Jungkat

jungkitSF4

3 2 Bentuk T BrCl3

B

A

A

A

A

A

B

A

AA

A

B

A

A

A



∑ pasangane ikatan σ

∑ pasangan etidak berikatan

Bentukmolekul

Model Contoh

6 0 Oktahedral SF6

4 2Segiempat

datar

XeF4

A

B

A

A

A A

A

A

B

A A

A



B.2. Hibridisasi

Proses redistribusi energi melalui pencampuran orbital yang berbedadari suatu atom untuk menghasilkan orbital baru dengan energi yang

ekuivalen dinamakan hibridisasi.

Hibridisasi Bentuk molekul

1 orbital s + 1 orbital p → 2 orbital sp Linear

1 orbital s + 2 orbital p → 3 orbital sp2 Segitiga datar

s + 3 p → 3 sp3 Tetrahedral

s + 2 p + d → 4 sp2d Segiempat datar

s + 3p + d → 5 sp3d Segitiga bipiramida

s + 3 p + 2 d → 6 sp3d2 Oktahedral

C t h



Contoh :

Penyelesaian :

Tentukan struktur molekul dari :

a. BeH2

b. CH4

a.4Be : 1s2 2s2 2p0

Hibridisasi :sp

BeH2 :

Struktur : Linier

H – Be – H

b. CH4

6C : 1s2 2s2 2p2

Hibridisasi sp2

eksilasi

CH4 :

Struktur : TetrahedralH

CH

H

H

Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular

Documents

Transcript of Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular