BAB III Ikatan Kimia

IKATAN KIMIA

Gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul atau gabungan ion dalam setiap

senyawa disebut ikatan kimia. Konsep ini pertama kali dikemukakan pada tahun 1916

oleh Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dari Amerika dan Albrecht Kossel (1853-

1927) dari Jerman (Martin S. Silberberg, 2000).

Konsep tersebut adalah:

1. Kenyataan bahwa gas-gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) sukar membentuk

senyawa merupakan bukti bahwa gas-gas mulia memiliki susunan elektron yang

stabil.

2. Setiap atom mempunyai kecenderungan untuk memiliki susunan elektron yang stabil

seperti gas mulia. Caranya dengan melepaskan elektron atau menangkap elektron.

3. Untuk memperoleh susunan elektron yang stabil hanya dapat dicapai dengan cara

berikatan dengan atom lain, yaitu dengan cara melepaskan elektron, menangkap

elektron, maupun pemakaian elektron secara bersama-sama.

Kestabilan Atom

Di antara atom-atom di alam hanya atom gas mulia yang stabil. Dan sebagainya telah

disebutkan di atas bahwa dalam proses penggabungan atom-atom yang mengalami perubahan

adalah electron-elektronnya.

Oleh karena itu pada dasarnya electron mempunyai sifat yang sama maka dapat

disimpulkan bahwa kestabilan suatu atom ditentukan oleh konfigurasi electron atom tersebut.

Kossel dan Lewis mengatakan bahwa konfigurasi electron atom-atom akan stabil

bila electron terluarnya 2 (duplet) atau 8 (octet) seperti gas mulia mempunyai konfigurasi

penuh, yaitu konfigurari octet kecuali helium degan konfigurasi duplet. (Purba, 2006:99)

Tabel 2.1 Konfigurasi Elektron Unsur-unsur Gas Mulia

Period

e

Unsur Nomor

Atom

K L M N O P

1 He 2 2

2 Ne 10 2 8

3 Ar 18 2 8 8

4 Kr 36 2 8 1

8

8

5 Xe 54 2 8 1

8

18 8

6 Rn 86 2 8 1

8

32 18 8

Untuk mencapai keadaan stabil seperti gas mulia, maka atom-atom membentuk

konfigurasi electron seperti gas mulia. Untuk membentuk konfigurasi seperti gas mulia dapat

dilakukan dengan cara :

Membentuk Ion

Dalam membentuk ion suatu atom akan melepas atau mengikat electron. Atom-atom yang

mempunyai energi ionisasi rendah akan mempunyai kecenderungan melepaska elektronnya,

sedangkan atom-atom yang mempunyai aftinitas electron yang besar akan cenderung

mengikat electron.

Menggunakan Pasangan Elektron Bebas

Atom-atom yang mempunyai energi ionisasi tinggi akan sukar melepaskan elektronnya,

sehingga dalam mencapai kestabilan akan sukar membentuk ion positif. Demikian pula atom-

atom yang mempunyai aftinitas electron yang rendah dalam mencapai kestabilan tidak

membentuk ion negative.

Atom-atom yang sukar melepas electron atau mempunyai energi ionisasi yang tinggi dan

atom yang sukar menarik electron atau mempunyai afinitas electron yang rendah mempunyai

kecenderungan untuk membentuk pasangan electron yang di pakai bersama.

Pasangan electron yang di bentuk oleh atom-atom yang berkaitan dapat berasal dari

kedua atom yang bergabung atau dapat pula berasal dari salah satu atom yang bergabung.

(Sudarmo, 2004 : 40-41).

Peran Elektron dalam Ikatan Kimia

Sifat kimia suatu unsur ditentukan terutama oleh konfigurasi elektron pada kulit terluarnya

(elektron valensi) karena kemampuan suatu atom untuk bergabung dengan atom lain. Apabila

terjadi interaksi antara dua atom maka akan terjadi perubahan susunan elektron pada ke dua

atom tersebut. Perubahan ini dapat mengakibatkan terjadinya tarikan antara kedua atom

sehingga dapat bergabung. Tetapi ada kemungkinan lain, yaitu bahwa tidak terjadi tarikan

antara kedua atom, dan keduanya tidak dapat bergabung. Ini artinya bahwa apabila terbentuk

suatu melekul dari dua atau beberapa atom, susunan elektron dalam atom yang membentuk

molekul itu telah berbeda dengan susunan elektron dalam atom bebas. Ada dua teori yang

dapat digunakan untuk menerangkan hal ini. Pertama teori ikatan valensi menganggap

bahwa hanya elektro-elektron terluar saja yang terlibat dalam pembentukan molekul. Dengan

demikian perubahan kofigurasi elektron juga hanya terjadi pada kulit-kulit terluar saja,

sedang kulit-kulit elektron yang lebih dalam tidak mengalami perubahan susunan electron.

Kedua teori orbital molekul apabila dua atom bergabung, semua elektron dari kedua atom

akan mengalami perubahan susunan dalam suatu molekul electron-electron tidak lagi

bergerak dalam orbital atom, melainkan bergerak dalam orbital molekul mengelilingi kedua

inti.

Pada umumnya atom tidak berada dalam keadaan be- b a s , tetapi menyatu dengan atom lain

membentuk senyawa, hal ini merupakan suatu fakta bahwa atom yang bergabung lebih stabil

dari pada atom yang menyendiri. Kecenderungan suatu atom untuk menerima elektron atau

melepaskan elektron valensinya bergantung pada besarnya energi yang dilepaskan. Unsur

yang energi ionisasinya kecil akan melepaskan elektron dengan sangat mudah dan unsur yang

mempunyai energi ionisasi besar akan menerima elektron dan sangat sukar untuk melepaskan

elektron. Jumlah electron yang dilepaskan atau yang diterima bergantung pada jumlah

elektron valensi unsur yang bersangkutan.

Unsur-unsur yang bersifat logam adalah unsur-unsur yang termasuk golongan IA, IIA, dan

IIIA (kecuali boron), IVA (kecuali karbon dan silikon),sebagian VA (antimon dan bismut),

IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, dan VIIIB. Unsur-unsur yang bersifat nonlogam adalah

unsur-unsur yang termasuk golongan IVA (karbon dan silikon), sebagian VA (kecuali

antimon dan bismut), VIA, dan VIIA. Adapun unsur-unsur golongan VIIIA dinamakan gas

mulia.

Atom melepas elektron jika atom memiliki elekron terluar 1, 2, atau 3 maka atom

cenderung melepaskan elektron, atom menangkap elektron: Jika atom memiliki elekron

terluar 4, 5, 6, atau 7 maka atom cenderung menangkap elektron Atom stabil: Jika atom

memiliki elekron terluar 8 maka susunan atom dikatakan stabil

Struktur Lewis

Untuk menggambarkan electron valensi pada atom-atom yang berinteraksi membentuk ikatan

kimia, maka perlu digunakan notasi tertentu yang dikenal sebagai lambang Lewis, yakni

lambang atom disertai electron valensinya yang digambarkan dengan titik dalam posisi untuk

mencapai octet (4 pasang electron atau 4 x 2 elektron). Dengan menggunakanlambang Lewis

tersebut, maka dapat digambarkan struktur Lewis yang didefinisikan sebagai lambang

molekul disertai electron valensi di sekitar atom-atomnya yang menunjukkan terjadinya serah

terima atau penggunaan bersama pasangan electron. (Jahro, 2011:2-3)

Gambar Contoh Struktur Lewis dari Beberapa Senyawa (Anonim, 2011)

Penggambaran struktur lewis dari molekul beratom banyak kadang-kadang menimbulkan

kesulitan. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dibuat beberapa kemungkinan.

Beberapa catatan berikut dapat berguna dalam meramalkan struktur lewis dari molekul

beratom banyak.

Semua electron terluar (electron valensi) dari masing-masing atom yang berikatan harus

dihitung.

Umumnya atom-atom dalam struktur lewis akan mempunyai delapan electron valensi,

keecuali atom hydrogen yang hanya mempunyai 2 elektron (duplet).

Jumlah electron yang diterima oleh suatu atom akan sama dengan yang diberikan,

kecuali terjadinya ikatan koordinasi, yaitu suatu atom hanya memberi atau menerima saja

pasangan electron.

Umumnya dalam struktur lewis semua electron berpasangan termasuk pasangan electron

bebas (tidak untuk berikatan).

Ikatan Ion

Ikatan ion pada umumnya terjadi antara atom-atom yang mempunyai energi ionisasi

rendah dengan atom-atom yang mempunyai afinitas elektron yang besar. Unsur-unsur logam

umumnya mempunyai energi ionisasi yang rendah, sedangkan unsur-unsur nonlogam

mempunyai afinitas elektron yang tinggi. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa antara

unsur-unsur logam dengan unsur-unsur nonlogam umumnya akan membentuk ikatan ion.

Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi diantara atom-atom melalui serah terima electron

atau ikatan yang terjadi antara ion positif (+) dengan ion negative (-). Ikatan ion ini terjadi

antara atom-atom unsure logam dengan unsure non logam. (Jahro, 2011). Contoh dari ikatan

ion adalah ikatan pada senyawa NaCl. Dimana Na memiliki nomor atom 11 dengan

konfigurasi 2 8 1, dan cenderung melepaskan electron pada kulit terluarnya sebanyak 1

elektron. Pada Cl yang memiliki nomor atom 17 dengan konfigurasi 2 8 7 akan cenderung

menerima electron.

Mekanisme dari pembentukan ikatan ion adalah sebagai berikut :

R.oksidasi : Na(s) + E Na+(s) + e-

R.reduksi : Cl(s) + e- Cl-(s)

Na(s) + Cl(s) NaCl(s)

Gambar Pembentukan Ikatan Ion pada Molekul NaCl

Antara ion Na+ dan ion Cl¯ terjadi tarik menarik karena muatan mereka berlawanan.

Akibatnya terbentuklah senyawa NaCl. Terbentuknya ikatan ion Na+ dan Cl¯ membentuk

senyawa NaCl (garam).

Gambar Struktur kristal NaCl berbentuk kubus

Sifat-sifat senyawa ion sebagai berikut.

a. Dalam bentuk padatan tidak menghantar listrik karena partikel-partikel ionnya terikat

kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron yang bebas bergerak.

b. Leburan dan larutannya menghantarkan listrik.

c. Umumnya berupa zat padat kristal yang permukaannya keras dan sukar digores.

d. Titik leleh dan titik didihnya tinggi.

e. Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut nonpolar.

Ikatan ion hanya dapat tebentuk apabila unsur-unsur yang bereaksi mempunyai

perbedaan daya tarik electron (keeelektronegatifan) cukup besar. Perbedaan

keelektronegati-fan yang besar ini memungkinkan terjadinya serah-terima elektron.

Senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersifat ionik. Senyawa

logam alkali tanah juga bersifat ionik, kecuali untuk beberapa senyawa yang terbentuk dari

berilium.

Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan electron secara

bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990). Ikatan kovalen terbentuk di antara dua

atom yang sama-sama ingin menangkap elektron (sesama atom bukan logam). pabila ikatan

kovalen terjadi maka kedua atom yang berikatan tertarik pada pasangan elektron yang sama.

Molekul hidrogen H2 merupakan contoh pembentukan ikatan kovalen.

Gambar Pembentukan katan kovalen atom-atom hidogen

Masing-masing atom hidrogen mempunyai 1 elektron dan untuk mencapai

konfigurasi oktet yang stabil seperti unsur golongan gas mulia maka masing-masing atom

hidrogen memerlukan tambahan 1 elektron. Tambahan 1 elektron untuk masing-masing atom

hidrogen tidak mungkin didapat dengan proses serah terima elektron karena

keelekronegatifan yang sama. Sehingga konfigurasi oktet yang stabil dpat dicapai dengan

pemakaian elektron secara bersama. Proses pemakaian elektron secara bersama terjadi

dengan penyumbangan masing-masing 1 elektron ari atom hidrogen untuk menjadi pasangan

elektron milik bersama. Pasangan elektron bersama ditarik oleh kedua inti atom hidrogen

yang berikatan.

Sifat-sifat senyawa kovalen sebagai berikut.

a) Pada suhu kamar umumnya berupa gas (misal H2, O2, N2, Cl2, CO2), cair (misalnya:

H2O dan HCl), ataupun berupa padatan.

b) Titik didih dan titik lelehnya rendah, karena gaya tarik-menarik antarmolekulnya

lemah meskipun ikatan antaratomnya kuat.

c) Larut dalam pelarut nonpolar dan beberapa di antaranya dapat berinteraksi dengan

pelarut polar.

d) Larutannya dalam air ada yang menghantar arus listrik (misal HCl) tetapi sebagian

besar tidak dapat menghantarkan arus listrik, baik padatan, leburan, atau larutannya.

Macam-macam ikatan kovalen:

a. Ikatan Kovalen Tunggal

Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan 1

pasangan elektron (2 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan atau memiliki 1 . Dengan

kata lain, hanya terdapat 1 pasangan elektron ikatan ( PEI ). Penggunaan pasangan elektron

dalam ikatan kovalen dapat digambarkan dengan struktur Lewis. Struktur Lewis

menggambarkan jenis atom-atom dalam molekul dan caranya atom-atom tersebut terikat satu

sama lain.

Pasangan elektron yang dipakai bersama-sama disebut pasangan elektron ikatan

(PEI), sedangkan yang tidak dipakai bersama-sama dalam ikatan disebut pasangan elektron

bebas (PEB). Misalnya:

• Molekul H2O mengandung 2 PEI dan 2 PEB

• Molekul NH3 mengandung 3 PEI dan 1 PEB

Gambar Ikatan

kovalen pada NH3

(Sumber: www.yahooimage.com)

contoh : Ikatan yang terjadi pada HF

Contoh Soal :

1. Tuliskan pembentukan ikatan yang terjadi pada zat-zat berikut.

a. Antara atom 1H dan 6C pada senyawa CH4

Konfigurasi elektron 1H: 1 sehingga elektron valensinya = 1. Untuk mencapai konfigurasi

elektron yang

stabil (sesuai

Gambar Ikatan kovalen pada H2O

(Sumber: www.yahooimage.com)

kaidah duplet), diperlukan 1 elektron. 6C: 2,4 sehingga elektron valensinya =4. Untuk

mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet), diperlukan 4 elektron.

Maka struktur lewis pembentukan CH4:

b. Ikatan Kovalen Rangkap

Ikatan kovalen rangkap adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan bersama 2

pasangan elektron (4 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan. Dengan kata lain,

terdapat dua pasangan elektron ikatan.

Contoh : Pembentukan ikatan pada molekul O2

Contoh Soal:

1. Tuliskan pembentukan ikatan yang terjadi pada molekul CO2.

6C: 2,4 sehingga elektron valensinya =4. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil

(sesuai kaidah oktet), diperlukan 4 elektron. 8O: 2, 6; sehingga elektron valensinya= 6.

Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet), diperlukan 2

elektron. Maka struktur lewis pembentukan CO2 dapat juga digambarkan sebagai berikut:

c. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Ikatan kovalen rangkap tiga terbentuk jika terjadi penggunaan bersama 3 pasangan

elektron (6 elektron) oleh dua atom yang berikatan. Dengan kata lain, terdapat tiga

pasangan elektron ikatan.

contoh : Pembentukan ikatan yang terjadi pada molekul N2

Polarisasi Ikatan Kovalen

Pada pembentukan ikatan kovalen tidak terjadi adanya kutub listrik positif dan negatif

seperti pada ikatan ion, sebab terjadinya ikatan karena pemakaian pasangan elektron bersama.

Meskipun demikian, dalam kenyataannya ada senyawa yang berikatan kovalen, tetapi dapat

tertarik oleh medan listrik. Hal ini menunjukkan bahwa ikatan kovalen ada yang

menimbulkan kutub-kutub muatan listrik. Terjadinya kutub listrik dalam ikatan kovalen

disebut dengan peristiwa polarisasi ikatan (Inggris, polar = kutub). Peristiwa terjadinya

polarisasi ikatan ini disebabkan adanya perbedaan kekuatan gaya tarik terhadap pasangan

elektron yang digunakan bersama. Berdasarkan Besarnya kekuatan gaya tarik elektron dari

suatu atom yang dinyatakan sebagai harga keelektronegatifan ikatan kovalen dibagi menjadi

dua yaitu :

1. Ikatan Kovalen Polar

Dalam senyawa HCl ini, Cl mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar dari H.

sehingga pasangan elektron lebih tertarik ke arah Cl, akibatnya H relatif lebih elektropositif

sedangkan Cl relatif menjadi elektronegatif. Gambar senyawa HCl dapat diklik disini

Semakin besar perbedaan keelektronegatifan unsur-unsur yang berikatan, semakin

polar ikatan yang terbentuk bahkan mendekati sifat ionik. HX (X = Cl, Br, I, F), H2O, CO2,

CCl4, BeCl2, BeCl3 dan NH3 merupakan beberapa contoh senyawa dengan ikatan kovalen

polar. Misalnya HCl, meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron ikatan,

tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar dari atom H sehingga distribusi elektron ikatan lebih

terkonsentrasi pada Cl.

Gambar ikatan kovalen polar H-Cl

Pada umumnya jika ikatan kovalennya polar dan bentuk molekul asimetris maka

senyawanya polar. Contoh: HCl. HBr, NH3, H2O, PCl3, CH3COOH, C2H5OH

2. Ikatan Kovalen Non Polar

Ikatan kovalen non polar memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

a) bentuk molekul yang terjadi simetris

b) beda keelektronegatifan antaratom yang berikatan sangat kecil dan mendekati

nol

c) tidak terdapat pasangan elektron bebas di sekitar atom pusat.

Contoh molekul yang berikatan kovalen murni dan bersifat nonpolar adalah CH4. CO2, BeCl3,

BeCl4, C2H6

Molekul Polar dan Nonpolar

Suatu senyawa yang memiliki ikatan kovalen polar, belum tentu molekul yang dimiliki

bersifat polar. Demikian juga untuk ikatan kovalen nonpolar, molekul yang dimiliki belum

tentu bersifat nonpolar. Kepolaran suatu molekul dinyatakan menggunakan suatu besaran

yang disebut momen dipol (µ). Besarnya momen dipol suatu molekul ditentukan

menggunakan persamaan berikut.

µ = Q x r

1 D = 3,33 x 10-30 C.m (coulombmeter)

µ = 0 → molekul nonpolar

µ > 0 atau µ ≠ 0 → molekul polar

keterangan:

µ = momen dipol (D, debye)

Q = selisih muatan (Coulomb)

r = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif (m)

Semakin besar harga momen dipol, semakin polar senyawa yang bersangkutan bahkan

mendekati ke sifat ionik.

Harga momen dipol beberapa molekul seperti yang tertera pada

molekul Momen dipol (D) molekul Momen dipol (D)

NO

NH3

HF

HCl

HBr

HI

H2O

0,159

0,23

1,78

1,078

0,82

0,44

1,85

CO

CO2

CHCl3

CH4

CCl4

BF3

BF2

0,112

0

1,09

0

0

0

0

Momen dipol merupakan suatu besaran vektor yang digambarkan menggunakan

moment ikatan. Jika jumlah vektor momen-momen ikatan lebih besar dari nol, maka

molekul tersebut bersifat polar, sebaliknya jika jumlah vektor momen-momen ikatan sama

dengan nol, maka maka molekul tersebut bersifat nonpolar.

Momen ikatan terbentuk jika dua atom yang berikatan dalam suatu senyawa memiliki

perbedaan keelektronegatifan. Elektron yang yang ditarik oleh atom yang lebih elektronegatif

menunjukan arah momen ikatan dan ditunjukan menggunakan tanda → dari atom yang

kurang elektronegatif menuju atom yang lebih elektronegatif.

Akibat tarikan elektron yang terjadi, terbentuk semacam kutub negatif pada atom yang lebih

elektronegatif, sedangkan pada atom yang kurang elektronegatif akan terbentuk semacam

kutub positif.

Kutub positif atau negatif yang terbentuk disebut muatan parsial, yang digambarkan

menggunakan simbol delta (δ). Muatan parsial negatif (δ¯) diberikan pada unsur yang

lebih elektronegatif dan muatan parsial positif (δ+) diberikan pada unsur yang kurang

elektronegatif (lebih elektropositif).

Berikut contoh menggambar muatan parsial pada molekul HCl.

Dari contoh di atas terlihat bahwa terdapat muatan positif dan negatif pada tanda δ yang

digunakan. Tanda tersebut tidak sama dengan +1 atau -1 seperti pada simbol ion, tetapi tanda

ini hanya menggambarkan elektron ikatan tidak sepenuhnya dipindahkan ke atom Cl.

Untuk senyawa diatom yang disusun oleh unsur yang sejenis, molekul yang dimiliki

selalu bersifat nonpolar kecuali ozon yang bersifa polar. Hal ini disebabkan dua atom

penyusun senyawa memiliki keelektronegatifan sama sehingga tidak terbentuk momen

ikatan. Sedangkan untuk senyawa diatom yang disusun oleh dua atom yang berbeda molekul

yang dimiliki selalu bersifat polar karena adanya perbedaan keeltronegatifan.

Tetapi untuk senyawa-senyawa yang tersusun lebih dari dua atom, kepolaran molekul

tidak dapat ditentukan jika hanya didasarkan pada perbedaan keelektronegatifan. Hal

ini disebabkan senyawa-senyawa tertentu walaupun memiliki ikatan kovalen polar tetapi

molekulnya bersifat nonpolar. Misalnya CCl4, CO2 dan BeCl2 merupakan beberapa senyawa

dengan ikatan kovalen polar tetapi memiliki molekul yang nonpolar.

Pada molekul CCl4, yang mempunyai bentuk molekul tetrahedaral dengan C sebagai atom

pusat dan dikelilingi oleh 4 atom Cl seperti pada Gambar.

http://wanibesak.files.wordpress.com/2011/06/clip_image0083.gif

Perbedaan keelektronegatifan C dan Cl adalah sebesar 3-2,5 = 0,5. Jadi ikatan C–Cl termasuk

ikatan kovalen (tepatnya ikatan kovalen polar) karena perbedaan keeltronegatifan lebih kecil

1,7. Walaupun ikatan C–Cl berupa ikatan kovalen polar tetapi molekulnya bersifat nonpolar.

Hal ini disebabkan, bentuk tetrahedral dari molekul CCl4 dapat dikatakan simetrism karena

memiliki pusat simetri pada atom C ditengah, sehingga jumlah momen ikatan yang sama

dengan nol. Atau dapat dikatan tarikan elektron akibat adanya perbedaan keelektronegatifan

saling meniadakan atau saling menguatkan (perhatikan tanda panah pada strutur). Hal ini

dapat diandaikan, suatu benda yang berada di tengah-tengah ditarik dari empat sudut dengan

kekuatan sama, maka benda tersebut tidak akan bergerak. Karena hal inilah molekul CCl4

bersifat nonpolar.

Jika CCl4 salah satu atom Cl diganti oleh atom lain misalnya H, maka sifat molekul yang

awalnya nonpolar berubah menjadi polar. Hal ini disebabkan kepolaran ikatan C-H berbeda

dengan kepolaran ikatan C-Cl, sehingga momen dipol yang terbentuk tidak saling

meniadakan. Tetapi apabila semua atom C diganti oleh atom H maka molekulnya bersifat

nonpolar karena kepolaran semua ikatan C–H sama besar sehingga mpmen ikatan yang

terbentuk saling meniadakan.

Pada molekul BCl2 dan CO2 mempunyai bentuk molekul linear dengan B dan C sebagai atom

pusat.

Atom Cl dan atom O lebih elektronegatif dibanding atom B dan C yang bertindak sebagai

atom pusat (pada gambar yang berwarna hitam), sehingga elektron ikatan lebih tertarik

http://wanibesak.files.wordpress.com/2011/06/clip_image0105.jpg


kearah atom Cl dan O. Namun, atom B dan C masing-masing mengikat 2 atom yang sejenis

maka momen ikatan yang terbentuk tertarik ke arah yang berlawanan dengan kekuatan yang

sama, sehingga molekulnya bersifat nonpolar.

Molekul H2O walaupun rumus molekulnya mirip dengan CO2 dan BCl2 tetapi bersifat polar.

Hal ini disebabkan, pada molekul H2O, atom O sebagai atom pusat masih memiliki pasangan

elektron bebas. Hal ini menyebabkan molekul H2O tidak berbentuk linear seperti molekul

CO2 dan BCl2, sehingga momen ikatan yang terbentuk tidak saling menguatkan atau tidak

saling meniadakan.

Ikatan Kovalen Koordinasi

Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang

berasal dari salah 1 atom yang berikatan [Pasangan Elektron Bebas (PEB)], sedangkan atom

yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama.

Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda

anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

Contoh 1:Terbentuknya senyawa BF3-NH3

Rumus Lewis


Struktur kimia

Contoh 2:

Terbentuknya senyawa NH4+

Contoh 3:

o Terbentuknya senyawa SO3

16S: 2.8.6

8O : 2.6

Penyimpangan Kaidah Oktet

Beberapa senyawa ternyata mempunyai Struktur Lewis yang menyimpang dari kaidah Oktet.

1. Spesies Ganjil

http://ikatankimia.wordpress.com/2010/01/11/penyimpangan-kaidah-oktet/

http://4.bp.blogspot.com/_Wq8MvYVfPho/Sozaoi6PPlI/AAAAAAAAAO0/VWmiXTli0Pw/s1600-h/bfnnh2.gif

http://2.bp.blogspot.com/_Wq8MvYVfPho/SozeP8EIbVI/AAAAAAAAAO8/TCb6ZOmeEmA/s1600-h/nh4.gif

http://3.bp.blogspot.com/_Wq8MvYVfPho/SozhJYt7zsI/AAAAAAAAAPM/K9KNGD494Ro/s1600-h/so3+lewis.gif

http://1.bp.blogspot.com/_Wq8MvYVfPho/Sozid7HDQtI/AAAAAAAAAPc/wQ2IdAihxH4/s1600-h/s03+strk.gif

Jika jumlah elektron valensi di dalam struktur lewis ganjil, maka ada elektron yang

tidak berpasangan sehingga atom menyimpang dari kaidah oktet. Contoh : Molekul NO2 ,

dimana jumlah electron valennsi molekul adalah 17 (ganjil). Jumlah electron Valensi N

adalah 7 (menyimpang dari kaidah Oktet)

2. Oktet Tak Lengkap

Jika jumlah electron valensi didalam struktur lewis genap namun jumlahnya kurang

dari 8 (octet) , maka struktur lewis dapat dinyatakan sebagai oktet tak lengkap dan termasuk

struktur lewis yang menyimpang dari kaidah oktet. ni terjadi pada unsur-unsur periode 3 atau

lebih yang dapat menampung lebih dari 8 elektron pada kulit terluarnya (ingat, kulit M dapat

menampunghingga 18 elektron) Contohnya BeCl2 dan BH3.

3. Oktet Berkembang

Jika jumlah electron valensi dalam struktur lewis genap dan jumlah lebih dari delapan

( oktet) , maka struktur lewis tersebut dinyatakan sebagai octet berkembang dan termasuk

struktr lewis yang menyimpang dari kaidah oktet. Contohnya PCl3, SF6.

Kegagalan Aturan Oktet

Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur transisi maupun

postransisi. Unsur postransisi adalah unsur logam setelah unsur transisi,misalnya Ga, Sn, dan

Bi. Sn mempunyai 4 elektron valensi, tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat

oksidasi +2. Begitu juga Bi yang mempunyai 5 elektron valensi, tetapi senyawanya lebih

banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3. Pada umumnya, unsur transisi maupun unsur

postransisi tidak memenuhi aturan oktet.

Ikatan Logam

Gaya tarik inti atom-atom logam dengan lautan electron mengakibatkan terjadinya ikatan

logam. (Sudarmo, 2004:48)

Ikatan logam adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik menarik antara muatan

positif dari ion-ion logam dengan muatan negative dari elektron-elektron yang bebas

bergerak dalam logam tersebut. (Jahro, 2011:25)

Kekuatan ikatan logam dipengaruhi oleh banyaknya elektron valensi, muatan inti positif dan

jari-jari logam. Semakin banyak jumlah elektron valensi dalam lautan elektron

terdelokalisasi, semakain besar muatan negative lautan elektron semakin kuat daya tariknya

dengan inti positif, semakin kuat ikatan logam. Demikian juga semakin besar muatan inti

positif semakin kuat daya tarik inti positif dengan muatan negative lautan elektron, semakin

kuat ikatan logamnya. Sifat-sifat khas dari ikatan logam adalah mengkilap, dapat

menghantarkan arus listrik dan panas, mudah di tempa dan dibengkokkan, semuanya terkait

dengan ikatan logam dan gerakan elektron valensi dalam logam. (Jahro, 2011:26)

Gambar Ikatan Logam

Adanya ikatan logam menyebabkan logam bersifat:

o pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;

o keras tapi lentur/dapat ditempa;

o mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi;

o penghantar listrik dan panas yang baik;

o mengilap.

RANGKUMAN

2. Ikatan kimia terjadi karena adanya kecenderungan atom-atom untuk memiliki

susunan elektron stabil seperti gas mulia.

3. Ikatan kimia dapat berupa ikatan antara atom dengan atom dan dapat pula

antara molekul dengan molekul.

4. Ikatan yang terjadi antaratom dapat berupa ikatan ion, ikatan kovalen, dan

ikatan logam.

5. Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat serah terima elektron.

6. Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi karena penggunaan bersama elektron

valensi.

7. Ikatan logam merupakan ikatan yang terjadi karena adanya elektron-elektron

bebas dalam logam.

8. Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang terjadi karena pasangan

elektron yang digunakan bersama berasal dari salah satu atom unsur yang

berikatan.

http://wanibesak.wordpress.com/2011/06/10/ikatan-kovalen-polar-dan-nonpolar-vs-

molekul-polar-dan-nonpolar/

http://wanibesak.wordpress.com/2011/06/10/ikatan-kovalen-polar-dan-nonpolar-vs-molekul-polar-dan-nonpolar/

http://wanibesak.wordpress.com/2011/06/10/ikatan-kovalen-polar-dan-nonpolar-vs-molekul-polar-dan-nonpolar/

SOAL DAN PEMBAHASANNYA

1. Pada molekul CH4 terdapat ikatan kovalen SEBAB

pada tiap molekul CH4 terdapat 4 atom hidrogen

Jawaban : B

SMU/Ebtanas/Kimia/Tahun 1988

Penyelesaian :

Ikatan Kovalen adalah ikatan kimia yang terjadi karena penggunaan elektron secara

bersama.

6C 2 ) 4

1H 1

2. Berikut adalah rumus elektron nitrometana yang disederhanakan. Huruf yang menunjukkan pasangan elektron yang membentuk ikatan kovalen koordinat ialah ….

A. P B. Q C. R D. S E. T

Jawaban : B


Penyelesaian :

7N : 1s² 2s² 2p³

8O : 1s² 2s² 2p4

6C : 1s2 2s2 2p2

1H : 1s1

Ikatan kovalen koordinat adalah ikatan dimana elektron-elektron yang dipakai bersama-

sama hanya berasal dari satu atom.

3. Senyawa NI3 mempunyai 3 pasangan elektron yang terikat dan 1 pasangan elektron bebas. Bentuk geometri molekul tersebut adalah ….A. piramida segitiga D. segitiga datarB. piramida bujur sangkar E. segi empat datarC. oktahedronJawaban : D


Penyelesaian :

7N = 1s² 2s² 2p³

53I = 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p5

atau Kr = 4d10 5s² 5p5

4. Kelompok senyawa yang masing-masing mempunyai ikatan ion adalah ….A. SO2, NO2 dan CO2 D. NH3, H2O dan SO3

B. KOH, HCN dan H2S E. HCl, NaI dan CH4

C. NaCl, MgBr2 dan K2O

Jawaban : C


Penyelesaian :

Ikatan ion : terjadi antara :

- ion+dan ion-

- Golongan IA, IIA (logam) dengan VIA, VIIA (bukan logam)

- Unsur-unsur dengan potensial ionisasi kecil

- Unsur-unsur dengan keelektronegatifan besar

Unsur-unsur yang berikatan ion adalah NaCl, MgBr2, K2O

5. Gambar rumus elektron dari senyawa NH4Cl sebagai berikut :

Ikatan kovalen pada gambar di atas ditunjukkan oleh ….A. (1) dan (3) D. (4) dan (2)B. (2) dan (5) E. (5) dan (1)C. (3) dan (4)Jawaban : E


Penyelesaian :

6. Pasangan senyawa di bawah ini, manakah yang kedua-duanya mempunyai ikatan hidrogen ….A. HF dan HI D. HBr dan H2OB. HCl dan HBr E. NH3 dan HIC. HF dan H2OJawaban : C


Penyelesaian :

Ikatan Hidrogen adalah ikatan antara Hidrogen dengan unsur F, O, N

7. Bentuk hibrida beberapa senyawa :

Dari data tersebut yang merupakan pasangan tepat adalah ….A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

Jawaban : B


Penyelesaian :

a. CH4 6C 2) 4)

b. HCl

8. Struktur kristal logam natrium adalah kubus berpusat badan, ditunjukkan oleh gambar . . .

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5Jawaban : C


Penyelesaian :

Struktur kristal logam natrium adalah kubus berpusat badan gambarnya adalah no. 3

9. Berikut ini merupakan gambar bentuk orbital d :

Yang merupakan gambar bentuk orbital dxy adalah ….A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5Jawaban : D


Penyelesaian :

Gambar 1 dyz

Gambar 2 dxz

Gambar 3 dyz

Gambar 4 dxy

Gambar 5 dz

10. Keelektronegatifan unsur-unsur sebagai berikut :

Berdasarkan data tersebut di

atas dapat ditafsirkan bahwa ikatan ion paling lemah adalah ….

A. BeCl2 D. SrCl2

B. MgCl2 E. BaCl2

C. CaCl2

Jawaban : A


Penyelesaian :

Ikatan ion terjadi pada :

- ion (+) dan ion (-)- unsur elektron (+) dengan unsur elektron (-)- golongan IA, IIA dengan logam (VIA, VIIA)- antara atom yang mempunyai potensial ionisasi rendah, - afinitas elektron tinggi- mempunyai perbedaan keelektronegatifan tinggi - Cl - Be :

11. Berikut ini data titik didih dari beberapa senyawa hidrogen :

Diantara senyawa-senyawa di atas yang mempunyai ikatan hidrogen paling kuat ialah ….

A. HCN D. HBrB. HI E. HClC. HFJawaban : A


Penyelesaian :

Senyawa di dalam ikatan Hidrogen yang paling kuat adalah mempunyai titik didih tinggi

yaitu HCN.

12. Unsur Xe dengan nomor atom 54 dan unsur F dengan nomor atom 9 pembentuk senyawa XeF4. Yang bentuk molekulnya adalah ….A. linier D. tetra hedronB. segitiga datar E. bujur sangkarC. okta hedronJawaban : B


Penyelesaian :

54Xe (Kr) 4d10. 5s² , 5p6, 5s², 5p6, 5d, ...

Sebelum

mengadakan ikatan kovalen dengan atom F

13. Banyaknya pasangan elektron terikat dan pasangan elektron bebas suatu senyawa 3 dan 1. Bentuk molekul senyawa itu adalah ….A. segitiga planar D. tetrahedronB. piramida segitiga E. segiempat datarC. bentuk V

Jawaban : A


Penyelesaian :

Bentuk molekul dari senyawa yang mempunyai pasangan elektron terikat 3 dan pasangan

elektron

14. Perhatikan gambar berikut :

Gambar A, B dan C adalah bentuk kristal dengan bilangan Koordinasi A = 12, B = 8 dan

C = 12. A, B, C merupakan bentuk kristal dari ........

A. BCC, HCP, FCC D. FCC, BCC, HCPB. HCP, FCC, BCC E. HCP, BCC, FCCC. FCC. HCP, BOCJawaban : D


Penyelesaian :

FCC, BCC, HCP

15. Gambar rumus elektron dari amonium klorida.

Ikatan kovalen dan kovalen koordinasi secara berurutan adalah ….

A. 1 dan 2 D. 3 dan 5B. 1 dan 3 E. 1 dan 4C. 2 dan 5Jawaban : A


Penyelesaian :

16. Suatu senyawa mempunyai bentuk molekul bipiramidal trigonal, maka jumlah pasangan elektron terikat dalam senyawa tersebut adalah ….A. 2 B. 1 C. 4 D. 5 E. 6Jawaban : A


Penyelesaian :

17. Nomor atom unsur-unsur P, Q, R, S dan T masing-masing : 9, 12, 16, 17 dan 18. Pasangan unsur-unsur yang dapat membentuk senyawa ion adalah ….A. P dan R D. R dan TB. P dan S E. S dan TC. Q dan SJawaban : C


Penyelesaian :

Senyawa ion dibentuk dari pasangan unsur-unsur dari golongan IA,IIA dengan golongan

VIIA.

P 9 1s² 2s² 2p5 golongan VIIA

Q 12 1s² 2s² 2p63s² golongan IIA

R 16 1s² 2s² 2p63s² 3p4 golongan VIA

S 17 1s² 2s² 2p63s² 3p5 golongan VIIA

T 18 1s² 2s² 2p63s² 3p6 golongan VIIIA

18. Jika unsur P dengan nomor atom 5 bersenyawa dengan unsur Q dengan nomor atom 17, maka bentuk molekulnya adalah ….A. linier D. segi empat planarB. segitiga planar E. tetrahedralC. piramida segitigaJawaban : B


Penyelesaian :

Jumlah elektron valensi P = 3

Jumlah elektron valensi 3Q = 3

Jumlah elektron = 6

Jumlah pasangan elektron terikat = 3

Jumlah pasangan elektron tak terikat = 0

Bentuk molekulnya segitiga planar

19. Diketahui atom : 12X, 17Y, 20Z, 35Q. Pasangan yang dapat membentuk ikatan kovalen non polar adalah ….A. X dan Y D. Z dan QB. Y dan Q E. Q dan XC. Y dan ZJawaban : B


Penyelesaian :

Ikatan kovalen non polar = ikatan kovalen yang mempunyai perbedaan elektronegatifitas

kecil.

A = X & Y = ikatan ion B = Y & Q = ikatan kovalen C = Y & = ikatan ion D = Z & Q =

ikatan ion E = Q & X = ikatan ion

20. Bentuk molekul NH3 adalah …. (nomor atom N = 7, H = 1)A. linier D. oktahedralB. bujur sangkar E. piramida trigonalC. tetrahedralJawaban : E


Penyelesaian :

Konfigurasi elektron : 7N = (1s² 2s² 2p³)

sp³ dengan sudut 107 terdapat 3 pasang elektron terikat dan 1 elektron bebas.

21. Data konfigurasi elektron dari beberapa unsur sebagai berikut : P = 1s² 2s² 2p63s²

Q = 1s² 2s² 2p63s² 3p³ R = 1s² 2s² 2p63s² 3p6

S = 1s² 2s² 2p63s² 3p5

Unsur yang dapat membentuk ikatan kovalen adalah . . . .A. Q dan S D. P dan QB. P dan R E. P dan SC. Q dan RJawaban : A


Penyelesaian :

22. Unsur X dan Y masing-masing mempunyai nomor atom 16 dan 9 kedua unsur ini membentuk senyawa dengan rumus XY6, bentuk molekul senyawa XY6 adalah ….A. linier D. trigonal bipiramidalB. segitiga sama sisi E. oktahedralC. tetrahedralJawaban : E


Penyelesaian :

16X : (Ne) 3s23p4

9Y : (He) 2s22p5

Karena ada 6 pasangan elektron disekitar atom pusat, maka bentuk molekulnya

oktahedral.

23. Struktur lewis molekul amonium klorida digambarkan sebagai berikut :

Pasangan elektron yang merupakan ikatan kovalen dan kovalen koordinasi dalam

senyawa diatas berturut-turut adalah ….

A. 1 dan 2 D. 3 dan 1B. 2 dan 3 E. 2 dan 4C. 3 dan 4Jawaban : C


Penyelesaian :

Ikatan Kovalen : ikatan dimana sepasang elektron dipakai bersama

24. Nomor Atom unsur-unsur. P, Q, R, S, dan T masing-masing 8, 9, 12, 16, dan 17. Pasangan unsur yang dapat membentuk senyawa ion adalah ….A. R dan T D. S dan PB. Q dan S E. T dan QC. P dan TJawaban : A


Penyelesaian :

8 P = 2) 6) gol VIA

9 Q = 2) 7) gol VIIA

12 R = 2) 8) 2) gol IIA

16 S = 2) 8) 6) gol VIA

17 T = 2) 8) 7) gol VIIA

Senyawa ion adalah terjadinya antara gol IA, IIA berikatan dengan VIA dan VIIA.

25. Antara unsur B (nomor atom 5) dengan F (nomor atom 9) dapat membentuk senyawa BP Bentuk molekul BP3 adalah ….

A.

B.

C.

D.

E.

Jawaban : C


Penyelesaian :

5 B = 2) 3)

9 F = 2) 7)

Ada elektron yang berpasangan dengan bentuk segitiga sama sisi.

26. Senyawa amonia mempunyai tiga pasang elektron terikat dan sepasang elektron bebas, bentuk molekulnya adalah ….A. linier D. piramida segi empatB. tetrahedron E. piramida trigonalC. oktahedronJawaban : E


Penyelesaian :

Senyawa amoniak mempunyai 3 pasang elektron terikat dan sepasang elektron bebas,

bentuk molekulnya Piramida Trigonal atau Piramida sisi tiga.

27. Diketahui senyawa :1. H2O (l) 3. CH4 (g) 5. NH3 (l)

2. NH4Cl (aq) 4. HF (l)

Kelompok senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen adalah ….

A. 1, 2, 3 D. 2, 3, 5B. 1, 3, 4 E. 3, 4, 5C. 1, 4, 5Jawaban : C


Penyelesaian :

Yang mempunyai ikatan hidrogen adalah H2O, HF dan NH3

28. Diketahui harga keelektronegatifan unsur: H = 2,1; 0 = 3,5; C = 2,5; N = 3,0; CI = 3,0. Yang merupakan pasangan senyawa kovalen non polar dan senyawa kovalen polar adalah ….A. Cl2 dan O2 D. CCl4 dan HCIB. Cl2 dan N2 E. NH3 dan H2OC. NH3 dan HClJawaban : D


Penyelesaian :

Ikatan kovalen non polar jika pasangan elektron yang dipakai bersama tertarik sama kuat

dan mengandung jenis atom yang sama dan simetris. Contoh : CH4 ; CCl4.

Ikatan kovalen polar terbentuk antara atom yang berikatan mempunyai beda

keelektronegatifan besar : H - CI

29. Dari grafik titik didih beberapa senyawa berikut ini, kelompok senyawa yang memiliki ikatan hidrogen adalah ….

A. H2O, H2S, H2TC D. CH4, NH3, PH3

B. HF, HCL, HBr E. H2O, HF, NH3

C. NH3, PH3, AsH3

Jawaban : E


Penyelesaian :

H2O, HF, NH3

30. Diketahui unsur-unsur P, Q, P, 5 dan T dengan nomor atom berturut-turut 19, 11, 13,15, dan 17. Ikatan ion dapat terjadi antara atom-atom unsur ….A. P dan Q D. Q dan TB. R dan P E. T dan SC. Q dan R

Jawaban : D


Penyelesaian :

Susunan konfigurasi elektron masing-masing unsur :

P(19) = 2 8 8 1

Q(11) = 2 8 1

R(13) = 2 8 3

S(15) = 2 8 5

T(17) = 2 8 7

Ikatan ion dapat terbentuk dari :

- Unsur logam dengan unsur non logam

- Unsur yang mudah melepaskan elektron dengan unsur yang mudah menerima elektron

membentuk unsur yang stabil.

31. Perhatikan gambar berikut :

Ikatan kovalen koordinat ditunjukkan oleh nomor ….A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5Jawaban : E


Penyelesaian :

Ikatan kovalen koordinat ditunjukkan oleh nomor 5.

Ikatan kovalen koordinasi : ikatan yang dipakai bersama, dimana pasangan elektron

tersebut berasal dari salah satu atom, sedangkan atom yang satunya lagi tidak

menyumbangkan elektronnya.

32. Pasangan molekul berikut yang mempunyai ikatan hidrogen paling kuat adalah ….A. HCl dan HBr D. HF dan H2OB. HF dan HCl E. HF dan HIC. HF dan NH3

Jawaban : D


Penyelesaian :

Ikatan hidrogen : ikatan antara atom H dengan 3 unsur yang bersifat elektro negatif (F, O,

N). Paling kuat H dengan F, H dengan O.

33. Nomor atom unsur A, B, C, D dan E berturut-turut 6, 8, 9, 16, 19. Pasangan unsur yang dapat membentuk ikatan ion adalah pasangan antara unsur ….A. A dan C D. D dan CB. C dan E E. A dan BC. B dan DJawaban : B


Penyelesaian :

Pembentukan ion dapat terjadi melalui dua cara :

1. Pelepasan elektron dari atom itu kepada atom lain (pembentukan ion positif).

2. Penerimaan elektron dari atom lain (pembentukan ion negatif).

K L M N

A(6) = 2 4 - -

B(8) = 2 6 - -

C(9) = 2 7 - -

D(16) = 2 8 6 -

E(19) = 2 8 8 1

Pelepasan elektron cenderung terjadi pada unsur E (kulit terluar 1) dan penerimaan

elektron pada unsur C (kulit terluar 7).

34. Diketahui unsur-unsur P, Q, R, S dan T dengan nomor atom berturut-turut 19, 20, 13, 15, dan 35. Ikatan ion dapat terjadi antara atom-atom unsur ….A. Q dan T D. R dan PB. T dan S E. Q dan RC. P dan QJawaban : A


Penyelesaian :

Unsur-unsur P, Q, R, S dan T dengan nomor atom 19, 20, 13, 15 dan 35.

Konfigurasi unsur-unsur tersebut adalah :

19P : 2, 8, 8, 1 Golongan I A

20Q : 2, 8, 8, 2 Golongan II A

13R : 2, 8, 3 Golongan III A

15S : 2, 8, 5 Golongan IV A

35T : 2, 8, 18, 7 Golongan VII A

Ikatan ion terjadi antara atom yang cenderung melepaskan elektron dengan yang

cenderung menerima elektron (Gol. IA atau IIA dengan VIIA) yaitu Q dan T.

35. Diberikan pasangan kelompok senyawa berikut :1. NH3 dengan BF 4. NH3 dengan HBr

2. H2O dengan HCl 5. NH3 dengan H2S

3. BF dengan H2O

Kelompok senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen adalah ….

A. 2 dan 3 D. 1 dan 3B. 4 dan 5 E. 3 dan 4C. 1 dan 5Jawaban : D


Penyelesaian :

Ikatan hidrogen adalah ikatan antar molekul pada senyawa kovalen yang memiliki

perbedaan keelektronegatifan besar.

Contoh: HF, H2O, NH3

BAB III Ikatan Kimia

Documents

Transcript of BAB III Ikatan Kimia