Chemical Bonding

Di alam banyak ditemukan zat baik berupa unsur atau senyawa. Keberadaan zat tersebut sangat ditentukan oleh kestabilan zat itu sendiri. Jika suatu zat stabil maka kita akan menemukannya dalam bentuk unsur bebas, namun jika zat itu tidak stabil maka kita akan menemukannya dalam bentuk senyawa.

Beberapa penemuan terdahulu menunjukkan bahwa beberapa gas ditemukan sebagai atomnya, seperti gas Helium (He), Neon (Ne) dan Argon (Ar). Berbeda dengan gas Oksigen yang ditemukan dalam bentuk senyawa (O2), demikian pula dengan gas Nitrogen (N2) dan gas Karbondioksida (CO2). Dari sisi penulisan atau lambang dapat kita lihat bahwa gas yang stabil ditemukan di alam dituliskan dengan nama atomnya seperti He, Ne dan Ar. Sedangkan senyawa penulisannya didasari pada atom penyusunnya, misalnya gas Oksigen disusun oleh 2 (dua) atom oksigen sehingga dituliskan atau dilambangkan denga O2, demikian pula untuk Karbondioksida yang dilambangkan dengan CO2 yang memiliki arti bahwa gas tersebut disusun oleh satu atom Karbon dan 2 (dua) atom Oksigen. Hasil penemuan para ahli kimia menunjukkan bahwa gas yang stabil dalam bentuk atomnya memiliki konfigurasi elektron yang khas.

Konfigurasi tersebut ditunjukkan dengan terisinya seluruh elektron pada sub tingkat energi terluarnya khususnya untuk orbital p dan pengecualian untuk gas He mengisi pada orbital s, perhatikan Gambar berikut ini!

Atom atom yang tidak memiliki konfigurasi seperti gas ‐mulia, memiliki kecenderungan untuk mengikuti pola gas mulia, sehingga elektron valensi atau elektron orbital terluarnya terisi penuh. Kecenderungan dilakukan oleh atom dengan berbagai cara seperti melepaskan elektron, menarik elektron dari luar atau dengan cara menggunakan elektron secara bersama sama dengan atom lainnya. ‐Perubahan satu atom dalam mencapai konfigurasi gas mulia diikuti dengan peristiwa ikatan kimia. Atas dasar kecenderungan ini ikatan kimia dapat diklasifikasikan.

1. Ikatan Kovalen

- Teori lewis

- Teori Ikatan Valensi

- Teori Orbital Molekul

- Geometri/struktur molekul : Model VSEPR

2. Ikatan Ion

3. Ikatan Logam

4. Gaya antar Molekul

Ikatan KovalenIkatan kimia dapat didefinisikan sebagai gaya yang menyebabkan sekumpulan atom yang sama atau berbeda menjadi satu kesatuan dengan perilaku yang sama.

Terjadi karena sekelompok atom yang menunjukkan perilaku sebagai satu kesatuan tersebut lebih stabil atau memiliki tingkat energi yang lebih rendah daripada tingkat energi atom-atomnya dalam keadaan terpisah.

Contoh : H(g) + H(g) H2(g) H = -432 kJ/mol

Apabila dua atom H saling mendekat, maka :

1. Gaya tarik elektrostatik terjadi antara inti-inti atom yang bermuatan positif dengan elektron-elektron yang bermuatan negatif

2. Gaya tolak elektrostatik terjadi antara inti atom hidrogen dengan inti atom hidrogen yang lain, serta antara awan elektronnya

Pada waktu dua atom hidrogen saling mendekat maka gaya tarik akan lebih kuat dibandingkan gaya tolak sampai jarak antara dua atom hidrogen tetap. Pada jarak ini kekuatan gaya tarik dan gaya tolak adalah seimbang dan antara dua atom hidrogen tersebut terjadi ikatan kovalen. Panjang ikatan kovalen merupakan jarak antara dua inti atom hidrogen pada saat kekuatan gaya tarik dan gaya tolak seimbang

Pada waktu ikatan kovalen terbentuk, dua elektron yang ada dipakai secara bersama oleh dua atom hidrogen yang berikatan. Dalam hal ini dua elektron tersebut seakan-akan berfungsi sebagai perekat yang mengikat dua inti atom hidrogen menjadi sebuah molekul H2. Gagasan ini dikembangkan oleh G.N. lewis dan I. Langmuir

Macam-macam ikatan kovalen :

Ikatan kovalen polar : berbeda

Ikatan kovalen nonpolar : sama

Ikatan kovalen terjadi antara dua atom yang sama atau berbeda

Keelektronegatifan Kemampuan suatu atom menarik elektron dalam ikatan kimia

Covalent

share e-

Polar Covalent

partial transfer of e-

Ionic

transfer e-

Increasing difference in electronegativity

Classification of bonds by difference in __________________

Difference Bond Type

0 ___________

2 ___________

0 < and <2 ____________

9.5

• Aturan sederhana pembentukan ikatan kovalen

1. orbital-orbital atom yang berikatan harus saling tumpang tindih

2. Setiap ikatan kovalen terbentuk dari dua buah elektron yang berpasangan dengan spin berlawanan

3. Untuk unsur periode 2, bila elektron valensi atom pusat terdapat 4/lebih e, maka berlaku aturan oktet.contoh CH4, NH3, H2O, HF

4. Untuk unsur periode 2, bila elektron valensi atom pusat terdapat kurang dari 4e,aturan oktet tidak harus dipenuhi. Contoh : BeCl2 , BF3

5. Untuk unsur periode 3 atau lebih pada waktu membentuk ikatan kovalen, jumlah elektron valensinya boleh lebih dari 8. contoh : PF5, SF6 ,IF7

• Struktur lewis dapat didefinisikan sebagai kombinasi simbol lewis dari atom-atom untuk menyatakan molekul atau ion poliatomik

• Muatan Formal (QF)Muatan yang dimiliki oleh atom-atom yang terdapat di dalam suatu molekul atau ion poliatomik apabila atom-atom tersebut dianggap memiliki keelektronegatifan yang sama.

QF = NA - NM

= NA – NLP – ½ NBP

NA = jumlah elektron valensi atom bebasnyaNM = jumlah elektron yang menjadi milik suatu atom dalam molekul atau

ion NLP = jumlah pasangan elektron bebasNBP = jumlah pasangan elektron ikatan

• Contoh :• H2O CO3

2-

• BeF42-

• NH4+

• SO42-

Langkah-langkah menuliskan struktur Lewis

1. Menentukan atom pusat

2. Menentukan susunan atom-atom (kerangka struktur)

3. Menentukan jumlah elektron total (JET) dengan menjumlahkan semua elektron valensi atom-atom penyusun molekul atau ion

4. Menempatkan sebuah ikatan antara atom pusat dengan setiap substituen yang ada. (JE )

5. Menempatkan sisa elektron secara berpasangan (PEB) pada semua substituen yang ada sampai aturan oktet terpenuhi. (JE PEB)

6. Menghitung sisa elektron (SE) = JET- JE -JE PEB

Kemudian menempatkan sisa elektron pada atom pusat sebagai PEB/ETB. Cek apakah pada struktur yang diperoleh memiliki muatan formal terendah. Bila demikian, maka struktur yang diperoleh dalah struktur lewis yang memenuhi

7. Bila muatan formal atom-atom harganya belum minimal, maka satu atau lebih PEB pada substituen-substituen diubah menjadi ikatan antara atom pusat dengan substituen-substiuen sampai semua atom memiliki harga muatan formal terendah

Contoh :

1. BF3

2. NF3

3. NO2

4. NO3-

Contoh :

1. POF3

2. NO2-

3. NO

4. SO32-

8. ClO-

9. ClO4-

10. NO2

11. SO2

12. CO32-

13. XeF4

14. CS2

15. PF3

16. SnH4

17. HONH2

18. H2CO3

19. HNO3

20. NO

• XeF2

• O3

• SO3

• TeCl4

• ICl2+

• ClF3

• XeO3

• SF4

• NO2+

• ClO2

• OCl2

• CO• NH2

-

Latihan: Gambarkan struktur Lewis