IKATAN HIDROGEN

1.VALENSI HIDROGEN

Hidrogen merupakan unsur yang monovalen, hanya membentuk satu ikatan, tetapi pembentukkan ikatan ini dapat secara empat macam:

a. Pembentukan kation H+

Ion H+ terbentuk dari atom H yang melepaskan elektron. Ion H dalam air selalu ada dalam bentuk terhidrat, sebagai ion hidronium atau oksonium atau hidroksonium: H3O+

Bila asam dilarutkan dalam air, ion ini selalu terbentuk, hingga asam dapat didefinisikan sebagai zat yang larutannya dalam air membentuk ion H3O+

[ H O H ] H bila asam dilarutkan dalam air, ion ini selalu terbentuk, hingga asam dapat didefinisikan sebagai zat yang larutannya dalam air membentuk ion H3O+

HCl + H2O H3O+ + Cl-

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4-

HNO3 + H2O H3O+ + NO3-

Ikatan dalam H3O+ berupa ikatan kovalen koordinasi.

b. Pembentukan ion H-

Dengan mengikat satu elektron, hidrogen dapat membentuk anion H-. hal ini terjadi pada senyawa-senyawa hidrida logam alkali dan alkali tanah. Hidrida ini berupa kristal-kristal tidak berwarna, dapat dibuat dari logamnya dengan gas H2. Hidrida-hidrida tersebut merupakan senyawa-senyawa ionik, misalnya:LiH, NaH, KH, RbH, CsH, CaH2, SrH2, BaH2.Dalam larutan, ion H- tidak mungkin ada, sebab bereaksi dengan air:H- + H2O H2 + OH-

c. Pembentukan ikatan kovalen tunggal.Dalam banyak senyawa, hidrogen membentuk ikatan kovalen tunggal dengan atom-atom lain, seperti dalam senyawa-senyawa berikut:

B2H6 CH4 NH3 H2O HFSiH4 PH3 H2S HClGeH4 AsH3 H2Se HBr

SnH4 SbH3 H2Te HIPbH4 BiH3 (H2PO)

\

d. Pembentukan ikatan satu elekron H. Hal ini sangat jarang terjadi, kecuali dalam ion melekul, H2

+. Adanya ion ini dapat diketahui dalam tabung pelucutan

2. IKATAN HIDROGEN

Dalam banyak hal, hidrogen dapat membentuk dua ikatan misalnya dalam senyawa hidrogen fluorida, yang dari BM-nya diketahui mempunyai rumus (HF)n. Garam KHF2 dapat dianggap berasal dari asam H2F2.

Mula-mula ikatan antara F dan H dianggap kovalen koordinasi:

(H – F H – F H – F)n

K+ (F H – F)n.

Oleh karena atom H tidak mungkin dikelilingi empat elektron, hal tersebut tidak benar. Ikatan ini terbentuk karena gaya elektrostatik antara H dan F dan disebut ikatan hidrogen. Ikatan ini sangat lemah, energi ikatannya 5 - 10 k cal. Jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan energi ikat dari ikatan kovalen yang besarnya 30 – 100 k cal.

Ikatan hidrogen, digambarkan sebagai titik-titik antara atom-atom yang bersangkutan dengan hidrogen. Ikatan ini hanya terjadi antara atom-atom yang mempunyai elektronegativitas tinggi yaitu F, O dan N dengan atom hidrogen

Ikatan hidrogen dalam melekul HF digambarkan sebagai berikut:

Ikatan hidrogen dapat terjadi antara melekul atau dalam molekul.

3. IKATAN HIDROGEN ANTARA MOLEKUL

a. Hidrogen Fluorida, air , dan amoniakKetiga zat ini mempunyai tetapan dielektrikum tinggi, titik lebur dan titik didih yang relatif tinggi bila dibandingkan dengan hidrida-hidrida yang segolongan dalam tabel periodik. Ini disebabkan karena adanya ikatan hidrogen dalam ketiga zat di atas.

Untuk memecah ikatan hidrogen ini diperlukan energi, hingga titik lebur dan tiik didih relatif tinggi.

Air dalam bentuk padat yaitu es, satuan-satuan molekul H2O nya Tersusun secara tetrahedral.

Ikatan hidrogen dalam air :

b. Alkohol Alkohol seperti juga air , membentuk asosiasi molekul dengan ikatan hidrogen :

Gambar. Ikatan hidrogen intramolekul dalam etanol dan intermolekul antara etanol dengan airBerikut adalah titik didih alkohol dan merkaptan yang sejenis :

Alkohol t.d. (°C) Merkaptan t.d. (°C)

CH3OH 64,5 CH3SH 5,8

C2H5OH 78 C2H5SH 37

C3H7OH 97 C3H7SH 67

C4H9OH 117 C4H9SH 97

c. Asam karboksilat

Beberapa asam karboksilat , membentuk dimer dengan ikatan hidrogen baik dalam bentuk uap atau dalam pelarut-pelarut tertentu. Asam karboksilat dalam bentuk uap dan dalam benzena membentuk dimer :

Dalam air , ikatan hidrogen terbentuk antara asam asetat dengan air , tidak dengan molekulnya sendiri.

d. AminaAmina-amina primer dan sekunder membentuk ikatan hidrogen , sedang amina tersier tidak , karena tidak lagi mempunyai atom H di atom N-nya. Titik didih dimetil amina (7 C ) lebih tinggi daripada Trimetil Amina (4 C )

Dalam air amina primer dan sekunder bereaksi dengan air :

Sebagian besar basa di atas ada dalam bentuk molekul, hingga basanya sangat lemah , tidak seperti (CH3)4 NOH.

e. Hidrat Kupri sulfat, CuSO4.5H2O

Zat ini bila dipanaskan , mula-mula hanya melepaskan empat molekul air. Untuk melepaskan molekul air kelima diperlukan panas yang tinggi.

CuSO4.5H2O CuSO4.H2O + 4 H2O

Hal ini disebabkan karena H2O yang terakhir ini diikat dengan ikatan hidrogen.

Struktur dari CuSO4.5H2O terdapat pada Gambar berikut :

Rumus lebih baik ditulis sebagai [Cu (OH2)4]SO4.H2O.

Amoniak membentuk garam yang sama [Cu(NH3)4]SO4. H2O tetapi tidak dikenal CuSO4.5NH3 karena NH3 tidak mudah membentuk ikatan hidrogen seperti H2O.

Ikatan hidrogen juga terbentuk pada garam-garam hidrat yang lain serta hidrat dari asam-asam dan basa-basa.

4. IKATAN HIDROGEN DALAM MOLEKULa. senyawa orto substitusi benzena.O-nitrofenil mendidih pada 214 C , lebih rendah daripada isomer meta (290 C) dan isomer para (279 C ). Zat ini juga lebih mudah menguap dalam uapa air , lebih sukar larut dalam air daripada isomer meta dan para.

Bentuk orto-nitrofenol mengadakan ikatan hidrogen dalam molekul sedang bentuk meta dan para mengadakan ikatan hidrogen antar molekul , hingga titik didihnya relatif tinggi.

Kelarutan yang kecil dalam air dari zat ini disebabkan karena gugus OH dalam molekul tidak bebas lagi, jadi tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Zat lain yang membentuk ikatan hidrogen dengan cara sama ialah :

b. etil – asetoasetatEtil asetoasetat didapatkan dalam dua bentuk tautomer . Pada tahun 1920 meyer telah berhasil memisahkan kedua bentuk ini dengan jalan destilasi fraksional pada tekanan direndahkan dalam alat dari kuarsa yang sangat bersih.

Alkohol biasanya mempunyai titik didih lebih tinggi daripada keton , tetapi bentuk enol diatas titik didihnya lebih rendah daripada bentuk keton dan daya larutnya dalam air rendah serta lebih mudah larut dalam sikloheksana. Hal ini disebabkan karena zat tersebut membentuk ikatan hidrogen dalam molekul.

5. IKATAN HIDROGEN DALAM PROTEIN DAN ASAM NUKLEAT.Protein tersusun dari satuan-satuan dasar asam amino. R dapat berupa gugus metil CH3- , seperti dalam alanin atau gugus yang lebih sulit, seperti:

Gugus -NH2 berikatan dengan gugus –COOH dari molekul asam amino yang lain, dengan membentuk ikatan peptida:

Dua asam amino dapat membentuk dipeptida, tiga asam membentuk tripeptida, dan seterusnya. Protein adalah polipeptida dengan beratus-ratus ikatan peptida.

Protein berbeda-beda tergantung dari panjangnya rantai dan bentuk rantainya. Ikatan-ikatan melintang terjadi bila dalam molekul terdapat atom S: -S –S - .Dalam molekul protein terdapat banyak sekali ikatan-ikatan hidrogen yaitu antara gugus –NH - - - O = C - .Ikatan hidrogen juga terdapat dalam asam nukleat, misalnya DNA (de-oxyribonucleic acid). Asam nukleat DNA tersusun dari satuan H3PO4, deoksiribose dan basa purin (adenin dan guanin) atau pirimidin (sitosin dan timin).Tiap asam fosfat, deoksiribose dan satu basa, membentuk nukleotida, misalnya: deoksitimidin 5’ fosfat.

Nukleotide ini ini saling berikatan melalui gugusan fosfat, hingga terbentuk molekul yang besar, yaitu asam nukleat:

Basa satu dengan basa lain, berikatan dengan ikatan hidrogen, namun adenin hanya dapat berikatan dengan timin, dan guanin dengan sitosin.

DAFTAR PUSTAKA

Sukardjo.1989. Ikatan Kimia.Yogyakarta: Rineka Cipta

Syukri S. Kimia Dasar Jilid 1. Bandung: ITB

www.wikipedia.com

TUGAS TERSTRUKTUR IKATAN KIMIA

”Ikatan Hidrogen”

Di Susun Oleh :

Suhardiwantara (F02108007)

Harli (F02108005)

Afrinus Simarmata (F02107009)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK 2010