Suatu atom dapat bergabung dengan atom yang lain melalui ikatan kimia yang terbentuk antara keduanya.

Ada 2 golongan utama ikatan kimia yaitu ikatan ionik dan ikatan kovalen.

Ikatan IonikIkatan Ionik adalah ikatan antara ion positif (kation)

dan ion negatif (anion) dalam keadaan kristal. Hal ini dikarenakan partikel yang muatannya berlawanan akan tarik menarik.

Atom yang melepaskan elektron akan menjadi ion positif dan sebaliknya, yang menerima elektron akan menjadi ion negatif.

KATION a). Kation sederhana, seperti Na+, Mg2+ b). Kation poliatomik, seperti NH4

+, N(CH3)4+ ,

[Co(NH3)6]2+, [Ag(NH3)2]+

ANION a). Anion sederhana, seperti F -, Br -, O2-, N3-

b). Anion poliatomik, seperti SO42-, NO3

-, MnO42-

1. Kation Sederhana + Anion Sederhana

2. Kation Sederhana + Anion Poliatomik 3. Kation Poliatomik + Anion Sederhana 4. Kation Poliatomik + Anion Poliatomik

Senyawa ionik dapat berada dalam fase gas, cair atau padat.

Pembentukan senyawa ionik dari atom-atomnya dalam fase gas melibatkan 3 tahap yaitu

1. Pembentukan kation (proses endotermik)2. Pembentukan anion (proses eksotermik atau

endotermik)3. Pembentukan kristal ionik dari ion-ionnya (proses

eksotermik)

Pembentukan NaCl dalam fase gasKation: Na(g) → Na+(g) + e ΔHIE = 495,8 kJ/molAnion: Cl(g) + e → Cl-(g) ΔHEA = -349,0 kJ/molPembentukan kristal: Na+(g) + Cl-(g) → NaCl(g) U = -552,0

kJ/mol ___________________________________________

Na(g) + Cl(g) → NaCl(g) ΔH = -405,2 kJ/molPada contoh di atas pembentukan anion merupakan proses eksotermik

Pembentukan MgO dalam fase gasKation: Mg(g) → Mg2+(g) + 2e ΔHIE = 2188,4

kJ/molAnion: O(g) + 2e → O2-(g) ΔHEA =603,1 kJ/molPembentukan kristal: Mg2+(g) + O2-(g) → MgO(g) U = -3168,4

kJ/mol ___________________________________________

Mg(g) + O(g) → MgO(g) ΔH = -376,9 kJ/molPada contoh di atas pembentukan anion merupakan proses endotermik

Daur termodinamika pembentukan pasangan ion MgO

Mg(g) + O(g) -BDE MgO(g)IE1 EA1

Mg+ (g) O-(g) ΔHip

EA2 IE2 O2-Mg2+ (g)

Tahap-tahap yang diperlukan dalam pembentukan kristal ionik beserta perubahan entalpi yang menyertai setiap tahap tersebut dapat digambarkan dalam suatu daur yang disebut DAUR BORN-HABER (Born-Haber cycle).

Daur Born-Haber pembentukan kristal NaCl dari unsur-unsurnya

Rincian tahap-tahap yang diperlukan untuk membentuk kristal NaCl dari unsur-unsurnya sebagai berikut:

1. Atomisasi natrium. Pada tahap ini padatan Na diubah menjadi atom-atom Na dalam fase gas. Energi yang menyertai tahap ini disebut energi atomisasi (ΔHA). Tahap ini berlangsung endotermik. Persamaan reaksinya:

Na(s) + ½ Cl2(g) → Na(g) + ½ Cl2(g) ΔHA (Na) = 108,4 kJ/mol

2. Atomisasi klorin. Pada tahap ini gas Cl2 diubah menjadi atom-atom Cl dalam fase gas. Energi yang menyertai tahap ini disebut energi disosiasi ikatan (ΔHD). Tahap ini berlangsung endotermik.

Na(g) + ½ Cl2(g) → Na(g) + Cl(g) ΔHD (Cl2) = 120,9 kJ/mol

3. Ionisasi atom natrium. Pada tahap ini atom Na dalam fase gas diionisasi menjadi ion Na+ dalam fase gas. Energi yang menyertai tahap ini disebut energi ionisasi (IE). Tahap ini berlangsung endotermik.

Na(g) + Cl(g) → Na+(g) + Cl(g) + e IE = 495,4 kJ/mol

4. Ionisasi atom klorin. Pada tahap ini atom Cl dalam fase gas diionisasi menjadi ion Cl- dalam fase gas. Energi yang menyertai tahap ini disebut afinitas elektron (EA). Tahap ini berlangsung eksotermik.

Na+(g) + Cl(g) + e → Na+(g) + Cl- (g) + e EA = -348,5 kJ/mol

5. Pembentukan pasangan ion Na+Cl- . Pada tahap ini ion Na+ dan ion Cl- membentuk pasangan ion Na+Cl-

dalam fase gas. Energi yang menyertai tahap ini disebut energi pasangan ion (Uip). Tahap ini berlangsung eksotermik.

Na+(g) + Cl- (g) → Na+Cl- (g) Uip = -450,2 kJ/mol

6. Pembentukan kisi kristal NaCl. Pada tahap ini pasangan-pasangan ion Na+Cl- berubah menjadi kisi kristal NaCl. Energi yang menyertai tahap ini disebut energi kisi (U). Tahap ini berlangsung eksotermik.

Na+Cl- (g) → NaCl(s) Ukisi = -336,8 kJ/mol

Daur Born-Haber pembentukan NaCl tersebut dapat disederhanakan seperti gambar berikut:

Na(g) + ½ Cl2(g) ΔHf NaCl(s)

½ ΔHD (Cl2) Uo

ΔHA Cl(g) EA Cl-(g)

+Na(g) IE Na+(g)

ΔHf diperoleh dengan menjumlahkan semua energi yang terdapat pada semua tahap untuk pembentukan kristal NaCl secara tidak langsung.

ΔHf = ΔHA (Na) + ½ ΔHD (Cl2) + IE + EA + Uip + Ukisi

ΔHf = (108,4 + 120,9 + 495,4 − 450,2 − 336,8 kJ/mol

ΔHf = -410,8 kJ/mol

1. Tentukan Daur Born-Haber pembentukan kristal CuCl dan CuCl2 .

2. Berikan daur Born-Haber perubahan CaCl menjadi CaCl2. Ramalkan pula eksotermik dan endotermik tahap-tahap yang ada.

3. Tentukan daur Born-Haber dan kalor pembentukan KBr dan hitunglah afinitas elektron Brom, jika diketahui:

ΔHf KBr(s) = 392 kJ/mol

IE K(g) = 418 kJ/molΔHvap Br2(l) = 31 kJ/mol

ΔHA K(s) = 90 kJ/mol

ΔHD Br2(g) = 190 kJ/mol

Ukisi = -688 kJ/mol

Kristal senyawa ionik terdiri dari kation-kation dan anion-anion.Di dalam kristal, kation-kation dan anion-anion tersusun secara teratur, bergantian dan berulang (KISI).

Pembentukan kisi-kisi kristal zat padat ionik dari ion-ionnya dalam fase gas disertai dengan pembebasan sejumlah energi yang disebut ENERGI KISI (U).

Energi kisi (U) dapat didefinisikan sebagai energi yang dibebaskan apabila sejumlah mol kation dan anion dalam fase gas didekatkan dari jarak tak terhingga sampai kedudukan setimbang dalam suatu kisi kristal 1 mol senyawa ionik pada suhu 0 K.

Besarnya energi kisi dapat diperkirakan berdasarkan persamaan Born-Lande. Persamaan ini dapat digunakan untuk menghitung energi kisi kristal senyawa ionik apabila struktur kristal senyawa ionik dan jarak antara kation dengan anion telah diketahui

dengan A adalah tetapan Madelung; N adalah bilangan Avogadro; r0 = r+ + r_ dalam satuan pm. Z+ = muatan kation, Z - = muatan anion; n = harga eksponen Born; e = 1,60210 × 10-19 C; = 3, 14159; ε0 = 8,854185 × 10-12 C2 J- m-1

home

Pengaruh dari ukuran ion, semakin besar ukuran/jari-jari maka energi kisi akan semakin kecil. Dalam satu golongan makin kebawah ukuran makin besar dan energi kisi makin kecil

Pengaruh dari muatan ion dengan semakin besar muatan ion (Na+ < Mg2+) maka energi kisi akan semakin besar.

IKATAN IONIKIKATAN IONIK

K

Cl

KClKCl

+ K ++ Cl -

K

Br

KBrKBr

+ K ++ Br -

Mg O+ +Mg2+ 2-

O

K

K

O+K +

K +

+2-

O

Mg2+Mg

Mg

Mg

+

N

N

Mg2+

Mg2+

+

N

N

3-

3-

MgOMgO

KK22OO

MgMg33NN22

1. Tentukan Daur Born-Haber pembentukan kristal CuCl2 .

2. Berikan Daur Born-Haber dan kalor pembentukan LiF, bila diketahui ΔHA (Li) = 155 kJ/mol, ΔHD (F2) = 158 kJ/mol, Ukisi (LiF) = -1,016 kJ/mol,

IE = 520 kJ/mol, EA = -328 kJ/mol.3. Berikan daur Born-Haber perubahan CaCl menjadi CaCl2. Ramalkan

pula eksotermik dan endotermik tahap-tahap yang ada. 4. Tentukan daur Born-Haber dan kalor pembentukan KBr dan

hitunglah afinitas elektron Brom, jika diketahui:ΔHf KBr(s) = 392 kJ/mol

IE K(g) = 418 kJ/molΔHvap Br2(l) = 31 kJ/mol

ΔHA K(s) = 90 kJ/mol

ΔHD Br2(g) = 190 kJ/mol

Ukisi = -688 kJ/mol