KIMIA DASAR

IKATAN KIMIADefinisi : interaksi elektron akibat gaya tarik antara dua atom atau lebih sehingga atom-atom bergabung satu dengan yang lain.Beberapa jenis ikatan : 1. Ikatan Ionik 2. Ikatan kovalen 3. Ikatan lain : a. Ikatan logam b. Ikatan Hidrogen c. Ikatan Van der walls IKATAN IONIKIkatan ionik terbentuk jika salah satu atom yang membentuk ikatan melapas elektron dan atom lainnya menangkap elektron.Atom I mempunyai potensial ionisasi rendah (mudah melepas elektron),atom II mempunyai afinitas elektron besar (mudah menangkap elektron)Atom I dan II mempunyai beda elektronegatifitas besar. Contoh, molekul NaCl dari atom Na dan Cl Ada 3 tahap pembentukan NaCl dalam fasa gas Na(g) Na+ + e- H1 = 495 kj/mol Cl(g) + e- Cl- H2 = - 349,0 kj/mol PEMBENTUKAN PASANGAN IONNa+(g)+Cl-(g) NaCl(g)H=-552,0 kj/molNa (g) + Cl(g) NaCl(g) H= - 405,2 kj/mol

IKATAN KOVALENTerjadi penggunaan bersama pasangan elektron dari atom-atom yang membentuk ikatan.Ikatan kovalen terbentuk jika atom-atom yang membentuk ikatan mempunyai elektronegatifitas sama atau berbeda sedikit.Pasangan elektron dapat berasal dari kedua atom yang membentuk ikatan atau dari salah satu atom.

CONTOH:1. H + H H : H atau H + H H H2. H + Cl H : Cl atau H + Cl H Cl Pasangan elektron berasal dari dua atom yang membentuk ikatan (ikatan kovalen).3. H+ :NH H : NH atau H + :NH H NH Pasangan ion berasal dari salah satu atom yang membentuk ikatan (ikatan kovalen koordinasi). Penulisan tersebut melibatkan elektron valensi. Cl mempunyai elektron valensi 7, tetapi hanya 1 elektron valensi yang terlibat dalam pembentukan ikatan dan 3 pasang yang lain sebagai pasangan e bebas.

STRUKTUR LEWISJika pasangan e bebas digambarkan pada atom Cl dalam struktur molekul HCl, maka penulisan tersebut disebut penulisan struktur Lewis.Tahapan penulisan sruktur Lewis.1. Tentukan kerangka atom yang akan berikatan sesimetri mungkin dengan syarat: - Pilih atom pusat:unsur yang kurang elektronegatif, kecuali atom H - Atom O tidak diikatkan dengan atom O lain kecuali dalam senyawa O ,O ,O, O - Untuk asam oksi, atom H diikatakan ke atom O, bukan ke atom pusat. . 2. Jumlahkan semua e yang diperlukan (N) untuk mencapai oktet.3. Hitung jumlah e yang tersedia (e valensi)/ A untuk semua atom. Jika berupa ion negatif, tambahkan muatan total yang ada. Jika berupa ion positif,kurangi dengan jumlah muatan yang ada.4. Kurangkan jumlah e pada langkah 2 dan 3 (N A) = S sebagai e ikatan.5. Letakkan sisa e sebagai elektron bebas untuk menuju oktet. Jika atom pusat tidak oktet, maka dapat dibentuk ikatan rangkap 2 atau 3. Ikatan rangkap 2 terbentuk antara atom C,N,O,S; Ikatan rangkap 3 biasanya hanya ada pada atom C,N dan O. 6.Tempatkan e yang tersisa sebagai pasangan ebebas.Contoh : pembentukan ikatan kovalen pada HSO1. Kerangka:

2. Jumlah e yang diperlukan (N): N = 2 x 2 (atom H) + 1 x 8 (atom S) + 4 x 8 (atom O) = 4 + 8 + 32 = 44 e 3. Jumlah e yang tersedia /e valensi:A = 2 x 1 (atom H) + 1 x 6 (atom S) + 4 x 6 (atom O) = 2+6+24= 324. Jumlah e yang akan dipasangkan sebagai ikatan/jumlah elektron ikatan :S = N A = 44 32 = 12 (6 pasang e)

Struktur HSO dengan pasangan e ikatan5. Letakkan sisa e sebagai pasangan e bebas (A S) 32 12 = 20 (10 pasang elektron bebas)

BEBERAPA KEADAAN DIMANA ATURAN OKTET TAK TERPENUHIMolekul dengan elektron gasal pada atom pusat

Molekul yang kekurangan elektron pada atom pusat BF ; BCl ; BeF 3. Molekul dengan perluasan kulit valensi pada atom pusat, PX (PCl)

MUATAN FORMALAdalah muatan hipotetik pada setiap atom, dimana jumlah muatan formal = jumlah muatan senyawa kovalen.Menghitung muatan formal pada tiap atom:MF = no.gol(e valensi) - (e dlm ikatan) ebebasContoh, MF dalam HSOSetiap H = 1 - (2) 0 = 0Setiap O ki/ka = 6 - (4) 4 = 0Setiap O ats/bwh = 6 - (2) 6 = - 1MF S = 6 - (8) 0 = 2 MF total = 2x0(H) + 2x0(O) + 2x(-1)[O] + 1x2(S) = 0BILANGAN STERIKBilangan sterik (SN) dapat digunakan untuk menentukan bentuk geometri molekul.SN = atom yang terikat pada atom pusat + pas e bebas pada atom pusat. Untuk HSO SN = 4 + 0 = 4 SN berfariasi dari 2 6, umumnya 2, 3, 4 SN menggambarkan besar sudut ikat pd atom pusat SN = 2 2 ikatan, sudut ikat = 180 SN = 3 3 ikatan, sudut ikat = 120 SN = 4 4 ikatan, sudut ikat = 109SN hanya memberi gambaran penataan ruang pas ikatan IKATAN KOVALEN POLAR DAN NON POLARDalam senyawa kovalen distribusi e yang digunakan bersama oleh atom yang berikatan dipengaruhi oleh keelektronegatifan dari masing atom. Jika atom yang berikatan mempunyai elektronegatifitas sama,e akan berada tepat diantara atom yang berikatan.Contoh,O ,H ,N ,F dll.Jika atom yang berikatan mempunyai perbedaan elektronegatifitas,e cenderung lebih dekat ke arah atom yang lebih elektronegatif.Contoh,HF,HCl ,HBr dll.Fenomena I tak terjadi perbedaan kepadatan e (IKATAN KOVALEN NON POLAR). Fenomena II terjadi perbedaan kepadatan e/pemisahan muatan (IKATAN KOVALEN POLAR)Pemisahan muatan menimbulkan dipol elektrik.Besarnya momen dipol () = d x q D besaran vektor ~ geometri molekul = (ikatan)Molekul non polar = 0 , contoh : H , N Molekul BeCl ? BeCl mempunyai geometri linear, sudut ikat 180 : = 0

Molekul BF ?BF mempunyai geometri planar,sudut ikat 120. (3 ikatan BF) = 0

Molekul polar 0Molekul NH ? 0

TEORI IKATANDua macam teori ikatan : - Teori ikatan valensi(VB) - Teori orbital molekul- Menurut teori ikatan valensi, ikatan hanya melibatkan e terluar/e valensi. Ikatan terjadi dengan overlap antar orbital atom yang berisi e valensi dan e yang berikatan harus mempunyai spin berlawananKuat ikatan tergantung derajad overlap antar orbital.Jika overlap terjadi pada poros antar inti : ikatan ,misal overlap antar orbital s s ; s p ; p p // porosJika overlap terjadi di luar poros antar inti : ikatan misal p p tegak lurus poros.

CONTOHMolekul H Molekul HCl

. Molekul CH

Teori yang berhubungan dengan ikatan kovalenVSEPR(valence shell electron pair repulsion) : teori tolakan pasangan elektron kulit valensi. Memprediksi pengaturan ruang atom dalam molekul dan meng gambarkan bagaimana ikatan terjadi (letak pasangan e pada kulit valensi)VB (valence bond) : menggambarkan bagaimana ikatan diletakkan dalam overlap orbital atom. Orbital atom memungkinkan bergabung membentuk orbital hibrida.Teori VSEPR : pasangan e yang mengelilingi atom pusat mengadakan pergeseran untuk menempatkan dirinya sejauh mungkin satu atom dengan yang lain.Contoh penggunaan teori VSEPRTeori VSEPR menekankan pada densitas e atom pusat Densitas e SN Contoh, molekul NH :

Atom pusat : NJumlah atom terikat atom pusat : 3Jumlah pas e bebas atom pusat : 1SN = 3 + 1 = 4 menggambarkan geometri molekul Geometri : tetra hedral , sudut ikat 109

BENTUK dan HIBRIDISASI MOLEKULTeori VB. Dalam ikatan kovalen, hibridisasi antar orbital atom menggambarkan geometri molekul. Ada 2 macam hibridisasi, yaitu hibridisasi pada ikatan kovalen dan hibridisasi senyawa koordinasi. HIBRIDISASI PADA IKATAN KOVALENContoh, molekul CH C : 1s 2s 2px 2py 2pz C : 1s 2s 2px 2py 2pz1 orbital 2s dan 3 orbital 2p membentuk 4 orbital hibrida sp dengan geometri tetrahedral

GEOMETRI MOLEKUL CHMolekul NHN : 1s 2s 2px 2py 2pz (sp)

HUBUNGAN SN - GEOMETRI - HIBRIDISASI SN GEOMETRI HIBRIDISASI 2 linier sp 3 trigonal planar sp 4

4 tetrahedral

bujur sangkar sp

dsp

5trigonal bipiramid spd 6oktahedral spd 6oktahedral

dspBEBERAPA CONTOH MOLEKUL DENGAN GEOMETRINYABeF : Ni(HO):sp dsp BFsp PCl spd

SF spd

HIBRIDISASI SENYAWA KOORDINASIHibridisasi senyawa koordinasi = ikatan kovalen. Yang membedakan sebelum terjadi hibridisasi, atom pusat mengalami ionnisasi dan yang terhibridisasi adalah orbital yang akan berikatan dengan ligan.Contoh, ion {CoF} dan {Co(NH)}Co : [Ar] 3d 4s 4p Co : [Ar] 3d 4s 4p 4dJika ion Co mengikat 6 ion F, orbital hibrida yang di pakai adalah orbital hibrida spd dengan geometri oktahedral,pasangan e ligan menempati orbital hibrida.

ION {Co(NH)} Untuk ion {Co(NH)}, ligan NH bersifat mendorong e, orbital 3d yang terisi 6e mengalami penataan dan orbital hibrida yang digunakan dsp. Bentuk geometrinya tetap oktahedral. Co : [Ar] 3d 4s 4p 3d

Adanya etak berpasangan dalam ion kompleks menyebabkan perbedaan sifat maknetik. Hubungan jumlah e tak berpasangan dengan sifat magnit adalah

= n ( n + 2 ) = momen magnit ( Bohr Magneton / BM )n = jumlah e tak berpasangan pada atom pusatBENTUK MOLEKUL dan POLARITAS IKATANVSEPR menggambarkan geometri dan polaritas ikatana. Molekul tipe AB (SN=2 : linier) tanpa pasangan e bebas pada atom pusat. BeCl = 0

VB Be : 1s 2s Be : 1s 2s 2px sp

b. Molekul tipe ABVSEPR(SN = 3 /trigonal planar) : BF = 0VB sp B : 1s 2s 2px 2py 2pz B : 1s 2s 2px 2py 2pzc. Molekul AB VSEPR(SN = 4 / tetrahedral) : CH = 0VB spC : 1s 2s 2px 2py 2pz C : 1s 2s 2px 2py 2pz

Molekul tipe AB dengan 1 ikatan sbg pas e bebas NH , geometri tetrahedral 0

IKATAN KOVALEN dengan IKATAN RANGKAP Contoh : molekul CH , masing C terhibridisasi spC : 1s 2s 2px 2py 2pz 1 orbital 2s dan 2 orbital 2p membentuk orbital sp dan 1 orbital 2p tetap 2p

PEMBENTUKAN IKATAN RANGKAP 2 (di luar poros antar inti)

(pada poros antar inti)

Atom C terhibridisasi sp

TEORI ORBITAL MOLEKULTeori Orbital Molekul : elektron tidak menempati orbital atom seperti pada Teori Ikatan Valensi, tetapi menempati orbital molekul. Elektron menempati orbital molekul prinsip Auf Bau , prinsip Pauli & azas Hund tetap berlaku (tiap orbital 2e)LCAO (Linear Combination of Atomic Orbital)Atom A (A), atom B (B),molekul AB AB = C A A C B B (C A & C B :konstanta)AB = C A A + C B B AB = C A A C B BOrbital ikatan Orbital anti ikatanCONTOH :Molekul H

Molekul F Molekul O

ORDE IKATANOrde ikatan Kuat ikatanOrde ikatan = 0 tak terjadi ikatan :Orde ikatan > 0 terbentuk ikatan selisih e orb ikatan/ dan e orb anti ikatan/*I = ( Nb Na )Nb : e dalam orbital ikatan() Na : e dalam orbital anti ikatan(*)

IKATAN YANG LAINIKATAN LOGAMLogam bersifat kurang elektronegatif e terluar kurang terikat se akan terdiri dari ion (+) dengan e bergerak bebas diseluruh sistem logam. Interaksi antara ion (+) dengan e menghasilkan ikatan (IKATAN LOGAM)

IKATAN HIDROGENAdalah ikatan antara hidrogen yang terikat pada atom yang bersifat elektronegatif dengan atom yang bersifat elektrone gatif dari molekul lain atau molekul yang sama.

CONTOHIkatan hidrogen mempengaruhi sifat fisik senyawa.RESONANSIPerpindahan pasangan e (peb/) dari satu tempat ke tempat lain yang berdekatan.

IKATAN VAN DER WALLSTerjadi antara molekul gas, terjadi karena gaya tarik antar molekul.CONTOH SOAL1. Diketahui potensial ionisasi atom Na = 5,1 eV dan Cl = 13 eV. Jelaskan, ikatan apa yang mungkin terjadi antara Na dan Cl. Tambahkan data pendukung lain yang memperkuat jawabanmu.2.a.Tulis struktur molekul H2CO3 menurut Lewis,diketahui H ; C ; Ob.Hitung MF atom-atom dan MF molekul H2CO3c. Hitung harga SN dan bagaimana geometri dari molekul HCOd.Apa yang dimaksut dengan resonansi. Jika HCO terurai menjadi 2H + CO32- ,dengan menggambar struktur Lewis ion CO32- apakah dalam ion CO32- memungkinkan terjadi resonansi, jelaskan!e.Melihat struktur molekul H2CO3 , memungkinkan terjadi interaksi antar molekul.Interaksi dalam bentuk apa yang mungkin terjadi antar molekul H2CO3 , jelaskan!

CONTOH LAIN3. Gambarkan geometri molekul SCl, orbital hibrida apa yang diguna kan oleh atom S dalam molekul tersebut. Diketahui Cl4.Serbuk CuSO4 kering berwarna putih,bila dibiarkan dalam udara terbuka akan berubah menjadi biru.Warna biru tersebut adalah ion kompleks {Cu(H2O)4}2+,diketahui Cu Perkirakan orbital hibrida apa yang digunakan oleh Cu dalam ion {Cu(H2O)4}2+ ,tentukan bentuk geometrinya dan jelaskan ikatan apa yang terjadi antara Cu - H2O dalam ion {Cu(H2O)4}2+5.Tulis konfigurasi e molekul O dan F menurut TOM tentukan orde ikatan dan sifat kemagnetan molekul tersebut.

Contoh soalIkatan ion H dengan ion H molekul NH adalah ikatan kovalen, membentuk ion NH. Dalam hal tersebut molekul NH membawa pasangan elektron bebas dan ion H menyediakan orbital kosong. a. Jelaskan hal tersebut. b. Ikatan antara H dan N disebut ikatan . . . . . . . . c. Hitung muatan formal masing atom dan muatan formal ion NH .