1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak penemuan struktur elektronik ato-atom,ahli kimia dan fisika

mampu menyelidiki bagaimana cara- cara atom dari jenis yang satu

bergabung dengan jenis yang lain membentuk senyawa dengan ikatan

kimia. Ikatan kimia adalah atom-atom yang terjalin secara terpadu oleh

suatu bentuk ikatan antar atom.

Suatu atom bergabung dengan atom lainnya melalui ikatan kimia

sehingga dapat membentuk senyawa,baik senyawa kovalen maupun

senyawa ion. Senyawa ion terbentuk melalui ikatan ion yaitu ikatan

yang terjadi antara ion positf (atom yang melepaskan electron) dan ion

negative (atom yang menangkap electron ). Akibatnya , senyawa ion

yang terbentuk bersifat polar. Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia

yang terbentuk dari pemakaian electron bersama oleh atom-atom

pembentuk ikatan. Sedangkan ikatan hydrogen merupakan gaya tarik-

menarik antara atom H dengan atom lain yang mempunyai

keelektronegatifan besar pada satu molekul dari senyawa yang sama.

Ikatan kimia seperti ikatan ion, kovalen, dan hidrogen juga terdapat

dalam tubuh manusia.

Ikatan-ikatan tersebut memiliki peranan masing-masing dalam

tubuh manusia. Oleh karena itu, makalah ini dibuat dengan tujuan agar

pembaca mengetahui jenis-jenis ikatan kimia beserta peranannya

dalam tubuh manusia.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara terbentuknya ikatan kimia?

2. Apa saja jenis-jenis ikatan kimia?

3. Ikatan kimia apa saja yang terdapat dalam tubuh manusia?

4. Apa fungsi ikatan kimia dalam tubuh manusia?

2

1.3 Tujuan

1. Mengetahui cara terbentuknya ikatan kimia

2. Mengetahui jenis-jenis ikatan kimia

3. Mengetahui ikatan kimia yang terdapat dalam tubuh manusia

4. Mengetahui fungsi ikatan kimia dalam tubuh manusia

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Ikatan Kimia

Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik antar atom-atom sehingga

atom-atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi

dalam senyawaan. Gagasan tentang pembentukan ikatan kimia

dikemukakan oleh Lewis dan Langmuir (Amerika) serta Kossel

(Jerman). Dalam pembentukan ikatan kimia, golongan gas mulia (VIII

A) sangat sulit membentuk ikatan kimia. Diduga apabila gas mulia

bersenyawa dengan unsur lain, tentunya ada suatu keunikan dalam

konfigurasi elektronnya yang mencegah persenyawaan dengan unsur

lain.

2.2 Pembentukan Ikatan Kimia

Senyawa kimia terbentuk dari dua atau lebih atom yang bergabung

atau berikatan satu sama lain. Penggabungan ini akan menghasilkan

molekul atau senyawa yang sederhana atau kompleks. Atom-atom

tersebut terikat satu sama lain dalam senyawa akibat adanya gaya

ikatan kimia. Munculnya teori tentang ikatan kimia disebabkan oleh

keberadaan golongan unsur gas mulia yaitu pada golongan VIIIA

pada sistem periodik. Golongan unsur gas mulia memperlihatkan

kecenderungan yang sangat kecil untuk membentuk senyawa kimia,

hal ini disebabkan karena unsur gas mulia bersifat stabil, sangat sulit

bereaksi dengan unsur lain membentuk senyawa dan memiliki

elektron valensi oktet (8) kecuali He duplet (2).

Kebanyakan unsur-unsur di alam ada dalam bentuk senyawanya,

bukan sebagai unsur bebas seperti unsur gas mulia. Hal ini

memperlihatkan adanya kecenderungan dari atom-atom yang relatif

tidak stabil membentuk senyawa yang lebih stabil dibandingkan

dengan atom unsur bebasnya. Perbedaan sifat antara satu senyawa

dengan senyawa yang lain disebabkan karena adanya Aturan Oktet

4

dan Simbol Lewis. Pada tahun 1916 Lewis dan Langmuir serta Kossel

mengemukakan gagasan tentang ikatam kimia yang dikenal dengan

Aturan Oktet. Menurut mereka, elektron terutama elektron valensi

memegang peranan penting dalam ikatan kimia.

Atom suatu unsur berikatan dengan atom unsur lain dalam

senyawa agar konfigurasi elektronnya mirip dengan atom gas mulia

terdekat (oktet). Selain itu, ini juga merupakan suatu cara yang

dilakukan unsur untuk mencapai sifat mirip dengan gas mulia adalah

dengan melepaskan elektron valensinya atau menerima elektron dari

luar (membentuk ion-ionnya) sehingga jumlah elektron pada kulit

terluar sama dengan gas mulia. Atau untuk mencapai konfigurasi

elektron gas mulia adalah dengan menggunakan bersama-sama

pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan.

Simbol Lewis menggambarkan rumus yang dibangun dengan

menggunakan simbol Lewis berupa titik (dot) atau tanda x pada unsur,

yang menyatakan banyaknya elektron valensi pada atom tersebut.

Sebagai contoh, perhatikan simbol lewis pada unsur Oksigen dimana

terdapat sebanyak 6 titik (dot) disekeliling unsur oksigen, hal ini

menunjukkan bahwa elektron valensi (banyaknya elektron yang

terdapat pada kulit terluar) dari oksigen sebanyak 6, begitu juga untuk

unsur Natrium dimana terdapat satu titik (dot) pada kulit terluarnya

maka elektron valensi dari Natrium adalah 1.

2.3 Jenis Ikatan Kimia

2.3.1 Ikatan Ion

Ikatan ion dapat terbentuk jika elektron-elektron pindah dari

atom yang satu ke atom yang lain. Atom yang kehilangan

elektronnya,akan menjadi ion positif, sedangkan atom yang

menerima elektron akan menjadi ion negatif. Ikatan ion

umumnya terjadi antara unsur logam ( yang akan berubah

menjadi ion positif) dengan unsur non logam ( yang akan

5

berubah menjadi ion negatif).Contoh proses pembetukan ikatan

ion pada molekul Natrium klorida (NaCl) sebagai berikut:

1. Atom Na memiliki 11 elektron dengan 1 elektron valensi,

ditulis dalam lambang lewis sebagai: Na.Atom Na akan

melepaskan 1 elektron valensinya,membentuk ion positif

sehingga jumlah total elektronnya menjadi 10 (sesuai

dengan konfigurasi elektron gas mulia 10Ne)

2. Atom Cl memiliki 17 elektron dengan 7 elektron valensi,

ditulis dengan lamban lewis sebagai:

Atom Cl akan menerima 1 elektron dari atom Na sehingga

atom Cl berubah menjadi ion negatif dan total jumlah

elektronnya menjadi 18 (sesuai dengan konfigurasi gas

mulia 18Ar)

3. Kemudian kedua ion tersebut akan tarik menarik (berikatan)

membentuk molekul atau senyawa natrium klorida (NaCl)

senyawa ini brbentuk kristal, dimana setiap ion dikelilingi

oleh sejumlah ion yang muatannya berlawanan.

4. Secara sederhana pembetukan ikatan NaCl dituliskan

sebagai berikut :

2.3.2 Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terjadi karena adanya pemakaian bersama

sepasang atau lebih elektron yang menyebabkan atom-atom

yang berikatan memperoleh susunan oktet. Ikatan kovalen

terjadi pada unsur-unsur non logam. Unsur non logam disebut

juga unsur elektronegatif, misalnya unsur Hidrogen, unsur-unsur

6

golongan VIA dan VIIA. Proses pembentukan ikatan kovalen

pada molekul Br2 dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Atom Br memiliki 35 elektron dengan 7 elektron valensi,

ditulis dalam lambang Lewis sebagai berikut :

2. Untuk mendapatkan susunan oktet maka setiap atom Br

memerlukan 1 elektron lagi pada kulit terluarnya. Dengan

kata lain, atom Br dapat berikatan denga 1 atom Br lainnya,

sehingga masing-masing atom akan menyumbangkan 1

elektron valensinya. Pasangan elektron yang digunakan

bersama ini menunjukkan pada molekul Br2 terdapat ikatan

kovalen.

Gambar 2. Struktur Lewis Molekul Br2

Pasangan elektron yang dipakai bersama pada molekul

kovalen disebut pasanga elektron ikatan, sedangkan pasangan

lainnya disebut pasangan mandiri. Beikut ini beberapa contoh

ikatan kovalen :

a) Molekul F2 , struktur molekulnya :

b) Molekul CCl4, struktur molekulnya :

Semua elektron-elektron valensi dalam molekul disusun

sedemikian rupa sehingga tiap atom dikelilingi 8 elektron,

7

kecualai atom H yang dikelilingi 2 elektron. Misalnya molekul H2,

HCl, dan CH4 yang digambarkan sebagai berikut :

a) H2 struktur molekulnya :

b) CH4 struktur molekulnya :

c) HCl struktur molekulnya :

2.3.2.1 Ikatan Kovalen Rangkap

Ikatan kovalen yang dibentuk oleh lebih dari satu

pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap.

Terdapat dua macam ikatan kovalen rangkap, yaitu:

1. Ikatan Kovalen Rangkap Dua

Merupakan ikatan kovalen yang dibentuk oleh dua

pasangan elektron ikatan,misalnya pada molekul O2

dan C2H4.

a) O2, struktur molekulnya :

b) C2H4, struktur molekulnya :

2. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Merupakan ikatan kovalen yang dibentuk oleh tiga

pasangan elektron ikatan, misalnya pada molekul N2

dan CO.

a) N2, struktur molekulnya :

8

b) CO, struktur molekulnya :

2.3.3 Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik menarik antara atom

H dengan atom lain yang mempunyai keelektronegatifan besar

pada satu molekul dari senyawa yang sama. Ikatan hidrogen

merupakan ikatan yang paling kuat dibandingkan dengan ikatan

antar molekul lain, namun ikatan ini masih lebih lemah

dibandingkan dengan ikatan kovalen maupun ikatan ion.

Ikatan hidrogen ini terjadi pada ikatan antara atom H dengan

atom N, O, dan F yang memiliki pasangan elektron bebas.

Hidrogen dari molekul lain akan bereaksi dengan pasangan

elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan

besar ikatan bervariasi. Kekuatan ikatan hidrogen ini

dipengaruhi oleh beda keelektronegatifan dari atom-atom

penyusunnya. Semakin besar perbedaannya semakin besar

pula ikatan hidrogen yang dibentuknya.

Kekuatan ikatan hidrogen ini akan mempengaruhi titik didih

dari senyawa tersebut. Semakin besar perbedaan

keelektronegatifannya maka akan semakin besar titik didih dari

senyawa tersebut. Namun, terdapat pengecualian untuk H2O

yang memiliki dua ikatan hidrogen tiap molekulnya. Akibatnya,

titik didihnya paling besar dibanding senyawa dengan ikatan

hidrogen lain, bahkan lebih tinggi dari HF yang memiliki beda

keelektronegatifan terbesar.

Ikatan hidrogen dengan mudah terbentuk bila atom hidrogen

terikat pada atom elektronegatif seperti oksigen atau nitrogen.

Fakta bahwa beberapa senyawa organik dengan gugus hidroksi

–OH atau gugus amino –NH2 relatif lebih larut dalam air

9

disebabkan karena pembentukan ikatan hidrogen dengan

molekul air. Dimerisasi asam karboksilat seperti asam asetat

CH3COOH juga merupakan contoh yang sangat baik adanya

ikatan hidrogen.

2.4 Sifat Umum Senyawa Ion dan Kovalen

Senyawa-senyawa kimia dapat dikelompokkan berdassarkan jenis

ikatan yang terdapat dalam molekul senyawa kedalam dua kelompok

yaitu senyawa ion dan senyawa kovalen. Sifat-sifat kimia maupun

fisika kedua macam senyawa ini sangat berbeda, dapat dilihat pada

tabel berikut ini :

Tabel 1. Sifat-sifat umum senyawa ion dan kovalen

2.5 Kepolaran Ikatan

Ikatan kovalen dapat dibedakan berdasarkan kepolaran ikatan

atom-atom dalam molekulnya menjadi ikatan kovalen polar dan

kovalen non polar. Ikatan kovalen non polar merupakan ikatan pada

molekul beratom 2 yang terdiri dari atas atom sejenis, misalnya

molekul H2, Cl2, O2. Hal ini, disebabkan kedua atom yang berikatan

10

sifat-sifatnya sama, sehingga daya tariknya terhadap elekron juga

sama. Akibatnya, distribusi muatan elektronik disekitar inti atom yang

berikatan akan simetris,seperti pada gambar berikut ini :

Gambar 3. Molekul Kovalen Non Polar Cl2

Ikatan kovalen polar merupakan ikatan antara dua atom yang

berbeda, misalnya HCl (keduanya unsur elektronegatif). Pada molekul

HCl, atom Cl lebih elektronegatif sehingga dapat menarik elektron

disekitar inti atom lebih kuat ke arahnya. Akibatnya distribusi muatan

listrik pada H dan Cl tidak simetris, bagian Cl agak lebih negatif dan

bagian H lebih positif terlihat seperti pada gambar berikut ini :

Gambar 4. Molekul kovalen polar HCl

Berdasarkan kedua hal diatas dapat dikatakan bahwa ikatan

kovalen polar terjadi pada molekul yang tersusun dari atom-atom yang

berbedatingkat keelektronegatifannya. Misalnya, ikatan yang terjadi

antara atom H dari golongan IA dengan golongan VIIA

(HCl,HBr,HF,dll).

2.6 Contoh Ikatan Kimia dalam Tubuh

1. Asam lemak merupakan rangkaian atom karbon dengan ikatan

rangkap atau tidak rangkap dengan gugus karbon pada ujungnya.[4] Makin banyak ikatan rangkap, maka makin cair lemak tersebut di

dalam suhu kamar.[1] Asam lemak dengan ikatan rangkap dua atau

lebih tidak dapat dibuat di dalam tubuh manusia, karena itu disebut

11

asam lemak esensial.[5] Makin banyak ikatan rangkap pada asam

lemaknya, makin tidak jenuh lemak tersebut.[4] Sebagai contohnya,

asam lemak omega-3 adalah asam lemak dengan 3 ikatan

rangkap yang dimulai pada atom C nomor 5.[4]

2. Hampir semua senyawa ion mudah larut dalam air. Tubuh manusia

harus menjaga sejumlah ion agar berfungsi baik, ion ini disebut dengan

elektrolit. Tanpa konsentrasi yang tepat dari elektrolit tersebut maka

gerakan syaraf tidak dapat mengirim ke otak. Ketika kita berkeringat,

maka kita kehilangan cairan yang berupa elektrolit dalam tubuh yang

mengakibatkan cairan elektrolit dalam tubuh berkurang ( tidak

seimbang). Oleh karena itu seorang atlet dianjurkan meminum minuman

yang dapat menjaga cairan elektrolit dalam tubuhnya seimbang yaitu

minuman yang mengandung Kalium Iodida (KI). Ion Kalium mentrasfer

elektron ke ion Iodium, sehingga terbentuk senyawa ion. Kalium (K)

kehilangan satu elektron sedangkan Iodium (I) bertambah satu elektron.

KI digunakan untuk mengatasi masalah penyakit thyroid pada manusia.

3. Senyawa kimia ini terdapat dalam lambung kita, yang dihasilkan oleh sel

di dinding lambung sebagai respon terhadap adanya makanan yang

masuk ke dalam lambung. Selain berfungsi dalam menghancurkan

makanan yang masuk ke dalam lambung, HCl juga berfungsi sebagai

penghalang terhadap mikroorganisme yang masuk ke dalam lambung

karena sifatnya yang asam (banyak bakteri atau mikroorganisme yang

tidak tahan hidup pada pH lambung yang besarnya sekitar. Contoh

senyawa kimia lain yang berperan dalam kekebalan alami adalah

oksigen. Oksigen merupakan unsur kimia yang kita hirup setiap hari

dengan bebas. Adanya oksigen yang diangkut oleh darah ke sel-sel

tubuh kita menyebabkan timbulnya suatu tekanan. Tekanan oksigen

dalam darah ini banyak membunuh mikroorganisme yang bermaksud

menyerang pertahanan tubuh kita.

4. Ikatan pada hemoglobin

12

Gambar 1 Struktur heme

Hemoglobin adalah metaloprotein (protein yang mengandung zat

besi) di dalam sel darah merah yang berfungsi sebagai

pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh

tubuh pada mamalia dan hewan lainnya. Hemoglobin juga

pengusung karbon dioksida kembali menuju paru-paru untuk

dihembuskan keluar tubuh. Molekul hemoglobin terdiri

dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul

organik dengan satu atom besi. Mutasi pada gen protein

hemoglobin mengakibatkan suatu golongan penyakit menurun

yang disebut hemoglobinopati, di antaranya yang paling sering

ditemui adalah anemia sel sabit dan talasemia.

5. ATP (Adenosin Trifosfat)

Adenosin Trifosfat (ATP) merupakan senyawa kimia berenergi

tinggi, tersusun dari ikatan adenin purin terikat pada gula yang

mengandung 5 atom C, yaitu ribose dan tiga gugus fosfat.

Meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi, ikatan

kimianya labil dan mudah melepaskan gugus fosfatnya. Setiap

melepaskan fosfatnya, akan dibebaskan energi yang langsung

dapat digunakan oleh sel. Oleh karena itu, katabolisme disebut

juga disimilasi atau bioenergi atau reaksi eksergonik. Di dalam

katabolisme sel organisme, terjadi proses oksidasi atau reduksi

senyawa (biooksidasi).

13

BAB III

PENUTUP

3.1Simpulan

1. Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik antar atom-atom sehingga

atom-atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi

dalam senyawaan.

2. Senyawa kimia terbentuk dari dua atau lebih atom yang bergabung

atau berikatan satu sama lain dan menghasilkan molekul atau

senyawa yang sederhana atau kompleks.

3. Ikatan kimia terbagi menjadi 3 jenis, yaitu ikatan ion, kovalen, dan

hidrogen. Untuk ikatan kovalen, terbagi menjadi 2 jenis lagi, yaitu

ikatan kovalen rangkap dua dan rangkap tiga.

4. Adapun antara senyawa ion dan kovalen masing-masing memiliki

sifat umum yang saling bertolak-belakang.

5. Berdasarkan kepolaran ikatan, ikatan kovalen terbagi menjadi dua

jenis ikatan, yaitu ikatan kovalen polar dan non polar.

6. Contoh ikatan kimia yang terdapat dalam tubuh manusia

diantaranya ditunjukkan pada ikatan asam lemak, ikatan KI, ikatan

HCl dan O2, ikatan pada hemoglobin, dan ATP.

14

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti. Jilid I. Edisi

Ketiga. Jakarta: Erlangga.

Garrow JS dan James WPT. 1993. Human Nutrition and Dietetics, Ninth

Edition. Edinburgh: Churchill Livingstone.

Mahan LK & Escott-Stump S. 2008. Krause’s Food & Nutrition Therapy,

Edition 12. Canada: Saunders Elsevier.

Nettleton JA. 1995. Omega-3 Fatty Acids and Health. New York:

Chapman & Hall.