TEORI IKATAN KIMIA SEBELUM ABAD 20a. Afinitas kimia

Teori atom adalah premis untuk konsep ikatan kimia. Namun, teori afinitas lebih disukai kimiawan abad 18 mungkin dapat dianggap sebagai asal teori ikatan kim ia modern, walaupun afinitas kimia merupakan teori reaksi kimia. Kimiawan Perancis Étienne François Geoffroy (1672-1731) membuat tabel dengan enambelas jenis zat didaftarkan dalam urutan afinitasnya pada zat lain.

Sekitar pertengahan abad 19, kimiawan mencari cara untuk mengukur afinitas kimia dengan kuantititatif.

KIMIA INDUSTRI 1

Kimiawan Denmark Hans Peter Jargen Julius Thomsen (1826-1909) dan kimiawan Pernacis Pierre Eugene Marcelin Berthelot (1827-1907) menggunakan kalor yang dihasilkan dalam reaksi sebagai ukuran afinitas kimia. Namun, ada beberapa reaksi yang endoterm, walaupun sebagian besar reaksi eksoterm. Kemudian menjadi jelas, tidak ada hubungan yang sederhana antara kalor yang dihasilkan dalam reaksi dan afinitas kimia

b. Dualisme Elektrokimia Dualisme elektrokimia adalah teori ikatan kimia rasional yang pertama, dan teori ini diusulkan oleh Davy, Berzelius dkk di pertengahan pertama abad 19. Dasar teori Berzelius adalah sebagai berikut: atom berbagai unsur bermuatan positif atau negatif dalam jumlah yang berbeda, dan muatan ini adalah gaya dorong pembentukan zat. Misalnya, tembaga bermuatan listrik positif dan oksigen bermuatan negatif. Tembaga oksida terbentuk dengan kombinasi kedua unsur tersebut masih sedikit positif. Hal ini yang menyebabkan umumnya oksida logam yang agak positif dan air yang agak negatif bereaksi satu sama lain menghasilkan hidroksida. Penemuan bahwa elektrolisis oksida logam alkali menghasilkan logam dan oksigen dengan baik dijelaskan dengan dualisme elektrokimia.

KIMIA INDUSTRI 2

Teori Valensi Di paruh akhir abad 19, teori yang lebih praktis diusulkan dari bidang kimia organik. Banyak senyawa organik yang telah disintesis sebelum masa itu, dan strukturnya telah ditentukan dengan analisis kimia.Menurut salah satu teori, satu radikal (misalnya radikal benzoil, C7H5O

-) yang terdiri dari beberapa atom dianggap ekuivalen dengan satu atom dalam senyawa anorganik.contoh senyawa dengan radikal benzoil :Rumus Saat Itu I Rumus Modern I Nama

C7H5O･H C6H5CHO BenzaldehidaC7H5O･OH C6H5COOH Asam benzoatC7H5O･Cl C6H5COCl benzoil khlorida

Kimiawan Jerman Stradouity Friedrich August Kekulé (1829-1896) dan kimiawan Inggris Archibald Scott Couper (1831-1892) mengelaborasikan teori kedua menjadi teori valensi.

KIMIA INDUSTRI 3

Kekulé menganggap bahwa satu atom karbon memiliki empat satuan afinitas (dalam terminologi modern, valensi) dan menggunakan satuan afinitas ini dengan empat atom hidrogen membentuk CH4 atau berkombinasi dengan dua atom oksigen membentuk CO2.Kekulé mengusulkan metoda menggambarkan molekul (yang disebut dengan sosis Kekulé) seperti di gambar 3.2. Pada tahap ini, valensi hanya sejenis indeks yang mengindikasikan rasio atom yang menyusun molekul.

TEORI IKATAN KIMIA BOHRa. Ikatan ionik

Untuk mengetahui ikatan kimia dengan lebih dalam, atom harus dikenal dengan lebih dalamDaro awal abad 20, pemahaman ilmuwan tentang struktur atom bertambah mendalam, dan hal ni mempercepat perkembangan teori ikatan kimia.

KIMIA INDUSTRI 4

Metana CH4

etana CH3CH3

asam asetat CH3COOH

b. Ikatan kovalen Sekitar tahun 1916, dua kimiawan Amerika, Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dan Irving Langmuir (1881-1957), secara independen menjelaskan apa yang tidak terjelaskan oleh teori teori Kossel dengan memperluasnya untuk molekul non polar. Titik krusial teori mereka adalah penggunaan bersama elektron oleh dua atom sebagai cara untuk mendapatkan kulit terluar yang diisi penuh elektron. Penggunaan bersama pasangan elektron oleh dua atom atau ikatan kovalen adalah konsep baru waktu itu. Namun, pertanyaan paling fundamental, mengapa dua atom hidrogen bergabung, masih belum terjelaskan. Sifat sebenarnya ikatan kimia masih belum terjawab.

KIMIA INDUSTRI 5

Lewis mengembangkan simbol untuk ikatan elektronik untuk membentuk molekul (struktur Lewis atau rumus Lewis) dengan cara sebagai berikut. Aturan penulisan rumus Lewis 1) Semua elektron valensi ditunjukkan dengan titik di sekitar atomnya. 2) Satu ikatan (dalam hal ini, ikatan tunggal) antara dua atom dibentuk dengan penggunaan bersama dua elektron (satu elektron dari masing-masing atom)3) Satu garis sebagai ganti pasangan titik sering digunakan untuk menunjukkan pasangan elektron ikatan. 4) Elektron yang tidak digunakan untuk ikatan tetap sebagai elektron bebas. Titik-titik tetap digunakan untuk menyimbolkan pasangan elektron bebas. 5) Kecuali untuk atom hidrogen (yang akan memiliki dua elektron bila berikatan), atom umumnya akan memiliki delapan elektron untuk memenuhi aturan oktet. Berikut adalah contoh-contoh bagaimana cara menuliskan struktur Lewis

KIMIA INDUSTRI 6

Ikatan koordinatDengan menggabungkan teori valensi dengan teori ikatan ion dan kovalen,

hampir semua ikatan kimia yang diketahui di awal abad 20 dapat dipahami. Namun, menjelasng akhir abad 19, beberapa senyawa yang telah dilaporkan tidak dapat dijelaskan dengan teori Kekulé dan Couper. Bila teori Kekulé dan Couper digunakan untuk mengintepretasikan struktur garam luteo, senyawa yang mengandung kation logam dan aminua dengan rumus rasional Co(NH3)6Cl3, maka struktur singular (gambar 3.4(a)) harus diberikan.

Struktur semacam ini tidak dapat diterima bagi kimiawan Swiss Alfred Werner (1866-1919). Ia mengusulkan bahwa beberapa unsur termasuk kobal memiliki valensi tambahan, selain valensi yang didefinisikan oleh Kekulé dan Couper, yang oleh Werner disebut dengan valensi utama. Menuru Werner, atom kobalt dalam garam luteo berkombinasi dengan tiga anion khlorida dengan valensi utamanya (trivalen) dan enam amonia dengan valensi tambahannya (heksavalen) membentuk suatu oktahedron dengan atom kobaltnya di pusat

KIMIA INDUSTRI 7

Setelah melalui debat panjang, kebenaran teori Werner diterima umum, dan diteumkan bahwa banyak senyawa lain yang memiliki valensi tambahan. Dalam senyawa-senyawa ini, atomnya (atau ionnya) yang memerankan peranan kobalt disebut dengan atom pusat, dan molekul yang memerankan seperti amonia disebut dengan ligan. Sifat sebenarnya dari valensi tambahan ini diungkapkan oleh kimiawan Inggris Nevil Vincent Sidgewick (1873-1952). Ia mengusulkan sejenis ikatan kovalen dengan pasangan elektron yang hanya disediakan oleh salah satu atom, yakni ikatan koordinat.. Jadi atom yang menerima pasangan elektron harus memiliki orbital kosong yang dapat mengakomodasi pasangan elektron. Kekulé telah mengungkapkan amonium khlorida sebagai NH3・HCl. Menurut Sidgewick, asuatu iktan koordiant dibentuk oleh atom nitrogen dari amonia dan proton menghasilkan ion amonium NH4

+, yang selanjutnya membentuk ikatan ion dengan ion khlorida menghasilkan amonium khlorida.

KIMIA INDUSTRI 8

Amonia adalah donor elektron karena mendonorkan pasangan elektron, sementara proton adalah akseptor elektron karena menerima pasangan elejtron di dalam orbital kosongnya. Dalam hal garam luteo, ion kobalt memiliki enam orbital kosong yang dapat membentuk ikatan koordinat dengan amonia.

Sumber: www.chem-is-try.org

KIMIA INDUSTRI 9