IKATAN DAN UNSUR
ketika dua atom atau
ion berpegangan dengan sangat erat,dapat dikatakan bahwa diantaranya terdapat
suatu ikatan kimia.dalam pembentukkannya,yang berperan adalah elektron
valensi,yaitu elektron yang berada pada kulit terluar.untuk memudahkan
penggambaran elektron valensi pada atom suatu unsur dan ikatan yang terbentuk
dapat digunakan simbol lewis (simbol titik elektron lewis). Symbol lewis dari
suatu unsur terdiri dari symbol unsur tersebut dan satu titik untuk setiap elektron
valensi yang dimilikinya
(sumber:Silberberg,Martin
S.2009.Chemistry:The Molecular Nature of Matter and Change.New york)
Atom-atom cenderung ingin berikatan karena adanya
ikatan,energy potensial antara partikel positif dan negatif entah antar ion
dengan muatan yang berlawanan ataupun antar inti dengan elektron diantaranya
.Ikatan kimia dibagi menjadi 3 jenis yaitu :
· Ikatan
ionik (ikatan elektrovalen)
Ikatan kimia yang terbentuk akibat
gaya tarik menarik antara ion positif(kanion) dengan ion negatif(anion) disebut
sebagai ikatan ion.jika atom logam berdekatan dengan atom bukan logam akan
terjadi perpindahan elektron valensi dari Atom logam kepada atom non logam
akibatnya atom non logam membentuk kation sedangkan atom bukan logam membentuk
anion.antara anion dan kation yang berlawanan muatan akan saling tarik menarik
dan terbentuklah ikatan ion. (energi potensial rendah)cenderung melepaskan
elektronnya,lalu diterima oleh atom non logam(afinitas elektron besar).dari
proses transfer elektron dari atom logam ke atom non logam ini akan terbentuk
ion positif dan ion negatif dengan konfigurasi elektron gas mulia yang saling
tarik menarik dengan gaya elektrostatis yang disebut ikatan ionik.sebagai
contoh dalam pembentukkan senyawa ionic NaCI terjadi transfer elektron dari
ato Na ke atom CI
·
Ikatan
kovalen
Ikatan kovalen adalah ikatan yang
terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh dua atom yang
berikatan.ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah satu atom yang
akan berikatan untuk melepaskan elektron yang dalam pembentukkannya mempunyai
orbital pada kulit terluar yang berisi elektron tunggal.dan kedua orbital
tersebut saling tumbang tindih(overlap)sehingga sebuah pasangan elektron
terbentuk kemudian dipakai secara bersama oleh kedua atom.ikatan kovalen
terbentuk oleh sesama unsur non logam.Atom atom non logam cenderung tidak ingin
melepaskan elektronnya (energy ionisasi tinggi) dan ingin menarik
elektron-elektron lainnya (afinitas elektron besar) sehingga terdapat satu atau
lebih pasangan elektron yang dipakai untuk berbagi bersama.ikatan kimia yang
terbentuk dari sharing elektron terlokalisasi antara atom ini di sebut ikatan
kovalen.sebagai contoh,2 atom H berikatan kovalen membentuk molekul H2 dan 2
atom CI berikatan kovalen membentuk molekul CI²
Struktur lewis untuk senyawa
kovalen dapat digambarkan dengan setiap pasangan elektron ikatan digambarkan
sebagai satu garis dan pasangan elektron bebas digambarkan sebagai
titik-titik.berikut struktur lewis untuk beberapa senyawa kovalen.
Elektron kovalen dengan berbagai
satu pasangan elektron disebut sebagai ikatan kovalen tunggal(ikatan tunggal).
Ikatan kovalen dengan berbagi 2 pasangan elektron disebut ikatan rangkap
dua,contohnya CO2. Ikatan kovalen dengan berbagi 3 pasangan elektron disebut
ikatan rangkap 3,contohnya N2.
·
Ikatan
logam
Gaya tarik menarik seperti pada
molekul-molekul polar dapat juga terjadi antara muatan positif dari ion-ion
logam dengan muatan positif dan negatif dari elektronyang bergerak bebas.interaksi
inilah yang dikenal sebagai ikatan logam.unsur-unsur logam menunjukkan sifat
yang khas,seperti umumnya berupa zat padat pada suhu kamar,dapat ditempa dan
merupakan penghantar listrik dan panas yang baik.sifat-sifat tersebut dap;at
dimaklumi setelah melihat sebagaimana atom-atom logam dalam membentuk ikatan
logam.atom logam mempunyai elektron valensi yang kecil,sehingga elektron
valensi dapat bergerak bebas dan sangat mjudah dilepaskan akibatnya elektron
valensi tersebut bukan hanya milik salah satu ion logam tetapi merupakan milik
bersama,yang terjejal dalam kisi Kristal logam.dapat dikatakan bahwa elektron
valensi dalam logam terdekolalisasi,membaur membentuk awan elektron yang
menyelemuti ion positif logam yang telah melepaskan sebagian elektron
valensinya.akibatnya terjadi interaksi antara kedua muatan yang
berlawanan(muatan negatif dan positif) dan membentuk ikatan logam.gaya tarik
menarik ini cukup kuat sehingga pada umumnya unsur logam mempunyai titik didih
dan titik leleh yang tinggi.
Kekuatan ikatan logam dipengaruhi
oleh :
1. Jari-jari
atom,makin besar jari-jari atom menyebabkan ikatan logam semakin lemah
2. Jumlah
elektron valensi,makin banyak elektron valensi,makin banyak elektron valensinya
ikatan logam semakin kuat.
Sumber :
Brown,Theodore L.et al.2015.Chemistry:The Centarl
Science.New Jersey:Pearson Education,inc.
Chang,Raymond.2010.Chemistry.New York:Mc Graw Hill.
Pengertian
jari-jari atom
Merupakan jarak antara inti atom sampai pada
lintasan atau orbit elektron terluar dalam keadaan setimbang.pada umumnya,jarak
tersebut dapat diukur dengan satuan angstrom atau pikometer.karena sebuah
elektron selalu bergerak,maka sangatlah sulit untuk mengukur dari inti atom
tersebut.besarnya atau volume dari jari-jari atom tersebut sangatlah terpengaruhi
oleh adanya gaya tarik utama pada elektronnya.struktur dari sebuah inti atom
ini tersusun dari proton dengan muatan positif,sedangkan elektron dengan muatan
negatif berada pada seliling atom utama.
Dari pengertian jari-jari atom diatas dapat diketahui
bahwa ada 3 jenis jari-jari yang sering digunakan untuk menyatakan jarak inti
atom ke orbit stabil paling luar dari elektron.beberapa jari-jari tersebut
antara lain adalah jari-jari logam,jari-jari kovalen,dan jari-jari van der
waals.ketiga jari-jari tersebut berbeda satu dengan yang lain.
Berikut ini adalah penjelasan masing-masing dari
ketiga jari-jari tersebut :
1. Jari-jari
logam digunakan untuk mengukur jari-jari atom untuk beberapa elemen yang
termasuk dalam unsur logam.jari-jari logam tersebut merupakan setengah jarak
yang secara teknis dapat dihitung melalui jarak internuklir yang paling dekat
dari inti atom yang terdapat pada Kristal logam.
2. Pada
jari-jari atom yang mempunyai jenis elemen ikatan kovalen,maka akan diukur
menggunakan jari-jari kovalen.biasanya yang tergolong dalam elemen ini adalah
unsur bukan logam.secara teknis jarak yang dapat diukur menggunakan jari-jari
kovalen adalah setengah jarak dari jarak internuklir dua atom yang saling
berdekatan dalam Kristal.
3. Untuk
elemen atau unsur dari inti atom yang tidak saling mengikat dapat dihitung melalui
jari-jari van der waals.misalnya saja adalah gas helium,dimana gas tersebut
termasuk ke dalam jenis gas mulai yang mempunyai unsur tidak dapat dimampatkan
atau dipadatkan.
Jari-jari atom selain dapat dihitung berdasarkan
jenisnya,juga bisa dihitung berdasarkan periodenya.adapun kecenderungan yang
dimiliki oleh jari-jari atom dalam periode.jika anda lihat melalui tabel
periodik,dari kiri ke kanan maka nilai dari jari-jari atom akan berkurang.hal ini
disebabkan karena jumlah dari proton bertambah(perkeculian pada unsur gas
mulia) sedangkan dari kiri ke kanan,maka nilai dari jari-jari atom tersebut
meningkat dalam satu elemen ke bawah sejalan dengan meningkatnya orbit-orbit
elektron.
ENTALPI
KISI DAN TETAPAN MADELUNG
Entalpi
Kisi
Walaupun kestabilan Kristal dalam suhu dan tekanan
tetap bergantung pada perubahan energi bebas gibss pembentukkan Kristal dari
ion-ion penyusunnya,kestabilan suatu Kristal ditentukan sebagian besar oleh
perubahan entalpinya saja. Hal ini disebabkan oleh sangat eksotermnya
pembentukkan kisi,dan suku entropinya sangat kecil.entalpi kisi didefinisikan
sebagai perubahan entalpi standar reaksi dekomposisi Kristal ionic menjadi
ion-ion gasnya.Entalpi kisi di hitung dari nilai perubahan entalpi menggunakan
siklus Born haber,yakni siklus yang dibentuk dengan menggunakan data entalpi
pembentukkan standar Kristal ion dari unsur-unsurnya.
Tetapan
Madelung
Energi potensial coulomb total antar ion dalam
senyawa ionic yang terdiri atas ion A dan B adalah penjumlahan energy potensial
Coloumb interaksi ion individual, Vab. Karena lokasi ion-ion dalam kisi Kristal
ditentukan oleh tipe struktur,potensial Coloumb total antar ion dihitung dengan
menentukan jarak antar ion. Interaksi elektrostatik antara ion-ion yang
bersentuhan merupakan yang terkuat,dan tetapan madelung biasanya menjadi lebih
besar bila bilangan koordinasinya meningkat.sebab muatan listrik mempunyai
tanda yang berlawanan,potensial nya menjadi negatif.menunjukkan penstabilan yang
menyertai pembentukkan kisi Kristal dari ion-ion fasa gas yang terdispersi
baik.walaupun potensial listrik terendah biasanya menghasilkan struktur paling
stabil,namun ini tidak selalu benar sebab ada Interaksi lain yang harus
dipertimbangkan.faktot terbesar yang berkontribusi pada entalpi kisi adalah
gaya van der waals,dan gaya disperse atau interaksi London.interkasi ini
bersifat tarikan anatar dipol lisrtik.yang berbanding terbalik dengan pangkat 6
jarak antar ion.gaya van der waals nilainya sangat kecil.
kristal Ionik
= D(AB) – ½ D(AA)+D(BB)
= D(AB) -
(D(AA)
x D(BB)
= 0.208
kristal Ionik
Struktur
dasar ikatan ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion) membentuk susunan
terjejal dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk dalam lubang
octahedral atau tethahedral di antara anion.
Kristal
anion diklasifisikan ke dalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation
dan anion yang terlibat dan jari-jari ion nya.
Aturan jari-jari
Anion
membentuk koordinasi polihedra disekeliling kation jari-jari rX adalah separuh
sisi polyhedral dan jarak kation dipusat polihedral ke sudut polyhedral
merupakan jumlah jari-jari kation dan anion rx+rm. jarak dari pusat ke sudut polyhedral adalah √3rx, √2rx, ½ √6rx
Variasi ungkapan struktur padatan
Banyak
padatan anorganik memiliki struktur 3 dimensi yang rumit.senyawa anorganik yang
rumit menggambarkan ikatan antar atom.walaupun terdapat ikatan antar
anion,struktur nya akan disederhanakan bila polihedra anion menggunakan dua
sudut (muka dan sisi).struktur ionik di anggap struktur terjejal anion.
Faktor elektronik
Ikatan dan
struktur senyawa ditentukan oleh sifat elektronik seperti kekuatan atom-atom
penyusun dalam menarik dan menolak elektron.orbital elektron yang diisi
elektron valensi,susunan geometrisnya dipengaruhi oleh interaksi elektronik
antar elektron non ikatan.
Muatan inti efektif
Muatan
positif inti sedikit banyak dilawan oleh elektron negatif bagian dalam(dibawah
elektron valensi) muatan inti atom yang dirasakan oleh elektron valensi suatu
atom dengan nomor atom Z akan lebih kecil dari muatan inti Ze.penurunan ini
disebut konstanta perisai dan muatan inti netto ini disebut dengan muatan inti efektif
(zeff)
|
Persamaan : Zeff = Z –
|
Muatan inti
efektif bervariasi mengikuti variasi orbital dan jarak dari inti
Energi ionisasi
Energy
ionisasi adalah energy minimum yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari
atom dalam fase gas (g).
A(g)
A+ (g) + e(g)
Energy ionisasi pertama yang
mengeluarkan elektron terluar merupakan energi paling rendah,dan energy
ionisasi ke 2 dan 3 yang mengionisasi lebih lanjut kation dan meningkat dengan
cepat.Entalpi ionisasi yakni perubuhan entalpi standar proses ionisasi dan
digunakan dalam perhitungan termodinamika.
Grafik energi ionisasi (Ei)
Afinitas elektron
Afinitas elektron merupakan negatif
entalpi penangkapan elektron oleh atom dalam fasa gas.sehingga didefinisikan
afinitas elektron pertama adalah energy yang dilepaskan ketika 1 mol atom gas
mendapatkan satu elektron untuk membentuk 1 mol ion gas.
Afinitas dapat dianggap sebagai
entalpi ionisasi anion
A ( = -
Heg)
Ke – Elektronegatifan
1. L PAULING
Ke elektronegatifan merupakan
parameter paling fundamental yang mengungkapkan secara numerik kecenderungan atom untuk menarik elektron
dalam molekul.skala pauling justifikasinya paling dekat yang mendefinisikan
besaran kuantif karakter ion ikatan.
|
Ke elektronegatifan X merupakan perbedaan ke
elektronegatifan atom A dan B sebanding dengan akar kuadrat ion
|
2.
A.L. Allerd dan E.G. Rochow
Ke elektronegatifan merupakan medan
listrik dipermukaan atom mereka menambahkan konstanta untuk membuat
keelektronegatifan mereka sedekat mungkin dengan nilai pauling dengan
menggunakan melibatkan jari-jari ikatan kovalen dalam persamaan :
|
Hasilnya : unsur-unsur dengan
jari-jari kovalen yang kecil dan muatan inti efektif yang besar memiliki ke
elektronegatifan yang besar
|
Xar = 0.74 + 0.36 Zrff/r
3. R. Mulliken
Ke elektronegatifan sebagai rata-rata
energi ionisasi I dan afinitas elektron A.
|
Energi ionisasi : energi ekstansi
dari HOMO dan afinitas elektron adalah energi penambahan elektron ke
LUMO.sehingga ke elektronegatifan adalah rata-arat energi HOMO dan LUMO.
|
Persamaan : Xm = ½ (
+ A )
Orbital molekul
Fungsi
gelombang elektron dalam suatu atom disebut orbital atom.
Karena
kebolehjadian menemukan elektron dalam orbital molekul sebanding dengan kuadrat
fungsi gelombang dan peta elektron Nampak seperti fungsi gelombang.
Suatu
gelombang fungsi mempunyai daerah beramplitudo positif dan negatif yang disebut
cuping(lobes)
Syarat
pembentukan orbital :
1. Cuping orbital atom penyusunnya cocok
untuk tumpang tindih
2. Tanda positif atau negatif cuping
yang bertumpang tindih sama
3. Tingkat energi orbital-orbital
atomnya dekat
Sumber :
Purba,Michael.2006.Jakarta:Erlangga
Petrucci,Ralph H.et al.2011.General
Chemistry:Principles and Modern Aplications.Toronto:Pearson Canada inc.















👍
BalasHapusGoodd
BalasHapusBaguss
BalasHapus⭐⭐⭐⭐⭐
BalasHapusMantap
BalasHapusKeren
BalasHapus