25/09/2019

1

IKATAN KIMIA

KIMIA UMUM

1

�Ikatan kimia

(ikatan antar unsur membentuk molekul)

�Enthalpy bond

(entalpi ikatan antar molekul membentuk

molekul)

2

25/09/2019

2

ELEKTRONEGATIVITAS

• Merupakan sifat berkala (periodik) yang penting.

• Elektronegativitas ialah besarnya daya menarik elektron

ke dalam suatu atom dalam penggabungan kimia.

LOGAM

- mudah menyerahkan e-

NON-LOGAM

- mudah menerima e-

- membentuk kation - membentuk anion

- elektropositif - elektronegatif

IKATAN KIMIA: STRUKTUR ATOM

Senyawa atau molekul CH4 : terdiri atas unsur C

dan H.

Unsur yg ditemui bebas di alam: gas mulia He, Ar, ..

Bagian terkecil dari unsur disebut ATOM.

Atom terdiri atas:

1. INTI: berisi proton dan netron � bermuatan

positif.

2. KULIT ELEKTRON: berisi elektron yang

mengelilingi inti. Daerah yang memungkinkan

ditemukannya elektron disebut orbital elektron.4

25/09/2019

3

ORBITAL BUKAN ORBIT.

ORBITAL���� daerah yang memungkinkan elektron

berada.

Bentuk orbital: s, p, d, f.

Bentuk s hanya memiliki satu jenis s.

Bentuk p memiliki 3 jenis p.

Bentuk d memiliki 5 jenis d.

Setiap jenis orbital hanya diisi 2 elektron.

Jumlah kulit elektron =1 sampai 7.

� Di Kulit pertama hanya ada satu jenis orbital.

� Di kulit kedua berisi 2 jenis orbital, yaitu s dan p.

� Di Kulit ketiga berisi 3 jenis orbital, yaitu s, p, dan

d.

5

Asas AufBau

6

pengisian orbital elektron dimulai dari tingkatan energi yang

lebih rendah terlebih dahulu baru kemudian dilanjutkan ke

tingkat energi yang lebih tinggi“

25/09/2019

4

Tabel periodiksejarah

Ilmuwan Arab dan Persia di akhir abad ke-18, melakukan

penggolongan unsur ke dalam logam dan nonlogam.

Pada tahun 1869,

Dmitri Ivanovich

Mendeleyev

���� sistem periodik

Mendeleyev

Pada tahun 1913, Henry Moseley ���� menyempurnakan Mendeleyev

7

Tabel periodik saat ini

8

25/09/2019

5

KONFIGURASI ELEKTRON

Jumlah elektron maksimum di setiap orbital:

Contoh:

atom C, nomor atom=6.

Artinya:

Jumlah proton=6, jumlah elektron=6, konfigurasi elektron:

orbital 1s 2s 2p 3s 3p

Juml elektron

maks.

2 2 6 2 6

orbital 1s 2s 2p 3s 3p

Juml elektron 2 2 2

9

Tentukan konfigurasi elektron:

• H

• He

• Ne

• N

• O

• Ar

• Na

• S

• Cl

10

25/09/2019

6

• 1916: Gilbert Newton Lewis memperhatikan gas

inert seperti He dan Ne.

• Gas-gas ini memiliki konfigurasi elektron yang stabil,

yaitu memiliki 2 atau 8 elektron di kulit terluarnya.

• Unsur-unsur inert ini tidak bergabung dengan atom

lainnya.

• Prediksi Lewis: atom-atom dapat berinteraksi untuk

mencapai konfigurasi elektron yang stabil, yaitu

dengan cara::

1. Transfer elektron satu atom ke atom lainnya,

2. Menggunakan elektron bersama-sama.

TEORI AWAL IKATAN KIMIA

11

• Kulit yang terisi penuh � tidak berperan dalam

ikatan kimia � konfigurasi stabil � Gol. VIII A

• Elektron yang terlibat ikatan� pada kulit terluar.

12

25/09/2019

7

• Elektron valensi = jumlah elektron di kulit terluar,

yang digunakan untuk mencapai konfigurasi stabil.

• Contoh:

atom C, di kulit terluar (kulit ke-2)

terdapat 4 elektron� elektron valensi=4.

13

EXAMPLE 9.1

Case

Use Lewis dot symbols to show the formation of

aluminum oxide (Al2O3).

Solution

According to Figure 9.1, the Lewis dot symbols of Al

and O are

So the empirical formula of aluminum oxide is Al2O3,

and the reaction is

14

25/09/2019

8

IKATAN IONIK

�Transfer satu atau lebih elektron valensi dari satu

atom ke atom lain.

�Terjadi jika ada atom bersifat elektronegatif dan

atom lain bersifat elektropositif.

�Elektronegatif = atom yang cenderung menangkap

elektron, sehingga atom bermuatan negatif.

�Elektropositif = atom yang cenderung melepas

elektron, sehingga atom bermuatan positif.

15

Linus Pauling (1901-1994), pada 1932 nilai elektronegativitas bahan:

TABEL PAULING

C ber-elektronegativitas = 2.516

25/09/2019

9

Contoh ikatan ionik

• NaCl

elektron valensi Na = 1

elektron valensi Cl = 7

Untuk mencapai konfigurasi stabil:

� Cl cenderung menangkap elektron

� Na melepas elektron

� Ketika dilarutkan, ion-ion ini memisah.

Bagaimana ikatan MgCl2 ?

17

• Bagaimana ikatan CH4 ?

Elektron valensi C = 4

Elektron valensi H = 1

� atom C tidak memiliki sifat elektronegatif

ataupun elektropositif.

� Ikatan CH4 bukan ikatan karena transfer

elektron.

� Ikatan CH4 bukan ikatan ionik.

18

25/09/2019

10

IKATAN IONIK

merupakan hasil interaksi antara unsur-unsur yang

memiliki perbedaan elektronegativitas > 1,7.

Dari Tabel Pauling:

Beda elektronegativitas NaCL= 3 – 0.9 = 2.1

Beda elektronegativitas H2=

Beda elektronegativitas C-H=

19

IKATAN KOVALEN

Contoh:

Cl + Cl Cl Cl

elektrontakberpasangan

elektronnonikatan

elektronberpasangan

atau Cl Cl

H + H H H atau H H

4 Cl + C Cl

Cl

Cl

C Cl

Atom-atom yang identik dapat memperoleh

konfigurasi e- yang stabil dengan cara penggunaan

bersama elektron

25/09/2019

11

• covalent bond

21

8e-

H HO+ + OH H O HHor

2e- 2e-

Lewis structure of water

Double bond – two atoms share two pairs of electrons

single covalent bonds

O C O or O C O

8e- 8e-8e-double bondsdouble bonds

Triple bond – two atoms share three pairs of electrons

N N

8e-8e-N N

triple bondtriple bond

or

9.422

25/09/2019

12

Ikatan Kovalen Ganda

CONTOH LAIN

Pembentukan etilena, C2H4, dari karbon (Golongan IV)dan hidrogen.

2 C + 4HH

HC C

H

Hatau

H

H

H

HC C

etilena

Jika 2 atau 3 pasang e- digunakan bersama, terbentuk ikatan

kovalen ganda dua atau tiga, misalnya

2 O + C O C O atau O C O

N + N N N atau N N

24

25/09/2019

13

IKATAN KOVALEN POLAR

Jika dua atom berbeda terikat secara kovalen, elektron ikatan

tidak digunakan sama rata, tetapi condong ke atom yang

lebih elektronegatif.

ClH + H Cl

+

H Cl atau H Cl

(2,2) (3,0) molekul polar

Contoh:

(δ = muatan parsial)

Selisih elektronegativitas dwikutub semakin kuat

ikatan semakin polar

> 1,7 → ikatan ionik

0–1,7 → ikatan kovalen polar

0 → ikatan kovalen

IKATAN KOVALEN POLAR

� Ikatan kovalen polar yang pasangan elektronnya

tidak terbagi merata.

� Ikatan kovalen polar dengan unsur-unsur yang

beda elektronegativitas tidak terlalu besar.

� Ikatan C-H; C-Cl � pasangan e tidak terbagi rata

� ada polarisasi muatan � ada muatan negatif

parsial dan positif parsial � ikatan kovalen POLAR.

� Ikatan C-C, H-H � beda elektronegativitas = 0 �

tidak ada polarisasi muatan � kovalen NONPOLAR.

Tunjukkan ikatan kepolaran: HCl, H2O, CH3OH26

25/09/2019

14

IKATAN KOVALEN POLAR

Jika dua atom berbeda terikat secara kovalen, elektron ikatan

tidak digunakan sama rata, tetapi condong ke atom yang

lebih elektronegatif.

ClH + H Cl

+

H Cl atau H Cl

(2,2) (3,0) molekul polar

Contoh:

(δ = muatan parsial)

Selisih elektronegativitas dwikutub semakin kuat

ikatan semakin polar

> 1,7 → ikatan ionik

0–1,7 → ikatan kovalen polar

0 → ikatan kovalen

H F

electron poor

region

electron rich

region

FH

e- rich

δ+ δ-

e- poor

28

25/09/2019

15

29

30

25/09/2019

16

Penulisan Struktur Lewis

1. Tulis kerangka struktur dari senyawa bersangkutan,

yg terdiri dari lambang kimia atom2 yg terlibat dan

menempatkan atom2 yg berikatan secara

berdekatan satu dg yg lain.

2. Hitunglah total elektron valensi daris emua atom yg

terlibat. Tambahkan 1 untuk tiap muatan negatif.

Kurangkan 1 untuk tiap muatan positif.

3. Lengkapi oktet dari semua atom yang terikat pada

atom pusat kecuali hidrogen.

4. Jika aturan oktet belum tercapai pada atom pusat,

gunakan pasangan elektron bebas dari atom-atom

disekitarnya untuk menambahkan ikatan rangkap

dua atau tiga di antara atom pusat dan atom di

sekitarnya sampai aturan terpenuhi.31

Contoh 9-3

32

25/09/2019

17

Contoh 9-3

33Tulis Struktur Lewis untuk Asam Nitrat (HNO3)

Muatan Formal dan Struktur Lewis

1. Pada molekul netral, struktur Lewis tanpamuatan formal lebih disukai dari strukturdengan muatan formal.

2. Struktur Lewis dengan muatan formal yangbesar kurang disukai daripada struktur denganmuatan formal yg kecil.

3. Diantara struktur Lewis dengan distribusimuatan formal yang serupa, struktur yang palingdisukai adlah struktur yang muatan negatifnyaberada pada atom yang lebih elektronegatif.

34

25/09/2019

18

35

Contoh 9.7

36

25/09/2019

19

37

Konsep resonansi

1. Ozone (O3)

structure resonansi

�Struktur resonansi = pemakaian satu atau lebih

struktur lewis untuk sebuah molekul, yang tidak

dapat digambarkan secara akurat dengan sebuah

struktur lewis.38

25/09/2019

20

• Struktur resonansi � penggunaan dua atau lebih

struktur lewis untuk menggambarkan molekul

tertentu.

• Ikatan rangkap menunjukkan struktur resonansi

• Struktur ini tidak nyata, meskipun struktur molekul

ini stabil.

• Resonansi adalah delokalisasi elektron pada

molekul atau ion poliatomik tertentu dimana

ikatannya tidak dapat dituliskan dalam satu struktur

Lewis.

• Masing-masing struktur resonan dapat

melambangkan struktur Lewis, dengan hanya satu

ikatan kovalen antara masing-masing pasangan

atom. 39

• Beberapa struktur Lewis digunakan bersama-sama

untuk menjelaskan struktur molekul. Namun

struktur tersebut tidak tetap, melainkan ada sebuah

osilasi antara ikatan rangkap dengan elektron, saling

berbolak-balik (resonansi).

• Struktur sebenarnya kemungkinan adalah peralihan

dari dua struktur resonan.

40

25/09/2019

21

• Resonansi dalam kimia diberi simbol garis dengan dua

arah anak panah ( ).

• Misal untuk resonansi ozon (O3)

• Pada ozon, terdapat perpindahan elektron antar inti

yang dijealskan dengan anak panah. Perhatikan

contoh berikut:

41

2. Karbonat

3. Benzene

4. Nitrous oksida

42

25/09/2019

22

PENGECUALIAN ATURAN OKTET

Beberapa senyawa, jumlah elektron di sekitar inti atom

stabil dengan kurang dari 8 elektron.

1. Berilium (BeH2)

43

2. BX3 dan AlX3 , dengan X=unsur halogen

44

25/09/2019

23

ENTALPI IKATAN

• Kestabilan sebuah molekul diukur dengan entalpi ikatan

(bond enthalpy).

• Bond enthalpy adalah perubahan entalpi yang

dibutuhkan untuk memecah ikatan dalam 1 mole

molekul gas.

• Bond Enthalpy (BE) dapat digunakan untuk memprediksi

panas reaksi atau entalpi reaksi fase gas.

• Contoh:

45

46

25/09/2019

24

47

Cara 2: dievaluasi dari panas pembentukan reaksi

pada 1 atm, 25 C

Menentukan Entalpi Reaksi/Panas Reaksi

(Enthalpy of Reaction)

Cara 1: menggunakan bond enthalpy (BE)

48

25/09/2019

25

� reaksi berlangsung dengan memecah semua ikatan-ikatan

antar unsur dalam reaktan,

� dan kemudian dengan gas-gas atom membentuk ikatan

dalam produk.

Exothermic

reaction

Endothermic

reaction

49

Sumber data panas pembentukan

(f : formation), (appendix 3)

50

25/09/2019

26

Contoh 9-13

51

Case:

Solution: (Cara 1)

Data:

Calculation:

52

25/09/2019

27

Cara 2:

Solution:

53

Menggunakan cara yang sama hitunglah panas reaksi

(enthalpi) untuk reaksi berikut

Menggunakan persamaan (6.18) dan data

pada Lampiran 3

Contoh 9-14

54

Case:

Solution: (Cara 1)

Data:

25/09/2019

28

Calculation:

55

Cara 2:

Solution:

56

Menggunakan cara yang sama hitunglah panas reaksi

(enthalpi) untuk reaksi berikut

Menggunakan persamaan (6.18) dan data

pada Lampiran 3

25/09/2019

29

Energi yang

DIBUTUHKAN

untuk memecah

ikatan

57

Energi yang DILEPASKAN

untuk membentuk ikatan

∆HO = Energi yang dibutuhkan

Untuk reaksi

∆HO bernilai positif �

energi yang dibutuhkan lebih besar daripada

yang dilepas.

Reaksi membutuhkan panas� endotermis

ENERGI YANG DIBUTUHKAN

58

∆HO =ENERGI

YANG

DILEPASKAN

ENERGY YANG DILEPAS

∆HO bernilai NEGATIF �

energi yang DILEPASKAN lebih

besar daripada yang

DIBUTUHKAN.

Reaksi MENGHASILKAN

panas� EKSOTERMIS

25/09/2019

30

9.72 For the reaction

2C2H6(g) + 7O2 (g) → 4CO2 (g) + 6H2O(g)

(a) Predict the enthalpy of reaction from the average bond

enthalpies in Table 9.4.

(b) Calculate the enthalpy of reaction from the standard

enthalpies of formation (see Appendix 3) of the reactant and

product molecules, and compare the result with your

answer for part (a).

9.104 Calculate ∆H° for the reaction

H2(g) + I2 (g) → 2HI(g)

using (a) Equation (9.3) and (b) Equation (6.18), given that ∆H°f

for I2(g) is 61.0 kJ/mol

59

60