ikatan kovalen - expertcourse.netexpertcourse.net/assets/document/modul/teknik/kimia/bab8.pdf4. jika...

EXPERT COURSE

#bimbelnyamahasiswa

IKATAN KOVALEN

JENIS-JENIS IKATAN

A. Ikatan antar atom1. Ikatan ion = elektrovalen =

heteropolar

2. Ikatan kovalen = homopolar

3. Ikatan kovalen koordinasi =

semipolar

4. Ikatan logam

B. Ikatan antar molekul 1. Ikatan hidrogen

2. Ikatan van der walls

Li + F Li+ F -

1s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p6

[He] [Ne]

Li Li+ + e-

e- + F F -

F -Li+ + Li+ F -

Ikatan ion biasanya terjadi antara atom-atom yang mudah melepaskan elektron

(logam-logam golongan utama) dengan atom-atom yang mudah menerima

elektron (terutama golongan VIA den VIIA).

IKATAN ION

Ikatan kovalen adalah ikatan

yang terbentuk karena

pemakaian bersama dua

elektron oleh dua atom.

Kenapa dua atom berbagi elektron?

F F+

7e- 7e-

F F

8e- 8e-

F F

F F

Struktur Lewis untuk F2

Pasangan

elektron

bebas

Pasangan

elektron

bebas

Pasangan

elektron

bebas

Pasangan

elektron

bebas

Ikatan kovalen tunggal

Ikatan kovalen tunggal

IKATAN KOVALEN

8e-

H HO+ + OH H O HHatau

2e- 2e-

Struktur Lewis air

Ikatan ganda – dua atom menggunakan dua atau lebih

pasangan elektron bersama-sama.

Ikatan kovalen tunggal

O C O atau O C O

8e- 8e-8e-

Ikatan ganda

Ikatan ganda

Ikatan rangkap tiga – dua atom menggunakan bersama

tiga pasang elektron.

N N

8e-8e-

N N

Ikatan rangkap tigaIkatan rangkap tiga

atau

Tipe

Ikatan

Panjang

Ikatan

(pm)

C-C 154

CC 133

CC 120

C-N 143

CN 138

CN 116Panjang Ikatan

Ikatan Rangkap Tiga < Ikatan Ganda < Ikatan Tungal

PANJANG IKATAN KOVALEN

H F FH

Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron

menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah satu atom.

Daerah

kaya elektronDaerah

miskin elektron e- kayae- miskin

d+ d-

IKATAN KOVALEN POLAR

KEELEKTRONEGATIFAN

IKATAN KIMIA

Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom

untuk menarik elektron dalam ikatan kimia.

Afinitas Eletron - terukur, Cl tertinggi

Keelektronegatifan - relatif, F tertinggi

X (g) + e- X-(g)

Kovalent

berbagi e-

Kovalen Polar

transfer sebagian e-

Ionik

transfer e-

Meningkatnya perbedaan keelektronegatifan

Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan

Perbedaan Tipe Ikatan

0 Kovalen

2 Ionik

0 < dan <2 Kovalen Polar

Tentukan apakah ikatan berikut adalah ionik, kovalen polar,

Atau kovalen: Ikatan pada CsCl; ikatan pada H2S; dan

Ikatan NN pada H2NNH2.

Cs – 0,7 Cl – 3,0 3,0 – 0,7 = 2,3 Ionik

H – 2,1 S – 2,5 2,5 – 2,1 = 0,4 Kovalen Polar

N – 3,0 N – 3,0 3,0 – 3,0 = 0 Kovalen

PENULISAN STRUKTUR

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.

PENULISAN STRUKTUR LEWIS

Tuliskan Struktur Lewisdari nitrogen trifluorida (NF3).

Tahap 1 – N kurang elektronegatif dibanding F, tempatkan N di pusat

F N F

F

Tahap 2 – Hitung elektron valensi N - 5 (2s22p3) dan F - 7 (2s22p5)

5 + (3 x 7) = 26 elektron valensi

Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal antara atom N dan F dan lengkapi

oktet pada atom N dan F.

Tahap 4 - Periksa, apakah # e- pd struktur sebanding dengan

jumlah valensi e- ?

3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi

Tulis struktur Lewis dari ion karbonat ion (CO32-).

Tahap 1 – C kurang elektronegatif dari O, tempatkan C di pusat

Tahap 2 – Jumlahkan elektron valensi C - 4 (2s22p2) dan O - 6 (2s22p4)

-2 muatan – 2e-

4 + (3 x 6) + 2 = 24 elektron valensi

Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal atom C dan O dan lengkapi oktet

pada atom C dan O.

Tahap 4 - Periksa, apakah # dr e- pd struktur sebanding dg

jumlah e- valensi?

3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi

Tahap 5 - terlalu banyak elektron, buat ikatan ganda dan cek ulang # e-

O C O

O

2 ikatan tunggal (2x2) = 4

1 ikatan ganda = 4

8 ps. bebas (8x2) = 16

Total = 24

Dua kerangka struktur yg mungkin dr formaldehida (CH2O)

H C O HH

C OH

Muatan Formal adalah jumlah elektron valensi dalam atom

bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom

tersebut di dalam struktur Lewis.

Muatan formal

suatu atom pd

Struktur Lewis=

1

2

total jumlah

ikatan

elektron( )total jml

elektron

valensi pd

atom bebas

-total jumlah

elektron tdk

berikatan-

Jumlah muatan formal dari atom dalam molekul atau ion

harus sebanding dg muatan pada molekul atau ion tsb.

H C O H

C – 4 e-

O – 6 e-

2H – 2x1 e-

12 e-

2 ikatan tunggal (2x2) = 4

1 ikatan ganda = 4

2 ps. bebas (2x2) = 4

Total = 12

muatan formal

pd C= 4 -2 -½ x 6 = -1

muatan formal

pd O= 6 -2 -½ x 6 = +1

Muatan formal

pd atom dlm

struktur Lewis=

1

2

total jumlah

ikatan

elektron( )total jumlah

elektron

valensi pd

atom bebas

-total jumlah

elektron yg

tdk terikat-

-1 +1

C – 4 e-

O – 6 e-

2H – 2x1 e-

12 e-

2 ikatan tunggal (2x2) = 4

1 ikatan ganda = 4

2 ps. bebas (2x2) = 4

Total = 12

HC O

H

Muatan formal

pd C= 4 -0 -½ x 8 = 0

Muatan formal

pd O= 6 -4 -½ x 4 = 0

muatan formal

pd atom dlm

struktur Lewis=

1

2

total jumlah

ikatan

elektron( )total jumlah

elektron

valensi pada

atom bebas

-total jumlah

elektron yg

tdk terikat-

0 0

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

struktur dengan muatan formal.

2. Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar kurang disukai daripada

struktur dengan muatan formal yg kecil.

3. Diantara struktur Lewis dengan distribusi muatan formal yang serupa, struktur

yang paling disukai adlah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom

yang lebih elektronegatif.

Yang manakah struktur Lewis bagi CH2O?

H C O H

-1 +1 HC O

H

0 0

MUATAN FORMAL DAN STRUKTUR LEWIS

O C O

O

- -O C O

O

-

-

OCO

O

-

-

Apakah struktur resonansi dari ion karbonat

(CO32-)?

Struktur resonansi adalah salah satu dari dua atau lebih struktur Lewis

untuk satu molekul yang tidka dapat dinyatakan secara tepat dengan hanya

menggunakan satu struktur Lewis.

O O O+ -

OOO+-

STRUKTUR RESONANSI

Oktet TaklengkapH HBe

Be – 2e-

2H – 2x1e-

4e-

BeH2

BF3

B – 3e-

3F – 3x7e-

24e-

F B F

F

3 ikatan tunggal (3x2) = 6

9 ps. bebas (9x2) = 18

Total = 24

PENGECUALIAN ATURAN OKTET

Molekul Berelektron GanjilN – 5e-

O – 6e-

11e-

NO N O

Oktet yang diperluas (atom2 dr unsur2 dg bilangan utama kuantum n > 2)

SF6

S – 6e-

6F – 42e-

48e-

S

F

F

F

FF

F

6 ikatan tunggal (6x2) = 12

18 ps. bebas (18x2) = 36

Total = 48

PENGECUALIAN ATURAN OKTET

ENERGI IKATAN

Perubahan entalpi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan

tertentu dlm satu mol gas molekul gas disebut Energi Ikatan.

H2 (g) H (g) + H (g) DH0 = 436,4 kJ

Cl2 (g) Cl (g)+ Cl (g) DH0 = 242,7 kJ

HCl (g) H (g) + Cl (g) DH0 = 431,.9 kJ

O2 (g) O (g) + O (g) DH0 = 498,7 kJ O O

N2 (g) N (g) + N (g) DH0 = 941,4 kJ N N

Energi Ikatan

Energi Ikatan

Ikatan tunggal < Ikatan Ganda < Ikatan Rangkap Tiga

Energi ikatan rata-rata dalam molekul

poliatomik

H2O (g) H (g)+ OH (g) DH0 = 502 kJ

OH (g) H (g)+ O (g) DH0 = 427 kJ

Energi ikatan OH rata2 =502 + 427

2= 464 kJ

ENERGI IKATAN RATA-RATA

DH0 = total energi masuk – total energi keluar

= SBE(reaktan) – SBE(produk)

ENERGI IKATAN (BE) DAN PERUBAHAN ENTALPI DALAM REAKSI

Gunakan energi ikatan utk menghitung perubahan entalpi:

H2 (g) + F2 (g) 2HF (g)

DH0 = SBE(reaktan) – SBE(produk)

Ikatan yg

terputus

Jumlah ikatan

yg terputus

Energi ikatan

(kJ/mol)

Perubahan

energi (kJ)

H H 1 436,4 436,4

F F 1 156,9 156,9

Ikatan yg

terbentuk

Jumlah ikatan

yg terbentuk

Energi ikatan

(kJ/mol)

Perubahan

energi (kJ)

H F 2 568,2 1.136,4

DH0 = 436,4 + 156,9 – 2 x 568,2 = -543,1 kJ