TUGAS KIMIA ANORGANIK

(Semester 3)

IKATAN IONIK

Kelas : LNG Badak – Bontang

Kelompok 2 :

1. Liesli Indah NIM : 0907035126

2. Arif Abdul Sukur NIM : 0907035124

3. Maryono NIM : 0907035125

4. Edy Pandawa NIM : 0907035110

Fakultas Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam

Jurusan Kimia

Universitas Mulawarman

2010

1

IKATAN IONIK

Pada ikatan ionik, terjadi transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya. Oleh karena

berpindahnya elektron, maka ada atom yang menerima elektron menjadi bermuatan negatif,

sedangkan atom yang melepaskan elektron akan bermuatan positif. Jika atom menerima elektron,

maka atom tersebut menjadi ion negatif atau dikenal dengan istilah anion. Sedangkan jika atom

melepaskan elektron, maka atom tersebut menjadi ion positif atau kation. Karena adanya

perbedaan muatan antar ion (ion positif dan ion negatif), maka ion positif dan negatif akan saling

tarik menarik oleh gaya elektrostatik. Kejadian inilah yang merupakan dasar dari ikatan ionik.

Atom-atom yang digabungkan dengan ikatan ion saling bertukar elektron untuk

melengkapi jumlah elektron pada kulit terluarnya menjadi dua (duplet) atau delapan (oktet) agar

mencapai konfigurasi elektron seperti gas mulia.

Transfer Elektron dan Ikatan Ionik

1. Ikatan ini terjadi ketika ada perbedaan tendensi yang sangat besar dari atom untuk

melepas atau menangkap electron.

2. Perbedaan terjadi antara logam yang reaktif ( gol 1A ) dan non logam ( gol 7A dan 6A

keatas ).

3. Atom logam (IE rendah) kehilangan satu atau dua electron valensi, sementara atom non

logam (EA sangat negatif) menangkap electron.

4. Terjadi transfer elektron antara logam dan non logam membentuk ion dengan konfigurasi

gas mulia

5. Gaya elektrostatik antar ion positif dan negatif membentuk susunan padatan ionik dengan

rumus kimia menunjukkan rasio kation terhadap anion (rumus empiris)

Atom yang memiliki sampai dengan empat elektron pada kulit terluarnya memberikan

elektron ini kepada atom lain yang akan bergabung dengannya, dan dengan keempat elektron itu

mereka berikatan. Atom yang memiliki lebih dari empat elektron pada kulit terluarnya menerima

elektron dari atom lain yang akan berikatan dengannya. Molekul-molekul yang terbentuk dengan

jenis ikatan ini memilik struktur kristal (kubik). Molekul garam dapur (NaCl) adalah salah satu

2

senyawa yang terbentuk oleh ikatan ini. 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). Makin besar perbedaan

elektronegativitas antara atom-atom yang membentuk ikatan, maka ikatan yang terbentuk makin

bersifat ionik. Contoh: NaCl, CaCl2 , MgBr2, BaO , FeS dan sebagainya.

Proses Terbentuknya Ikatan Ionik

Dalam ikatan ion, elektron sama sekali ditransfer dari satu atom yang lain. Dalam

proses baik kehilangan atau memperoleh elektron bermuatan negatif, atom bereaksi

membentuk ion . Ion yang dikenakan malah tertarik satu sama lain dengan kekuatan

elektrostatik , yang merupakan dasar ikatan ion .

Proses terbentuknya ikatan ionik dicontohkan dengan pembentukan NaCl. Natirum (Na)

dengan konfigurasi elektron (2,8,1) akan lebih stabil jika melepaskan 1 elektron sehingga

konfigurasi elektron berubah menjadi (2,8). Sedangkan Klorin (Cl), yang mempunyai

konfigurasi (2,8,7), akan lebih stabil jika mendapatkan 1 elektron sehingga konfigurasinya

menjadi (2,8,8). Jadi agar keduanya menjadi lebih stabil, maka natrium menyumbang satu

elektron dan klorin akan kedapatan satu elektron dari natrium. Ketika natrium kehilangan

satu elektron, maka natrium menjadi lebih kecil. Sedangkan klorin akan menjadi lebih besar

karena ketambahan satu elektron. Oleh karena itu ukuran ion positif selalu lebih kecil

daripada ukuran sebelumnya, namun ion negatif akan cenderung lebih besar daripada ukuran

sebelumnya. Ketika pertukaran elektron terjadi, maka Na akan menjadi bermuatan positif

(Na+) dan Cl akan menjadi bermuatan negatif (Cl-). Kemudian terjadi gaya elektrostatik

antara Na+ dan Cl- sehingga membentuk ikatan ionik.

natrium (di sebelah kiri) kehilangan salah satu elektron

valensi untuk klorin (di sebelah kanan),

menghasilkan

yang dibebankan natrium positif ion (kiri) dan klorin ion

negatif dibebankan (kanan).

Reaksi natrium dengan klor

3

Konsep simulasi - Reenacts reaksi natrium dengan klorin.

Perhatikan bahwa ketika natrium kehilangan satu elektron valensi itu semakin kecil

ukurannya, sedangkan kaporit tumbuh lebih besar ketika mendapatkan tambahan elektron

valensi . Ini adalah khas ukuran relatif dari ion untuk atom . ion positif cenderung lebih

kecil dari atom asalnya sementara ion negatif cenderung lebih besar daripada atom asalnya.

Setelah reaksi berlangsung, Na + dan Cl dibebankan - ion yang diselenggarakan bersama oleh

kekuatan elektrostatik , sehingga membentuk ikatan ion .

Ikatan antara dengan

Konfigurasi elektronnya :

= 2, 8, 1

= 2, 8, 7

Atom Na melepaskan 1 elektron valensinya sehingga konfigurasi elektronnya sama

dengan gas mulia.

Atom Cl menerima 1 elektron pada kulit terluarnya sehingga konfigurasi elektronnya

sama dengan gas mulia.

(2,8,1) (2,8)

(2,8,7) (2,8,8)

Antara ion Na+ dengan terjadi gaya tarik-menarik elektrostatis sehingga terbentuk

senyawa ion NaCl.

Contoh 2 :

Ikatan antara Na dengan O

Supaya mencapai oktet, maka Na harus melepaskan 1 elektron menjadi kation Na+

(2,8,1) (2,8)

4

Supaya mencapai oktet, maka O harus menerima 2 elektron menjadi anion

(2,6) (2,8)

Reaksi yang terjadi :(x2)

(x1)

+

2Na + O 2 Na+ + Na2O

Keberadaan ion-ion untuk ikatan ion bisa melalui :

1. Potensial ionisasi

Energi yang diperlukan untuk melepaskan 1e- dari atom dalam bentuk gas. Dipengaruhi

oleh : besarnya ion, pengaruh muatan ion, susunan elektron

2. Afinitas Elektron

3. Sifat-sifat fisis spesies ionik: mempunyai titik didih dan titik leleh yang relatif tinggi,

penghantar listrik yang baik dalam keadaan leburan /larutannya.

Aspek Energi dalam Ikatan Ionik:

Energi Kisi

Misalkan ada suatu reaksi antara unsur logam yang reaktif (Li) dan mudah melepas elektron

dengan gas halogen (F) yang cenderung menarik elektron:

Li(g) → Li+(g) + e- IE1 = 520 kJ

F(g) + e- → F-(g) EA = -328 kJ

Reaksi total:

Li(g) + F(g) → Li+(g) + F-(g) IE1 + EA = 192 kJ

Energi total yang dibutuhkan reaksi ini bahkan lebih besar karena kita harus

mengkonversi Li dan F kedalam bentuk gas.

Akan tetapi eksperimen menunjukkan enthalpi pembentukan padatan LiF (∆H0f) = -617

kJ

Jika kedua unsur dalam bentuk gas:

5

Li+(g) + F-(g) LiF(g) ∆H0 = -755 kJ

Energi kisi adalah perubahan enthalpi yang menyertai ion-ion gas yang bergabung

membentuk padatan ionik:

Li+(g) + F-(g) LiF(s) ∆H0kisi LiF = energi kisi

= -1050 kJ

Trend Periodik Energi Kisi

Menurut Hukum Coulomb:

Gaya elektrostatik ∞ (muatan A x muatan B)

Jarak2

Karena energi = gaya x jarak, maka rumusan diatas dapat juga ditulis:

Energi elektrostatik = (muatan A x muatan B)

Jarak

Didalam padatan ionik, A dapat berupa kation dan B anion dengan memperhitungkan

jarak = jari-jari kation + jari-jari anion

Faktor yang Mempengaruhi Energi Kisi

Pengaruh dari ukuran ion, semakin besar ukuran/jari-jari maka energi kisi akan semakin

kecil. Dalam satu golongan makin kebawah ukuran makin besar dan energi kisi makin

kecil

Pengaruh dari muatan ion dengan semakin besar muatan ion (Na+ < Mg2+) maka energi

kisi akan semakin besar.

6

Keunikan ikatan ionik

1. Ikatan ionik terbentuk antara ion logam (ion positif) dan ion non-logam (ion negatif).

2. Penamaan ikatan ionik sederhana dimulai dari nama logam, kemudian diikuti nama non-

logam penyusunnya. Contohnya: natrium klorida.

3. Ikatan ionik mudah larut dalam air dan pelarut polar lainnya.

4. Senyawa ionik mudah sekali menghantarkan listrik jika dalam larutan.

5. Senyawa ionik cenderung membentuk kristal solid dengan titik leleh yang tinggi.

Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain :

a) Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan halogen (VIIA)

Contoh : NaF, KI, CsF

b) Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : Na2S, Rb2S,Na2O

c) Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : CaO, BaO, MgS

Sifat umum senyawa ionik :

1) Titik didih dan titik lelehnya tinggi.

2) Keras, tetapi mudah patah.

3) Penghantar panas yang baik.

4) Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit).

5) Larut dalam air.

6) Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena).

Sifat fisik senyawa ion

1. Titik lebur

senyawa ion memiliki titik lebur tinggi. Daya tarik elektrostatik (ikatan ionik) antara

kation dan anion kuat. Dibutuhkan banyak energi untuk mengatasi daya tarik ini untuk

memungkinkan ion untuk bergerak lebih bebas dan bentuk cairan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi titik leleh senyawa ion adalah:

Muatan ion.

7

Secara umum, semakin besar biaya, semakin besar daya tarik elektrostatik, semakin

kuat ikatan ion, semakin tinggi titik lebur.

Tabel di bawah ini membandingkan titik leleh dan biaya untuk klorida ion natrium dan

magnesium oksida.

Senyawa ion Melting Point (o C) Mengisi kation Mengisi anion

NaCl 801 1 -1

MgO 2800 2 -2

MgO memiliki titik lebur yang lebih tinggi dari NaCl karena 2 elektron ditransfer dari

magnesium untuk oksigen untuk membentuk MgO sementara hanya 1 elektron

dipindahkan dari natrium klor untuk membentuk NaCl.

Ukuran ion.

Ion yang lebih kecil dapat bersama dengan ion yang lebih besar sehingga daya tarik

elektrostatik lebih besar, ikatan ion yang kuat, titik leleh lebih tinggi.

Titik lebur Grup IA (alkali) fluorida logam dibandingkan dengan jari-jari ion kation

dalam tabel di bawah.

Senyawa ion Melting Point (o C) Kation Radius (pm)

NaF 992 99

KF 857 136

RBF 775 148

Jari-jari kation menurun Kelompok I dari Na + K +, penurunan titik leleh dari fluorida.

2. Daya konduksi

8

Agar zat untuk melakukan listrik itu harus berisi partikel bergerak yang mampu membawa

muatan.

Ion Padat Ion Cair Larutan Air

Mobilitas Ion sangat miskin baik baik

Konduktivitas listrik sangat miskin baik baik

Senyawa ion padat tidak menghantarkan listrik karena ion (partikel bermuatan) terkunci

ke dalam kisi kaku atau array. Ion tidak dapat bergerak keluar dari kisi, sehingga tidak

dapat melakukan padat listrik.

Ketika cair, ion yang bebas bergerak keluar dari struktur kisi.

Kation (ion positif) bergerak menuju elektroda negatif (katoda)

M + + e -----> M

Anion (ion negatif) bergerak menuju elektroda positif (anoda)

X - X + e ----->

Ketika padat ionik dilarutkan dalam air untuk membentuk larutan, ion-ion yang

dilepaskan dari struktur kisi dan bebas bergerak sehingga solusi melakukan listrik sama

seperti cair (cairan) senyawa ion.

3. Kerapuhan

Padatan ion yang rapuh. Ketika tegangan diterapkan pada kisi ionik, lapisan

sedikit pergeseran. Lapisan ini diatur sedemikian rupa sehingga masing-masing kation

dikelilingi oleh anion dalam kisi. Jika lapisan pergeseran maka ion muatan yang sama

akan dibawa lebih dekat bersama-sama. Ion dari biaya yang sama akan saling tolak,

sehingga struktur kisi terurai menjadi potongan-potongan yang lebih kecil.

9