IKATAN KIMIA

IKATAN HIDROGEN

IKATAN IONIKATAN KOVALENGAYA VAN DER WAALS DAN LONDONIKATAN ANTAR KARBON

menyatakan gaya tarik antar atom bersama membentuk suatu senyawa.menentukan sifat kimia suatu senyawa dan mengontrol jumlah energi yang dilepas/diserap dalam suatu reaksi.

molekul H2 terbentuk dengan Ep=-436 kJ/mol pada 74 pm jarak antar inti.jarak antar inti yang memberikan energi potensial molekul paling rendah dapat ditentukan secara eksperimen.

ELEKTRONEGATIVITAS

Merupakan sifat berkala (periodik) yang penting.Elektronegativitas ialah ukuran kemampuan atom untuk menarik elektron luar.Karena elektron luar dari suatu atom digunakan untuk ikatan, maka keelektronegatifan berguna dalam meramalkan dan menerangkan kereaktifan kimia.

Semakin besar jumlah proton berarti semakin besar muatan inti positif, dan dengan demikian tarikan untuk elektron.Dalam SPU (Sistem Periodik Unsur), kelektronegatifan bertambah dari kiri ke kanan utnuk periode tertentu.Li Be B C N O F

Tarikan antara partikel yang berlawanan muatan bertambah dengan berkurangnya jarak antara partikel.F Cl Br I

Jenis ikatan kimia:Ikatan IonIkatan KovalenIkatan HidrogenGaya Van der Waals dan Gaya LondonIkatan Karbon-karbon

LOGAMNON-LOGAMMudah menyerahkan e-Mudah menerima e-Membentuk kationMembentuk anionElektopositifElektronegatif

A. Ikatan IonApabila suatu atom mendapat tambahan atau kehilangan elektron atom tersebut menjadi bermuatan listrik.Atom yang mendapat tambahan elektron disebut ion negatif sedangkan ion yang kehilangan elektron disebtu ion positif. Ikatan ion terjadi dari adanya tarikan elektrostatik antara ion-ion yang berlawanan muatan

Pembentukan ikatan ionik lebih banyak dikontrol oleh energi potensial pembentukan ion (energi ionisasi dan affinitas elektron). Afinitas elektron merupakan salah satu sifat keperiodikan unsur. Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan oleh suatu atom (dalam wujud gas) ketika menangkap satu elektron membentuk ion negatif.

Ciri-ciri senyawa ionik:1. Padatan pada suhu kamar.2. Titik leleh dan titik didih tinggiMisal: NaCl titik leleh = 801oC dantitik didih = 1413oC.Senyawa ionik padat umumnya kurang baik menghantar listrik, tetapi lelehannya menghantar dengan baik.Komposisi kimia dinyatakan sebagai rumus empiris bukan rumus molekul.Contoh: Cl2, NaCl, KBr, MgBr2

TEKNIK PENULISAN STRUKTUR LEWISTentukan total jumlah elektron valensi atom-atom yang berikatan.2. Buat struktur rangka (hubungkan atom yang berikatan dengan garis).3. Tempatkan lone pair elektron di atom terminal (ujung) untuk mencapai konfigurasi oktet pada atom paling ujung (kecuali H).4. Susun elektron tersisi sebagai lone pair di sekitar atom pusat.5.Jika perlu, pindahkan 1 atau lebih elektron lone pair dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap dengan atom pusat.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan elektron secara bersama-sama oleh 2 atom. Ikatan kovalen terbentuk di antara 2 atom non logam.

Ciri-ciri ikatan kovalen: Ikatan kovalen terjadi antara atom yang memiliki keelektonegatifan yang hamper sama (dalam SPU). Atom selalu ingin memenihi kaidah octet dengan cara pemakaian electron valensi secara bersama. Ikatan kovalen menghasilkan molekul. Elektron valensi dapat di gambarkan dengan titik (struktur Lewis). Dua elektron yang berikatan di gambarkan dengan satu garis lurus.

Macam ikatan kovalen:KATAN KOVALEN KOORDINASIAdalah suatu bentuk ikatan kovalen yang pasangan elektron milik bersamanya hanya di sumbangkan oleh 1 atom, sedangkan atom yang satu lagi tidak menyumbangkan elektron.ikatan ini dapat terbentuk apabila salah 1 atom memiliki pasangan elektron bebas (PEB) yang berubah menjadi pasangan elektron ikatan (PEI). IKATAN KOVALEN POLARIkatan kovalen polar adalah Ikatan kovalen yang memiliki beda elektronegatif. Jika kedua atom memiliki tarikan yang hamper sama terhadap electron ikatan. IKATAN KOVALEN NON POLARIkatan kovalen non polar adalah ikatan kovalen yang tidak memiliki beda elektronegatif.

Muatan Formal

Latihan:H2SO4HNO2CH2N2HNO3

Resonansi Seringkali sebuah struktur Lewis tunggal tidak akurat merepresentasikan struktur molekul sejati. Ion karbonat yang sebenarnya tidak diwakili oleh salah satu struktur 1,2 atau 3.

Secara percobaan, karbonat CO-3diketahui tidak memilikidua karbon-oksigen dalam ikatan tunggal, tetapi muatan tersebar merata di ketiga atom oksigen.

Aturan untuk menuliskan struktur resonansi:

Hanya elektron pi atau pasangan elektron ikatan dari elektron valensi dapat digeserkkan, pada posisi ikatan disebelahnya.Struktur resonansi dimana atom memiliki elektron lebih dari oktet, maka bukan merupakan penyumbang terhadap struktur nyata.Struktur resonansi yang lebih penting menunjukkan masing-masing atom dengan oktet sempurna dan sesedikit mungkin pemisahan muatan.

Contoh: NO3

IKATAN HIDROGENJenis antaraksi dipol-dipol yang kuat terjadi antara molekul yang memiliki atom hidrogen H yang terikat pada nitrogen N, oksigen O, atau fluor F.

Atom hidrogen yang parsial positif dari satu molekul ditarik oleh pasangan elektron menyendiri dari atom suatu molekul lain yang elektronegatif. Tarikan ini disebut Ikatan Hidrogen.

SIFAT-SIFAT IKATAN HIDROGEN1. Wujud CairIkatan hidrogen antara satu molekul H2O dengan molekul H2O yang lain mudah putus, akubat gerak termal atom-atom H dan O. Namun dapat tersambung dengan molekul H2O yang letaknya relatif lebih jauh.

2. Wujud PadatIkatan hidrogennya lebih stabil karena energi termalnya lebih rendah dari energi ikat hidrogen : kristal es (suhunya lebih rendah)

Contoh: protein, karbohidrat, asam nukleatMetana CH4 tidak dapat mengalami ikatan hydrogen, disebabkan:Karena ikatan CH relatif nonpolar, maka molekul CH4 tidak mempunyai H yang parsial positif.Atom karbon dalam CH4 tak mempunyai elektron menyendiri untuk menarik atom hidrogen.

Antaraksi dipol-dipolGaya London: molekul nonpolar saling ditarik oleh antaraksi dipol-dipol yang lemahGaya var der Waals: antaraksi berbagai dipole-dipol (tarikan dan tolakan) secara kolektif.

Momen dipol adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan kovalen.

IKATAN LOGAMAtom logam dapat berikatan sambung menyambung ke segala arah sehingga menjadi molekul yang sangat besar.

AKIBATNYA Atom tersebut terikat kuat dan menjadikan logam berwujud padat (kecuali Hg cair) dan umumnya keras.

Bagaimana terbentuknya????Mekanisme pembentukan ikatan logam belum diketahui secara pasti.

Atom logam cenderung melepaskan elektron valensinya (agar sesuai dengan aturan oktet), maka atom logam mampu melepaskan satu, dua, tiga atau empat elektronnya, tetapi tidak ada yang menerimanya.

ADA 3 TEORI (PENDEKATAN) YANG MENJELASKAN TENTANG IKATAN LOGAM :

1. Teori Drude dan Lorentz Menyatakan bahwa dalam kristal logam terdapat elektron yang bergerak bebas. Atom melepaskan elektron valensinya sehingga terbentuk ion positif (kation) yang dikelilingi oleh banyak elektron. fakta:Dari sifat hantaran logam dimana sebatang logam dapat menghantarkan listrik karena elektron dapat mengalir dari satu ujung ke ujung lain bila diberi tegangan listrik.

2. Pendekatan Teori Ikatan Valensi Logam dalam keadaan padat mempunyai bilangan koordinasi (BK) yang cukup besar artinya satu atom berikatan dengan banyak atom tetangganya. Oleh karena itu elektron valensi atom logam dapat membentuk pasangan terikat dengan elektron valensi atom lain didekatnya tetapi sifatnya tidak tetap dan hanya sesaat untuk kemudian terikat kembali dengan atom tetangga yang lainnya.

Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.

Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :

a).berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.

b).dapat ditempa (tidak rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.

c).penghantar / konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

Tinjauan Ikatan Kovalen1. Teori Ikatan Valensi (Pauling)Elektron yang digunakan bersama menempati orbital-orbital atom yang saling bertidihan (overlap).

2. Teori Orbital Molekul (Hund dan Milikan)- MOTMolekul dianggap mempunyai orbital-orbital yang ditempati oleh elektron menurut energi yang menempatinya.

Agar di peroleh molekul yang stabil, kedua elektron itu harus mempunyai spin yang berlawanan, sehingga energy potensialnya akan minimum

Jenis Overlap (tumpang tindih)1.Ikatan Sigma ()Ikatan sigma dapat terbentuk dari overlap orbital s-s, p-p, dan s-p. elektrin ikatan dalam ikatan sigma terletak di sekitar garis (khayal) yang menghubungkan inti ke dua atom.2.Ikatan Pi ()Ikatan pi dihasilkan dari overlap dua orbital p yang berdekatan sejajar.

BENTUK MOLEKULMeninjau pengaruh tolak-menolak antara pasangan elektron dalam kulit valensi atom pusat.

2. Meninjau distribusi orbital atom pusat (hibridisasi).

Teori ini didasarkan atas: bahwa semua elektron valensi (pasangan ikatan dan pasangan bebas) menempati kedudukan di sekitar atom pusat, sehingga tolak-menolak antara pasangan elektron seminimal mungkin. Kedudukan baru dari pasangan elektron inilah yang menentukan bentuk molekul.

TEORI DOMAIN ELEKTRONTidak ada hubungan antara rumus suatu senyawa dengan bentuk molekulnya.

Modifikasi dari Teori Pasangan Elektron Kulit Valensi VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory).

Domain adalah daerah dalam ruang, dimana terdapat elektron dalam suatu molekul (domain ikatan dan non-ikatan)

Sudut ikatan atom:Sudut 180 (2 atom)Sudut 120 (3 atom)Sudut 109 (4 atom)

Bentuk molekul tergantung pada susunan ruang pasangan elektron ikatan (PEI dan pasangan elektron bebas (PEB) atom pusat dalam molekul. Dapat dijelaskan dengan teori tolakan pasangan elektron kulit valensi atau teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repultion) Molekul kovalen terdapat pasangan-pasangan elektron baik PEI maupun PEB. Karena pasangan-pasangan elektron mempunyai muatan sejenis, maka tolak- menolak antarpasangan elektron. Tolakan (PEB - PEB) > tolakan (PEB - PEI) > tolakan (PEI - PEI) Adanya gaya tolak-menolak menyebabkan atom-atom yang berikatan membentuk struktur ruang yang tertentu dari suatu molekul dengan demikian bentuk molekul dipengaruhi oleh banyaknya PEI maupun PEB yang dimiliki pada atom pusat. Bentuk molekul ditentukan oleh pasangan elektron ikatannya Contoh molekul CH4 memiliki 4 PEI

Pasangan elektron valensi mempunyai gaya tolak menolakPasangan elektron bebas menempati ruang sesuai jenisnya

BK = Bilangan Koordinasi = Jumlah atom / substituen yang terikat pada atom pusatPB = Pasangan elektron bebas

Dari BK dan PB atom pusat dpt meramalkan struktur molekul dengan teori VSEPR

TEORI VALENCE SHELL ELECTRON REPULSION (VSEPR)(TEORI TOLAKAN PASANGAN ELEKTRON BEBAS)

TEORI VSEPR..ATURAN :Atom pusat yg tdk memiliki PB mempunyai bentuk ideal sesuai dng BK nyaBK = 2 struktur molekul linierBK = 3 struktur molekul segitigaBK = 4 struktur molekul tetrahedronBK = 5 struktur molekul trigonal bipiramidBK = 6 struktur molekul oktahedronUrutan daya tolak psgan elektron :PB PB PB PT PT PT PT = Psgan elektron terikatBila ada PB pada ikatan, sudut ikatan lebih kecil daripada yang diramalkan pada poin pertamaUrutan daya tolak pasangan elektron terikat :Ikatan rangkap 3 rangkap 2 tunggalUrutan daya tolak atom atau substituen :Kurang elektronegatif lebih elektronegatif

TEORI VSEPRMERAMALKAN STRUKTUR MOLEKULMenulis Rumus / struktur Lewis molekulMenghitung jumlah BK dan PB atom pusat (disebut sebagai kelompok pasangan)Menentukan tipe senyawa sesuai aturan

KETERBATASAN TEORI VSEPRTidak dapat menerangkan molekul molekul yg lebih rumit dan mempunyai bilangan koordinasi lebih dari 6

Bentuk Molekul dengan 2 dan 3 Grup Elektron

Keterangan TambahanIkatan rangkap memberikan gaya tolakan lebih kuat dibanding ikatan tunggalPasangan elektron bebas juga memberikan tolakan lebih kuat dibanding pasangan elektron berikatan

Bentuk Molekul dengan 4 Grup Elektron

Bentuk Molekul dengan 5 Grup Elektron

Bentuk Molekul dengan 6 Grup Elektron

LatihanPrediksikan bentuk molekul dan sudut ikatan senyawa:PF3COCl2CS2PbCl2CBr4SF2

Elektron yg terlibat hanya elektron valensiIkatan terbentuk krn adanya overlap (tumpang tindih) orbital orbital dari unsur unsur yang berikatanOrbital yang saling tumpang tindih diisi oleh psgan elektron dng spin berlawananPada ikatan tunggal 1 tumpang tindih pd sumbu ikatan ikatan sigma ()Pada ikatan rangkap 2 tumpang tindih, yaitu : 1 tumpang tindih pd sumbu ikatan (ikatan ) 1 tumpang tindih tegak lurus sumbu ikatan (ikatan pi / )Pada pembentukan ikatan terjadi HIBRIDISASI

HIBRIDISASIAdalah penggabungan beberapa orbital dari atom atom yg berikatan dan ditataulang sehingga membentuk orbital baru dengan tingkat energi yg sama

TEORI IKATAN VALENSI & KONSEP HIBRIDISASI

VALENSI & HIBRIDISASIHIBRIDISASI PADA IKATAN KOVALEN

VALENSI & HIBRIDISASIHIBRIDISASI PADA IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Semua orbital atom bergabung membentuk orbital molekulOrbital molekul adalah daerah kebolehjadian (probabilitas) menemukan elektron di sekitar intiYang akan dibahas dalam materi hanya molekul dwiatom yg sejenis, seperti F2, O2, dan H2Penggabungan dua atom menghasilkan orbital baru yg disebut orbital bonding (ikat) dan anti bonding (anti ikat)Orbital bonding adalah orbital yg terdapat antara kedua inti yang membuat kedua atom saling terikatOrbital anti bonding adalah orbital yg berada di belakang kedua inti dan saling berjauhan dilambangkan dengan tanda bintang (*)

TEORI ORBITAL MOLEKUL (OM)

a. Diamagnetik.Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday & Resnick, 1989). Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan berubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan. Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital. Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Permeabilitas bahan diamagnetik adalah 0m. Contoh bahan diamagnetik yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng.

*