IKATAN KIMIA

PENGANTAR

Bahwa atom-atom, pada umumnya, tidak ditemukan dalam keadaan bebas (kecuali pada temperatur tinggi), melainkan sebagai suatu kelompok atom-atom atau sebagai moleku, adalah petunjuk bahwa, secra energi, kelompok atom-atom atau molekul itu merupakan keadaan yang lebih stabil daripada atom-atom dalam keadaan bebas.

Dua atom dapat berinteraksi dan membentuk molekul. Antaraksi ini selalu disertai dengan pengeluaran energy. Gaya –gaya yang menahan atom-atom dalam molekul disebut ikatan. Ikatan ini merupakan ikatan kimia, apabila antaraksi atom itu menyangkut pengeluaran dari lebih dari 10 kkal per Mol atom, oleh karena dalam hal ini akan terbentuk zat baru dengan sifat-sifat yang khas. Pengetahuan tentang ikatan ini adalah penting sekali dalam hubungannya dengan struktur molekul dan sifat-sifat lainnya.

Berdasarkan macam gaya yang mengikat atom-atom dalam molekuldapat dibedakan dua jenis ikatan, yaitu ikatan ion atau ikatan elektrovalen dan ikatan kovalen. Ikatan terjadi karena perpindahan electron dari atom yang satu ke atom yang lain, sehingga terjadi ion positif (kation) dan ion negative (anion); gaya tarik menarik coulomb antara ke dua jenis ion ini menimbulkan ikatan yang kuat.

IKATAN ION

Ikatan ion timbul sebagai akibat dari pada gaya tarik – menarik antara ion yang bermuatan positif dan ion yang bermuatan negative, yang dihasilkan karena perpindahan electron. Pada pembentukan natrium khlorida; misalnya, Na melepaskan electron valensinya

dan berubah menjadi ion ; electron ini diterima oleh atom Cl yang berubah menjadi ion

. Antaraksi anatara ion dan ion kemudian menghasilkan pasangan ion

yang mempunyai energi potensial lebih rendah dari kedua ion secara terpisah.

Na -> + e (1)

(1s2 2s2 2p6 3s1) (1s2 2s2 2p6)

Cl + e -> Cl- (1s2 2s2 2p6 3s2 3p5) (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6) (2)

Na+ + Cl- -> Na+Cl- (3)

Contoh di atas menggambarkan pembentukan pasangan ion dalam keadaan gas dari atom – atom dalam keadaan bebas. Pada proses ini perubahan energy menyangkut potensial ionisasi (pada pembentukan kation), afinitas electron (pada pembentukan anion) dan energy antaraksi coulomb antara kedua jenis ion.

Pembentukan NaCl (s) dari unsur-unsur menyangkut factor-faktor energy sebagai berikut :

a) Potensial ionisasi natrium, I ;b) Afinitas electron khlor, A ;c) Energi penguapan (sublimasi) natrium padat, S ;d) Energi disosiasigas khlor, D, dane) Energi kisi NaCl (s), U.

Hubungan antara factor-faktor energy ini ditunjukan oleh lingkar Born-Heber sebagai berikut :

Lingkar Born-Haber ini dapat dipakai untuk menentukan afinitas electron, A, atau energy kisi, U.

Bentuk ion yang paling stabil adalah bila ion tersebut mempunyai konfigurasi gas mulia:

Na 2. 8. 1 Cl 2. 8. 7

Na+ 2. 8 Cl- 2. 8. 8

Ca 2. 8. 8. 2 O 2. 6

Ca2+ 2. 8. 8 O2- 2. 8

La 2. 8. 18. 18. 8. 3 P 2. 8. 5

La3+ 2. 8. 18. 18. 8 P3- 2. 8. 8

Konfigurasi gas mulia tidak terjadi pada ion-ion unsur-unsur golongan B ;

Ag 2. 8. 18. 18. 1 Cd 2. 8. 18. 18. 2

Ag+ 2. 8. 18. 18 Cd2+ 2. 8. 18. 18

Cu 2. 8. 18. 1 Fe 2. 8. 14. 2

Cu+ 2. 8. 18 Fe2+ 2. 8. 14

Cu3+ 2. 8. 17 Fe3+ 2. 8. 13

Berdasarkan aturan Fajans di atas, maka unsur-unsur yang paling mudah membentuk ion adalah unsur-unsur golongan IA dan unsur-unsur golongan VII A. Unsur sesium (Cs) begitu mudah melepaskan electron sehingga banyak dipakai dalam sel foto listrik.

Sifat – sifat senyawa ion dapat disimpulkan sebagai berikut :

a) Larutan atau leburannya dapat menghantar arus listrik.

b) Mempunyai titik leleh dan titik didih tinggi.

c) Sangat keras dan getas (brittle).

d) Pada umumnya larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut non-polar.

IKATAN KOVALEN

Pada senyawa-senyawa, seperti misalnya H2, HCl, O2, C2H2, HgCl2, SnBr4, dan sebagainya, tidak terjadi perpindahan electron dari atom yang satu ke atom yang lain, sehingga ikatan pada senyawa-senyawa ini jelas bukan ikatan ion.

Senyawa-senyawa ini merupakan pengelompokan yang stabil dari atom-atom. Pada H2, misalnya, kurva energy potensial memperhatikan harga minimum pada jarak antar-nuklir 0,74 angstrong, hal mana menunjukkan terjadinya suatu ikatan; pemutusan ikatan ini memerlukan energy sebesar ± 4,5 eV (lihat gambar 1).

TEORI OKTET (LEWIS, 1916)

Dalam usahanya untuk menerangkan pembentukan molekul-molekul, seperti misalnya H2, HCl, O2, dan sebagainya, lewis mengemukakan bahwa suatu atom lain dengan cara menggunakan bersama dua electron atau lebih dan dengan demikian mencapai konfigurasi gas mulia, ns2np6 ( kecuali pada molekul hidrogen ). Misalnya,

Teori ini tidak menerangkan mengapa penggunaan bersama sepasang electron merupakan suatu ikatan.

Disamping itu terdapat beberapa kesulitan :

1. Pada senyawa-senyawa BCl3 dan PCl5, atom boron hanya dikelilingi oleh 10 elektron :

2. Menurut teori ini, jumlah ikatan kovalen yang dapat di bentuk oleh suatu unsur bergantung pada jumlah electron tak berpasangan dalam unsur tersebut.

Misalnya,

Cl 1s22s22p63s23p2x3p2

y3p1z : hanya ada satu electron, jadi Cl hanya dapat

membentuk satu ikatan kovalen ( HCl, CCl4)

O 1s22s22p2x2p1

y2p1z : di sini ada dua electron tunggal, sehingga O

dapat membentuk dua ikatan (H-O-H, O = O)

Akan tetapi :

C 1s22s22p1x2p1

y : di sini hanya ada dua electron tunggal, sedangkan C biasanya membentuk empat ikatan ( CH4).

B 1s22s22p1x : di sini hanya ada satu electron tunggal padahal B dapat membentuk tiga ikatan ( BCl3 ).

TEORI IKATAN VALENSI

Teori ini berkritik tolak dari atom – atom secara terpisah. Ikatan antara atom-atom ini terjadi dengan cara saling bertindihan dari orbtal-orbital atom yang masing-masing mengandung sebuah electron.