Ikatan ion

Pandangan mengenai teori ikatan ionis muncul berdasarkan berbagai fakta yang diperoleh pada eksperimen. Pada tahun 1808 Davy menemukan bahwa elektrolisis NaOH cair menghasilkan unsure Na dan O2. Pada elektrolisis berbagai senyawa, sekelompok unsur seperti O2 dan Cl2, selalu dihasilkan di anoda, sedangkan sekelompok unsur lain seperti H2, Na dan Cu siperoleh di katoda. Berdasarkan penemuan di atas, pada tahun 1812 Berzelius mengajukan hipotesis dualistic yang menyatakan bahwa dalam senyawanya atom-atom mempunyai kutub-kutub yang berlawanan tandanya, sebagai akibat kelebihan muatan listrik negative atau positif.

Teori mengenai ikatan ionis yang sampai sekarang diterima adalah yang dikemukakan oleh Kossel pada tahun 1916. Ia mengemukakan bahwa atom unsure yang sangat elektropositif dapat melepaskan 1 atau 2 elektron yang terdapat pada kulit terluarnya dan atom unsure yang elektronegatif dapat menerima 1 atau 2 elektron yang dilepaskan oleh atom unsure yang elektropositif. Oleh Langmuir, senyawa yang terbentuk karena adanya serah terima electron pada atom-atom pembentuknya, disebut senyawa elektrovalen atau senyawa ionis dan ikatan pada senyawa tersebut dinamakan ikatan elektrovalen atau ikatan ionis. Istilah polar kadang-kadang dipergunakan juga sebagai pengganti istilah elektrovalen. Pada suhu kamar, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal yang disebut kristal ion. Kristal ion tersebut terdiri dari ion-ion positif dan ion-ion negative, dengan susunan/bentuk yang teratur yang ditentukan oleh muatan dan jari-jari ion pembentuknya.

PEMBENTUKAN SENYAWA ION

ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan elektron dengan atom yang menangkap elektron. Biasanya antara atom logam dan non logam. atom logam, setelah melepaskan elektron, berubah menjadi ion positif, elektron tersebut diterima oleh atom bukan logam, sehingga atom bukan logam menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik menarik (gaya elektrostatis) yang disebut ikatan ion.Untuk menjelaskan terbentuknya senyawa ionis, sebagai contoh dapat digunakan unsur-unsur Na dan Cl yang membentuk natrium klorida (NaCl).

PENJELASAN :

Pengaturan pada aton Na sebagai berikut:

konfigurasi atom Na : K = 2 , L = 8, M = 1

Natrium dapat dengan mudah melepaskan electron terluarnya membentuk ion dengan muatan +1. ion ini stabil karena memiliki kulit terluar penuh.

konfigurasinya menjadi: K = 2, L = 8, M = 0

 

Pengaturan electron dari atom klor adalah sebagai berikut:

konfigurasi atom Cl : K = 2, L = 8, M = 7 Diperlukan satu electron tambahan untuk membentuk ion dengan kulit terluar penuh, electron ini diperoleh dari atom natrium, sehingga dihasilkan ion dengan muatan -1.

konfigurasinya menjadi: K = 2, L = 8, M = 8Pengaturan electron baru dari natrium dan klor adalah sebagai berikut:

SIFAT SENYAWA IONIK

1.Struktur/susunan kristal

Dalam keadaan padat, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal dengan susunan tertentu. Penafsiran terhadap hasil difraksi sinar-X pada senyawa ion dapat memberi petunjuk mengenai susunan internal dari kristal ion tersebut. Misalnya pada kristal NaCl dapat diketahui bahwa setiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl-, dan setiap ion Cl- juga dikelilingi oleh 6 ion Na+.

2. Isomorf

Senyawa-senyawa ion yang mempunyai susunan yang mirip satu sama lain seperti NaCl dan KNO3 mempunyai bentuk kristal yang sama yang disebut isomorf. Di samping itu terdapat pula senyawa-senyawa yang mempunyai muatan ion berbeda, tetapi mempunyai susunan kristal yang sama, misalnya NaF dan MgO, CaCl2 dan K2S masing-masing mempunyai susunan kristal yang

sama. Fakta tersebut dapat dijelaskan dengan meninjau konfigurasi elektron ion-ion penyusun kristal tersebut.

3. Daya hantar listrik

Baik dalam keadaan cair (meleleh) maupun dalam larutannya senyawa ionis dapat menghantarkan arus listrik.

4. Titik leleh dan titik didih

Ion positif dan ion negative pada senyawa ionis, terikat satu sama lain oleh gaya elektrostatis yang sangat kuat. Untuk memisahkan ion-ion tersebut baik yang terdapat dalam bentuk kristal maupun dalam bentuk cairnya, diperlukan energy yang cukup besar, yang mengakibatkan titik leleh dan titik didih senyawa ionis juga tinggi.Pada table 1.2 dapat dilihat titik didih berbagai senyawa klorida.

5. Kelarutan

Pada umumnya senyawa ionis larut dalam pelarut yang mengandung gugs OH- seperti H2O dan C2H5OH yang merupakan senyawa kovalen polar, sedangkan senyawa kovalen larut dalam pelarut nonpolar.

6. Reaksi ion

Pada reaksi senyawa ionis, ion-ion tidak tergantung pada ion pasangannya, misalnya bila NaCl dan AgNO3 (dalam larutan) dicampurkan, maka segera terbentuk endapan AgCl. Reaksi yang terjadi adalah:

 Ag+(aq) + Cl-(aq)  AgCl (s)

7. Keras, kaku dan rapuh

IKATAN KOVALEN

Ikatan atomik (ikatan kovalen) ini terjadi oleh penggunaan bersama sejumlah elektron oleh kedua inti. Tipe ikatan ini sangat dominan jika atom-atom mendekati konfigurasi gasa mulia dan jika perbedaan elektronegatif antara dua atom tidak terlalu besar. misalnya : H2, CH4, Cl2, N2, C6H6, HCl dan sebagainya.Beberapa atom dapat memperoleh konfigurasi electron yang stabil dengan saling meminjamkan elektronnya. Dengan saling meminjamkan electron ini atom-atom akan memperoleh susunan electron yang stabil tanpa

menyebabkannya menjadi bermuatan. Elektron ini masih mempunyai ikatan dengan atom asalnya, tetapi juga sudah terikat dengan atom yang meminjamnya, misalnya Ikatan kovalen dari chloride.

Para ilmuwan yang mempelajari ikatan antara atom menghadapi situasi yang sangat menarik. Sementara sebagian atom saling bertukar elektron agar ikatan terjadi, beberapa dari mereka justru saling berbagi elektron pada kulit terluarnya. Penelitian lebih jauh mengungkap bahwa banyak molekul yang memegang peranan kritis dalam kehidupan ada berkat ikatan kovalen ini.  Mari kita tinjau sebuah contoh sederhana untuk menjelaskan ikatan-ikatan kovalen ini dengan

lebih baik. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya mengenai kulit-kulit elektron, atom dapat membawa maksimal dua elektron pada kulit paling dalam. Atom hidrogen mempunyai elektron tunggal dan ia memiliki kecenderungan untuk melengkapkan jumlah elektronnya menjadi dua supaya stabil. Untuk itu, atom hidrogen membentuk ikatan kovalen dengan atom hidrogen lainnya. Jadi, kedua atom hidrogen berbagi elektron tunggal masing-masing sebagai elektron kedua. Maka terbentuklah molekul H2.

Pada ikatan kovalen, dua atom dapat membentuk ikatan dengan sepasang, dua pasang, atau tiga pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan.Ada 3 jenis ikatan kovalen,yaitu:

1. Ikatan kovalen tunggal

2. Ikatan kovalen rangkap dua

3. Ikatan kovalen rangkap tiga

IKATAN KOVALEN NON POLAR

Suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI (pasangan elektron ikatan) tertarik sama kuat ke semua atom.

Dalam tiap molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama. Akibatnya muatan dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub.

Contoh lain pada CH4 :

Meskipun atom-atom penyusun CH4  tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub).

IKATAN KOVALEN POLAR

Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom.Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah satu atom.

contohnya pada HF :

Meskipun atom H dan F sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan F lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom F menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah F (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HF).

Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan.

Contoh lain yang merupakan ikatan kovalen polar yaitu H2O dan HBr.

IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Ikatan Koordinat / Dativ / Semipolar Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan pasangan elektron bebas (PEB), sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama. Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

SYARAT PEMBENTUKANNYA

1. Atom yang satu memiliki pasangan elektron bebas

2. Atom lainnya memiliki orbital kosong

Sebagai contoh, atom N pada molekul amonia, NH3, mempunyai satu PEB. oleh sebab itu, molekul NH3 dapat mengikat ion H+ melalui ikatan kovalen koordinasi, sehingga menghasilkan ion amonium, NH4+.

dalam ion NH4+ terkandung empat buah ikatan, yaitu tiga ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi.

SIFAT SENYAWA KOVALEN

1. Titik didih

Titik didih senyawa kovalen relatif rendah, Kebanyakan senyawa kovalen mendidih dibawah 200oC. Senyawa kovalen pada suhu kamar, ada yang berupa padatan dengan titik leleh yang relatif rendah, ada yang berupa cairan, ada pula yang berupa gas.

Titik didih berkaitan dengan gaya tarik-menarik antar partikel (disebut juga kohesi), makin kuat kohesi, makin tinggi titik didih. Air (titik didih 100oC) adalah suatu senyawa kovalen. Atom-atom dalam mlekul air terikat kuat secara kovalen, tetapi ikatan antarmolekul (kohesinya) tidak begitu kuat, sehingga air relatif mudah mendidih.

2. Kemudahan Menguap (Volatilitas)

Zat yang mudah menguap, seperti alkohol, cuka, parfum, minyak cengkeh, dan bensin, kita sebut volatil atau atsiri. Zat-zat yang volatil adalah senyawa kovalen dengan titik didih rendah, sehingga pada suhu kamar sudah cukup banyak yang menguap (ingat! menguap berbeda dari mendidih; mendidih adalah perubahan cairan menjadi gas pada titik didihnya; menguap adalah perubahan pedatan atau cairan atau cairan menjadi uap, tidak harus pada titik didihnya).3. KelarutanKebanyakan senyawa kovalen tidak larut dalam air, mereka lebih mudah larut dalam pelarut organik misalnya dalam pelarut trikoroetena. 4. Daya hantar listrik

Senyawa kovalen tidak menghantarkan listrik baik dalam bentuk padat maupun lelehan. Beberapa senyawa kovalen dapat menghantarkan jika dilarutkan dalam air.

Forum Kimia Pemisahan Campuran

Berhubung ada pertanyaan di http://www.easymafia.co.cc tentang bagaimana cara memisahkan campuran dalam kimia, maka saya akan menjawabnya cara pemisahan campuran disini. Mulai saat ini blog ini akan saya jadikan forum kimia. Karena di blog sebelah karena menggunakan hosting gratisan, maka aksesnya terbatas. Mendingan pakai blogspot saja yang memiliki bandwidth dan hosting unlimited.

DASAR PEMISAHAN CAMPURAN

Zat atau Materi dapat dipisahkan dari campurannya karena campuran tersebut memiliki perbedaan sifat, itulah yang mendasari pemisahan campuran atau dasar pemisahan. Beberapa dasar pemisahan campuran antara lain sebagai berikut :

Perbedaan Ukuran Partikel

Jika ukuran partikel suatu zat yang diinginkan berbeda dengan zat yang tidak diinginkan (zat pencampur) dapat dipisahkan dengan metode penyaringan (metode filtrasi). Untuk keperluan ini kita harus menggunakan penyaring dengan ukuran yang sesuai. Partikel zat hasil akan melewati penyaring dan disebut hasil penyaringan dan zat pencampurnya akan terhalang dan disebut residu / ampas.

Perbedaan Titik didih

Untuk memisahkan campuran zat yang memiliki perbedaan titik didih, kita dapat melakukannya dengan metode destilasi. Zat yang memiliki titik didih lebih tinggi akan lebih dulu menguap. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi, maka langkah selanjutnya kita mengembunkan uap dari zat tersebut (pendinginan) dan mengalirkannya ke wadah tertentu. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih lebih rendah, maka kita cukup memanaskan campuran tersebut saja, sampai suhu mencapai titik didih zat yang akan kita cari. Bingung? Untuk lebih detailnya akan saya berikan contohnya nanti.

Perbedaan Kelarutan

Suatu zat selalu memiliki spesifikasi kelarutan yang berbeda, artinya suatu zat mungkin larut dalam pelarut A tetapi tidak larut dalam pelarut B, atau sebaliknya. Secara umum pelarut dibagi menjadi dua, yaitu pelarut polar (pelarut yang memiliki kutub), seperti air, dan pelarut nonpolar (disebut juga pelarut organik) seperti alkohol, aseton, methanol, petrolium eter, kloroform, dan eter. Dengan hal menggunakan perbedaan kelarutan, kita dapat memisahkan campuran dengan pelarut tertentu.

Perbedaan Pengendapan

Suatu zat akan memiliki kecepatan mengendap yang berbeda dalam larutan yang berbeda. Zat yang memiliki berat jenis lebih besar daripada pelarutnya akan mudah mengendap. Bila dalam suatu campuran mengandung satu atau beberapa zat dengan kecepatan pengendapan yang berbeda, kita dapat melakukan pemisahan campuran tersebut dengan metode sedimentsi atau sentrifugsi atau pemusingan. Jika dalam campuran terdapat lebih dari satu zat yang akan kita inginkan, maka digunakan metode presipitasi yang dikombinasi dengan metode filtrasi.

Difusi (bergerak mengalir dan bercampur)

Dua macam zat berwujud cair atau gas bila dicampur dapat berdifusi satu sama lain. Aliran ini dapat dipengaruhi oleh muatan listrik. Listrik yang diatur sedemikian rupa (baik besarnya tegangan maupun kuat arusnya) akan menarik partikel zat hasil ke arah tertentu untuk memperoleh zat murni. Metode pemisahan campuran dengan menggunakan bantuan listrik disebut elektrodialisis. Selain itu kita mengenal juga istilah elektroforesis, yaitu pemisahan zat berdasarkan banyaknya nukleotida (satuan penyusun DNA) dapat dilakukan dengan elektroforesis menggunakan suatu media agar yang disebut gel agarosa.

Adsorbsi (Penyerapan sampai permukaan)

Adsorbsi merupakan penarikan suatu zat oleh zat lain sehingga menempel pada permukaan dari bahan pengadsorbsi. Penggunaan metode ini diterapkan pada pemurnian air dan kotoran renik atau organisme.

METODE PEMISAHAN CAMPURAN

Filtrasi / Penyaringan

Filtrasi adalah metode pemisahan zat yang memiliki ukuran partikel yang berbeda dengan menggunakan alat berpori (penyaring/filter). Penyaring akan menahan zat yang ukuran partikelnya lebih besar dari pori saringan dan meneruskan pelarut. Hasil penyaringan disebut filtrat sedangkan sisa yang tertinggal dipenyaring disebut residu (ampas).

Metode penyaringan dimanfaatkan untuk membersihkan air dari sampah pada pengolahan air, menjernihkan preparat kimia di laboratorium, menghilangkan pirogen (pengotor) pada air suntik injeksi dan obat-obat injeksi, dan membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula. Penyaringan di laboratorium dapat menggunakan kertas saring dan penyaring buchner. Penyaring buchner adalah penyaring yang terbuat dari bahan kaca yang kuat dilengkapi dengan alat penghisap.

Sublimasi

Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran dengan menguapkan zat padat tanpa melalui fase cair terlebih dahulu sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal. bahan-bahan yang menggunakan metode ini adalah bahan yang mudah menyublim, seperti kamfer dan iod.

Kristalisasi

Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Kristalisasi ada dua cara yaitu kristalisasi penguapan dan kristalisasi pendinginan.

Contoh proses kristalisasi dalam kehidupan sehari-hari adalah pembuatan garam dapur dari air laut. Mula-mula air laut ditampung dalam suatu tambak, kemudian dengan bantuan sinar matahari dibiarkan menguap. Setelah proses penguapan, dihasilkan garam dalam bentuk kasar dan masih bercampur dengan pengotornya, sehingga untuk mendapatkan garam yang bersih diperlukan proses rekristalisasi (pengkristalan kembali). Contoh lain adalah pembuatan gula putih dari tebu. Batang tebu dihancurkan dan diperas untuk diambil sarinya, kemudian diuapkan dengan penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh, dan terjadi pengkristalan gula. Kristal ini kemudian dikeringkan sehingga diperoleh gula putih atau gula pasir.

Destilasi

Destilasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh suatu bahan yang berwujud cair yang terkotori oleh zat padat atau bahan lain yang mempunyai titik didih yang berbeda. Dasar pemisahan adalah titik didih yang berbeda. Bahan yang dipisahkan dengan metode ini adalah bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat.

Proses pemisahan yang dilakukan adalah bahan campuran dipanaskan pada suhu diantara titik didih bahan yang diinginkan. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, uap dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor). Uap yang mencair ditampung dalam wadah. Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut residu.

Contoh destilasi adalah proses penyulingan minyak bumi, pembuatan minyak kayu putih, dan memurnikan air minum.

Ekstraksi

Ekstraksi merupakan metode pemisahan dengan melarutkan bahan campuran dalam pelarut yang sesuai. Dasar metode pemisahan ini adalah kelarutan bahan dalam pelarut tertentu.

Adsorbsi

Adsorbsi merupakan metode pemisahan untuk membersihkan suatu bahan dari pengotornya dengan cara penarikan bahan pengadsorbsi secara kuat sehingga menempel pada permukaan bahan pengadsorbsi. Penggunaan metode ini dipakai untuk memurnikan air dari kotoran renik atau mikroorganisme, memutihkan gula yang berwarna coklat karena terdapat kotoran.

Kromatografi

Kromatografi adalah cara pemisahan berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan zat tertentu. Dasar pemisahan metode ini adalah kelarutan dalam pelarut tertentu, daya absorbsi oleh bahan penyerap, dan volatilitas (daya penguapan). Contoh proses kromatografi sederhana adalah kromatografi kertas untuk memisahkan tinta.

Pada proses pemisahan suatu campuran ada yang memerlukan metode pemisahan, ada pula yang dikombinasi lebih dari saru jenis metode. Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan metode pemisahan dengan menggunakan metode pemisahan tertentu.

PENGGUNAAN PEMISAHAN CAMPURAN

Pemurnian Garam Dapur

Air laut banyak mengandung mineral terutama garam dapur (NaCl). Petani garam dapur memisahkan garam dapur dengan menjemur air laut pada sebuah bangunan yang datar dan lapang. Garam yang diperoleh, kemudian diolah di industri untuk dicuci dan ditambah iodium.

Pemurnian Air Minum

Air adalah sumber kehidupan. Air selalu diperlukan dalam setiap bidang kehidupan kita.bagi penduduk Indonesia, tidak sulit untuk mendapatkan air tawar, namun di daerah timur tengah sulit untuk mendapatkan air tawar. Mereka melakukan penyulingan (destilasi) untuk memperoleh air tawar secara besar-besaran.