makalah bktk 2

65
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan limpahan rahmad-Nya kami dapat menyelesaikantugas makalah dalam rangka memperlancar kegiatan pendidikan di Fakultas Teknik Universitas Lampung, maka diperlukan materi-materi pelajaran baik. Makalah ini disusun dari berbagai sumber berupa pdf, gambar ,dan sumber yang ada di media elektronik. Isu makalah ini meliputi materi material teknik berdasarkan sifat material teknik secara kimia, yang antara lain terdiri dari atom dan inti atom serta unsur, model atom bohr, pembagian atom berdasarkan system periodic, elektronegtif dari unsur, ikatan atom ionik, ikatan atom kovalen, ikatan atom logam, ikatan atom hidrogen, bilangan koordinasi untuk ikatan atom. Penulis sadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, maka kritik dan saran yang bertujuan memperbaiki isi makalah ini akan diterima dengan senang hati. Kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya sehingga makalah ini dapat diterima, penulis mengucapkan terima kasih.

Upload: fadlan-bahar

Post on 26-Dec-2015

111 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

bahan konstruksi teknik kimia

TRANSCRIPT

Page 1: MAKALAH BKTK 2

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan

limpahan rahmad-Nya kami dapat menyelesaikantugas makalah dalam rangka

memperlancar kegiatan pendidikan di Fakultas Teknik Universitas Lampung,

maka diperlukan materi-materi pelajaran baik.

Makalah ini disusun dari berbagai sumber berupa pdf, gambar ,dan

sumber yang ada di media elektronik.

Isu makalah ini meliputi materi material teknik berdasarkan sifat

material teknik secara kimia, yang antara lain terdiri dari atom dan inti atom

serta unsur, model atom bohr, pembagian atom berdasarkan system periodic,

elektronegtif dari unsur, ikatan atom ionik, ikatan atom kovalen, ikatan atom

logam, ikatan atom hidrogen, bilangan koordinasi untuk ikatan atom.

Penulis sadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, maka kritik

dan saran yang bertujuan memperbaiki isi makalah ini akan diterima dengan

senang hati. Kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya

sehingga makalah ini dapat diterima, penulis mengucapkan terima kasih.

Bandar Lampung, 9 maret 2013

Penulis

Page 2: MAKALAH BKTK 2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………... i

KATA PENGANTAR…………………………………………………….. ii

DAFTAR ISI………………………………………………………………

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang……………………………………………..

1.2 Rumusan Masalah………………………………………….

1.3 Tujuan………………………………………………………

BAB II. PEMBAHASAN MATERIAL TEKNIK

2.1 Atom dan inti atom serta unsur……………………………

2.2 Model atom bohr…………………………………………...

2.3 Pembagian atom berdasarkan sistem periodik …………….

2.4 Elektronegatif dari unsur…………………………………...

2.5 Ikatan atom ionik…………………………………………..

2.6 Ikatan atom kovalen………………………………………..

2.7 Ikatan atom logam………………………………………….

2.8 Ikatan atom hidrogen………………………………………

2.9 Bilangan koordinasi untuk ikatan atom…………………….

BAB III. PENUTUP

Page 3: MAKALAH BKTK 2

3.1 Kesimpulan……………………………………………….

3.2 Saran………………………………………………………

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….

Page 4: MAKALAH BKTK 2

BAB I

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Bahan / material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman

dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan

kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi,

rekreasi, produk makanan dll.

Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya

memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya.

(jaman batu, perunggu dsb).

Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya

seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dsb. Dengan

perkembangan peradaban manusia bahan - bahan alam tsb bisa diolah sehingga

bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi.

RUMUSAN MASALAH

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini sebagai

berikut :

Jelaskan beserta prinsip, serta gambar dari atom dan inti atom serta

unsur, model atom bohr, pembagian atom berdasarkan sistem periodik,

elektronegtif dari unsur, ikatan atom ionik, ikatan atom kovalen, ikatan

atom logam, ikatan atom hidrogen, bilangan koordinasi untuk ikatan

atom.

Jelaskan kelebihan dan kekurangan dari atom dan inti atom serta

unsur, model atom bohr, pembagian atom berdasarkan sistem periodik,

elektronegtif dari unsur, ikatan atom ionik, ikatan atom kovalen, ikatan

Page 5: MAKALAH BKTK 2

atom logam, ikatan atom hidrogen, bilangan koordinasi untuk ikatan

atom.

Jelaskan aplikasi dan manfaat dari sifat dari atom dan inti atom serta

unsur, model atom bohr, pembagian atom berdasarkan sistem periodik,

elektronegtif dari unsur, ikatan atom ionik, ikatan atom kovalen, ikatan

atom logam, ikatan atom hidrogen, bilangan koordinasi untuk ikatan

atom.

TUJUAN

Menambah wawasan tentang material tenik Menuntaskan tugas yang diberikan

Page 6: MAKALAH BKTK 2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Atom, Inti Atom, serta Unsur

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawanberhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.

Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini

Page 7: MAKALAH BKTK 2

dapat mengakibatkantransmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti. Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut

Inti atom terdiri atas proton dan neutron yang terikat bersama pada pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron tersebut disebut sebagai nukleon (partikel penyusun inti). Diameter inti atom berkisar antara 10-15 hingga 10-14m. Jari-jari inti

diperkirakan sama dengan    fm, dengan A adalah jumlah nukleon Hal ini sangatlah kecil dibandingkan dengan jari-jari atom. Nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarik potensial yang disebut gaya kuat residual. Pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm, gaya ini lebih kuat daripada gaya elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak menolak.

Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama, disebut nomor atom. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut sebagai isotop. Jumlah proton dan neutron suatu atom akan menentukan nuklidaatom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan peluruhan radioaktif.

Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Asas pengecualian Pauli melarang adanya keberadaan fermion yangidentik (seperti misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama. Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnya menduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini juga berlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama.

Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya. Pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.

Page 8: MAKALAH BKTK 2

Gambaran proses fusi nuklir yang menghasilkan inti deuterium (terdiri dari satu proton dan satu neutron). Satu positron (e+) dipancarkan bersamaan dengan neutrino elektron.

Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal ini memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yang kuat.Fusi nuklir terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih berat. Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10 keV untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi satu inti. Fisi nuklir merupakan kebalikan dari proses fusi.

Kelebihan dan kelemahan dari masing-masing model atom dari mulai model atom Dalton sampai dengan model atom Niels Bohr.

Page 9: MAKALAH BKTK 2

2.2 Model Atom Bohr

Model atom Bohr mengemukakan bahwa atom terdiri dari inti berukuran sangat kecil dan bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif yang mempunyai orbit. Inilah gambar teori model atom Bohr. Penjelasan teori atom Bohr dapat dibaca pada sub bunyi postulat teori atom Bohr di bawah.

Bunyi Postulat Teori Atom Bohr

Model Atom Kelebihan KelemahanMenurut Dalton seperti bola pejal

Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom

Tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik, jika atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur dan tidak dapat dibagi lagi

Menurut Thomson seperti roti kismis

Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga membuktikan bahwa elektron terdapat dalam semua unsur

Belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron

Rutherford seperti planet bumi mengelilingi matahari

Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti

Model tersebut tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak pernah jatuh ke dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik

Niels Bohr seperti bola, dengan inti atom yang dikelilingi sejumlah elektron

Mempu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen

Hanya dapat menerangkan atom-atom yang memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen, tetapi tidak dapat menerangkan spektrum warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron

Page 10: MAKALAH BKTK 2

Teori atom Bohr kiranya dapat dijelaskan seperti berikut:

o Elektron mengitari inti atom dalam orbit-orbit tertentu yang berbentuk

lingkaran. Orbit-orbit ini sering disebut sebagai kulit-kulit elektron yang dinyatakan dengan notasi K, L, M, N ... dst yang secara berututan sesuai dengan n = 1, 2, 3, 4 ... dst.

o Elektron dalam tiap orbit mempunyai energi tertentu yang makin tinggi

dengan makin besarnya lingkaran orbit atau makin besarnya harga n. Energi ini bersifat terkuantisasi dan harga-harga yang diijinkan dinyatakan oleh harga momentum sudut elektron yang terkuantisasi sebesar n (h/2π) dengan n = 1, 2, 3, 4 ... dst.

o Selama dalam orbitnya, elektron tidak memancarkan energi dan dikatakan

dalam keadaan stasioner. Keberadaan elektron dalam orbit stasioner ini dipertahankan oleh gaya tarik elektrostatik elektron oleh inti atom yang diseimbangkan oleh gaya sentrifugal dari gerak elektron.

o Elektron dapat berpindah dari orbit satu ke orbit lain yang mempunyai energi

lebih tinggi bila elektron tersebut menyerap energi yang besarnya sesuai dengan perbedaan energi antara kedua orbit yang bersangkutan, dan sebaliknya bila elektron berpindah ke orbit yang mempunyai energi lebih rendah akan memancarkan energi radiasi yang teramati sebagai spektrum garis yang besarnya sesuai dengan perbedaan energi antara kedua orbit yang bersangkutan.

o Atom dalam molekul dikatakan dalam keadaan tingkat dasar (ground state)

apabila elektron-elektronnya menempati orbit-orbit sedemikian sehingga memberikan energi total terendah. Dan apabila elektron-elektron menempati orbit-orbit yang memberikan energi lebih tinggi daripada energi tingkat dasarnya dikatakan atom dalam tingkat tereksitasi (excited state). Atom dalam keadaan dasar lebih stabil daripada dalam keadaan tereksitasi.

Kelemahan Teori Atom Bohr

Walaupun dinilai sudah revolusioner, tetapi masih ditemukan kelemahan teori atom Bohr yaitu:

Melanggar asas ketidakpastian Heisenberg karena elektron mempunyai jari-jari dan lintasan yang telah diketahui.

Model atom Bohr mempunyai nilai momentum sudut lintasan ground state yang salah.

Lemahnya penjelasan tentang prediksi spektra atom yang lebih besar.

Page 11: MAKALAH BKTK 2

Tidak dapat memprediksi intensitas relatif garis spektra. Model atom Bohr tidak dapat menjelaskan struktur garis spektra yang baik. Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman.

Kelebihan teori Atom Bohr

Menjadi pertimbangan bagi perkembangan model atom selanjutnya.

Unsur

Unsur merupakan zat tunggal yang secara kimia tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain. Beberapa contoh unsur adalah oksigen, nitrogen, hidrogen, besi, aluminium, emas, perak, raksa, dan platina. Unsur-unsur alam tersebut umumnya terdapat dalam bentuk senyawa, seperti halnya hidrogen sebagai contoh terdapat di dalam air dan karbohidrat. Beberapa unsur seperti oksigen, nitrogen, belerang, emas, dan platina di samping sebagai senyawa juga terdapat dalam keadaan bebas. Sebagaimana kita ketahui, oksigen dan nitrogen terdapat dalam udara.

2.3 Pembagian Atom Berdasarkan Sistem Periodik

Page 12: MAKALAH BKTK 2

Ahli kimia mengklasifikasikan jutaan zat ke dalam unsur, senyawa, dan campuran. Pada awalnya unsur-unsur dikelompokkan berdasarkan kemiripan sifat. Selanjutnya, seiring dengan semakin banyaknya penelitian yang dilakukan oleh para ahli maka unsur-unsur dikelompokkan berdasarkan kemiripan sifat dan kenaikan massa atom.

Pengertian Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik memperlihatkan pengelompokkan atau susunan unsur-unsur dengan tujuan mempermudah dalam mempelajari sifat-sifat berbagai unsur yang berubah secara periodik.

Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Usaha-usaha untuk mengelompokkan unsur-unsur telah dimulai sejak para ahli menemukan semakin banyaknya unsur di alam. Pengelompokkan unsur-unsur ini dimaksudkan agar unsur-unsur tersebut mudah dipelajari. Beberapa ahli mengelompokkan unsur-unsur tersebut berdasarkan penelitian yang dilakukan.

1)      Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johann Dobereiner mengelompokkan unsure berdasarkan kemiripan sifat ke dalam tiga kelompok yang disebut triade. Dalam triade, sifat unsur kedua merupakan sifat antara unsur pertama dan unsur ketiga. Contohnya: suatu triade Li-Na-K terdiri dari Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K) yang mempunyai kemiripan sifat. Dia juga menemukan bahwa massa atom unsur kedua adalah rata-rata massa atom unsur pertama dan unsur ketiga. Tabel pengelompokkan unsur dapat dilihat pada Tabel 1. Contohnya: massa atom unsur Na adalah rata-rata massa atom unsur Li dan massa atom unsur K.

Contoh triade yang lain adalah triade Ca-Sr-Ba, triade Cl-Br-I.

Tabel 1. Tabel Triade

Litium

(Li)

Kalsium

(Ca)

Klorin

(Cl)

Belerang

(S)

Mangan

(Mn)Natrium

(Na)

Stronsium

(Sr)

Bromin

(Br)

Selenium

(Se)

Kromium

(Cr)Kalium

(K)

Barium

(Ba)

Iodin

(I)

Telurium

(Te)

Besi

(Fe)

Page 13: MAKALAH BKTK 2

2)      Hukum Oktaf Newlands

Pada tahun 1865, John Newlands mengklasifikasikan unsur berdasarkan kenaikan massa atomnya. Newlands mengamati ada pengulangan secara teratur keperiodikan sifat unsur. Unsur ke-8 mempunyai sifat mirip dengan unsur ke-1. Begitu juga unsur ke-9 mirip sifatnya dengan unsur ke-2, dan seterusnya. Karena kecenderungan pengulangan selalu terjadi pada sekumpulan 8 unsur (seperti yang telah dijelaskan) maka sistem tersebut disebut Hukum Oktaf.

Tabel 2. Tabel unsur Newlands

No No No No No No No NoH    1

F       8

Cl   15

Co&Ni  22

Br          29

Pd   36

Te        43

Pt&Ir 50

Li    2

Na     9

K    16

Cu         23

Rb         30

Ag  37

Cs       44

Os     51

Be   3

Mg  10

Ca   17

Zn         24

Sr          31

Cd  38

Ba       45

V     52

B     4

Al    11

Cr   18

Y           25

Ce&La  32

U    39

Ta       46

Tl      53

C     5

Si    12

Ti    19

In          26

Zr          33

Sn   40

W       47

Pb     54

N    6

P      13

Mn  20

As         27

Di&Mo 34

Sb   41

Nb      48

Bi      55

O    7

S      14

Fe   21

Se         28

Ro&Ru 35

I      42

Au      49

Th     56

Kelemahannya adalah Hukum Oktaf Newlands hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.

3)      Sistem Periodik Mendeleev

Sesuai dengan kegemarannya yaitu bermain kartu, ahli kimia dari Rusia, Dimitri Ivanovich Mendeleev (1869) mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya tentang unsur, kemudian ia menulis pada kartu-kartu. Kartu-kartu unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat. Kartu-kartu unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama yang kemudian disebut golongan. Sedangkan pengulangan sifat menghasilkan baris yang disebut periode. Alternatif pengelompokkan unsur-unsur lebih ditekankan pada sifat-sifat unsur tersebut daripada kenaikan massa atom relatifnya, sehingga ada tempat-tempat kosong dalam tabel periodik tersebut. Tempat kosong inilah yang oleh Mendeleev diduga akan diisi

Page 14: MAKALAH BKTK 2

oleh unsur-unsur dengan sifat-sifat yang mirip tetapi pada waktu itu unsur tersebut belum ditemukan.

Tabel 3. Tabel Sistem Periodik Mendeleev

Reihen

Group I

Group II

Group III

Group IV

Group V

Group VI

Group VII

Group VII

- - - RH4 RH3 RH2 RH -R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2H7 RO4

1 H = 12 Li =7 Be =

9,4B = 11

C = 12

N =14 O = 16

F = 19

3 Na = 23

Mg = 24

Al = 27,3

Si = 28

P = 31

S = 32 Cl = 35,5

4 K = 39

Ca = 40

-   = 44

Ti = 48

V = 51

Cr = 52

Mn = 55

 Fe = 56, Co =59,

Ni = 59, Cu = 63

5 (Cu = 53)

Zn = 65

- = 68 - = 72 As = 75

Se = 78

Br = 80

6 Rb = 85

S = 87 Yt = 88

Zr = 90

Nb = 94

Mo = 96

-  = 100

 Ru = 104, Rh =104,Pd = 106, Ag =108

7 (Ag =108)

Cd = 112

In = 113

Sn = 118

Sb = 122

T = 125

J = 127

8 Cs = 133

Ba = 137

Di = 138

Ce = 140

- - - - – - -

9 (-) - - - - - -10 - - ?Er=

178?La = 18-

Ta= 182

W = 184

- Os = 195, Ir =197,

Pt 198,

Page 15: MAKALAH BKTK 2

Au = 199

11 (Au =198)

Hg = 200

Tl = 204

Pb = 207

Bi = 208

12 - - - Th = 231

- U =240

- - – - -

Kelebihan sistem periodik Mendeleev adalah dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan pada saat itu dan telah mempunyai tempat yang kosong, penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan sistem periodik Mendeleev, sedangkan kekurangannya yaitu adanya penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom. Contoh: 127I dan 128Te. Karena sifatnya, Mendeleev terpaksa menempatkan Te lebih dulu daripada I.

4)      Sistem Periodik Modern

Pada tahun 1914, Henry G. Moseley menemukan bahwa urutan unsur-unsur dalam sistem periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan sistem periodik Mendeleev. Tabel Moseley atau yang dikenal dengan istilah Tabel Sistem Periodik Modern dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Tabel Sistem Periodik Modern

Jumlah periode dalam sistem periodik ada 7 dan diberi tanda dengan angka:

Periode 1 disebut sebagai periode sangat pendek dan berisi 2 unsur. Periode 2 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur. Periode 3 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur. Periode 4 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur. Periode 5 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur. Periode 6 disebut sebagai periode sangat panjang dan berisi 32 unsur, pada

periode ini terdapat unsur Lantanida yaitu unsur nomor 58 sampai nomor 71.

Page 16: MAKALAH BKTK 2

Periode 7 disebut sebagai periode belum lengkap karena mungkin akan bertambah lagi jumlah unsur yang menempatinya, sampai saat ini berisi 24 unsur. Pada periode ini terdapat deretan unsur yang disebut Aktinida, yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor 103.

Kegunaan Sistem Periodik

Sistem periodik dapat digunakan untuk memprediksi harga bilangan oksidasi, yaitu:

1. Nomor golongan suatu unsur, baik unsur utama maupun unsur transisi, menyatakan bilangan oksidasi tertinggi yang dapat dicapai oleh unsur tersebut. Hal ini berlaku bagi unsur logam dan unsur non logam.

2. Bilangan oksidasi terendah yang dapat dicapai oleh suatu unsur bukan logam adalah nomor golongan dikurangi delapan. Adapun bilangan oksidasi terendah bagi unsur logam adalah nol. Hal ini disebabkan karena unsur logam tidak mungkin mempunyai bilangan oksidasi negatif.

Sistem Periodik dan Aturan Aufbau; Blok s, p, d, dan f

Kaitan antara sistem periodik dengan konfigurasi elektron (asas Aufbau) dapat dilihat seperti pada gambar di bawah.

Dapat kita lihat bahwa asas Aufbau bergerak dari kiri ke kanan sepanjang periode, kemudian meningkat ke periode berikutnya. Setiap periode dimulai dengan subkulit ns dan ditutup dengan subkulit np (n = nomor periode).

1s 2s, 2p 3s, 3p 4s, 3d, 4p

5s, 4d, 5p

6s, 4f, 5d, 6p

7s, 5f, 6d

Periode 1 2 3 4 5 6 7

Berdasarkan jenis orbital yang ditempati oleh elektron terakhir, unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi atas blok s, blok p, blok d, dan blok f.

a. Blok s: golongan IA dan IIA

Blok s tergolong logam aktif, kecuali H dan He. H tergolong nonlogam, sedangkan He tergolong gas mulia.

b. Blok p: golongan IIIA sampai dengan VIIIA

Blok p disebut juga unsur-unsur representatif karena di situ terdapat semua jenis unsur logam, nonlogam, dan metaloid.

Page 17: MAKALAH BKTK 2

c. Blok d: golongan IIIB sampai dengan IIB

Blok d disebut juga unsur transisi, semuanya tergolong logam.

d. Blok f: lantanida dan aktinida

Blok f disebut juga unsur transisi–dalam, semuanya tergolong logam. Semua unsur transisi–dalam periode 7, yaitu unsur-unsur aktinida, bersifat radioaktif.

Sistem periodik unsur memperlihatkan pengelompokan unsur-unsur dalam blok s, p, d, dan f. Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg. 2000

SIFAT-SIFAT UMUM UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK

1.Jari-jari Atom Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Unsur-unsur

yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin jauh dari inti atom. Unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil. Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan tetapi, tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula. Semakin ke kanan letak unsur, proton dan

Page 18: MAKALAH BKTK 2

elektron yang dimiliki makin banyak,sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat. Akibatnya,elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti

Jari-jari atom makin besar

2. Energi ionisasi Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron

terluar suatu atom. Energi ionisasi ini dinyatakan dalam satuan kJ mol–1. Unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin kecil karena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah dilepaskan. Unsur-unsur yang seperiode, gaya tarik inti makin ke kanan makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya makin kekanan makin besar.

Energi ionisasi makin besar

3.Elektronegativitas (Keelektronegatifan)

Page 19: MAKALAH BKTK 2

Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti makin lemah. Unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar.Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA.

Elektronegativitas makin besar.

4.Afinitas Elektron Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1elektron

pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1. Afinitas elektron juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda negatif, berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan membentuk ion negatif). Afinitas Elektron makin besar.

Page 20: MAKALAH BKTK 2

5.Sifat Logam Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka

sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah: a. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan sifat nonlogam bertambah b.Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan sifat nonlogam berkurang. Sifat logam bertambah besar

6.Titik Didih dan Titik Cair (Leleh)

Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA.

Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis kecenderungan: a.Unsur-unsur golongan IA – IVA, titik cair dan titik didih makin rendah dari atas ke bawah b.Unsur-unsur golongan VA – VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin tinggi.

7.Kereaktifan Kereaktifan unsur-unsur logam bertambah dari atas ke bawah dalam satu golongan, sedangkan unsur-unsur non logam kereaktifannya berkurang dari atas kebawah dalam satu golongan.

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Misalnya, fluorin memiliki kecenderungan menarik elektron lebih kuat daripada hidrogen. Jadi, dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan fluorin lebih besar daripada hidrogen. Konsep keelektronegatifan ini pertama kali diajukan oleh Linus Pauling (1901 – 1994) pada tahun 1932.

Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti makin lemah. Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan

Page 21: MAKALAH BKTK 2

VIIA.

2.4 ELEKTRONEGATIF DARI UNSUR

Keelektronegatifan didefinisikan sebagai kecenderungan suatu atom dalam molekul untuk menarik pasangan elektron yang digunakan pada ikatan ke arah atom bersangkutan. Skala keelektronegatifan yang dipakai sampai sekarang adalah yang dikembangkan oleh Pauling sebab lebih lengkap dibandingkan skala keelektronegatifan yang lain.

Gambar 4. Linus Pauling

Sumber : Mudah dan Aktif Belajar Kimia, 2009

Pauling memberikan skala keelektronegatifan 4 untuk unsur yang memiliki energi ionisasi dan energi afinitas elektron tinggi, yaitu pada unsur florin, sedangkan unsur-unsur lainnya di bawah nilai 4.

Page 22: MAKALAH BKTK 2

Sumber : Foundation of Chemistry, 1996

Pada tabel periodik, unsur florin yang ditetapkan memiliki keelektronegatifan 4 (terbesar) berada di ujung kanan paling atas. Adapun Unsur fransium yang memiliki keelektronegatifan terendah yaitu 0,7 berada di kiri paling bawah dalam tabel periodik.

Sifat Keelektronegatifan

Keelektronegatifan merupakan ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatannya. Harga keelektronegatifan bersifat relative antara atom satu dengan atom yang lain. Keelektronegatifan diukur dengan menggunakan skala Pauling yang harganya berkisar antara 0,7-40. Untuk unsur-unsur segolongan dari atas ke bawah harga keelektronegatifan berkurang, sedang dalam 1 periode dari kiri ke kanan harga keelektronegatifan unsur golongan VII A sebagai berikut:

F = 4,0

Cl= 3,0

Br= 2,8

I   = 2,5

Energi ionisasi merupakan energi minimum yang diperlukan atom netral dalam bentuk gas untuk melepaskan satu elektron membentuk ion bermuatan +1. Apabila atom tersebut akan melepaskan elektronnya yang kedua, maka diperlukan

Page 23: MAKALAH BKTK 2

energi yang jauh lebih besar, energi ini disebut energi ionisasi kedua. Demikian seterusnya energi ionisasi akan makin besar dengan makin banyaknya jumlah elektron yang akan dilepaskan dari suatu atom. Energi ionisasi unsur golongan VII A adalah sebagai berikut:

F = 402

Cl= 299

Br= 273

I   = 241

Energi ionisai dipengaruhi oleh besarnya muatan inti dan ukuran jari-jari atom. Makin besar muatan inti, makin besar pula energi ionisasinya. Sedangkan makin besar jari-jari, akan makin kecil daya tarik terhadap elektron terluarnya. Oleh karena itu, energi ionisasi makin kecil dan makin reaktif unsur tersebut. Berdasarkan hal tersebut, eneergi ionisasi unsur-unsur segolongan  dari atas ke bawah makin kecil, karena makin besar jari-jari atom unsur-unsur segolongan dari atas ke bawah dengan bertambahnya jumlah kulit elektron. Sebaliknya energi ionisasi unsur-unsur seperiode dari kiri ke kanan makin besar, karena bertambah besarnya muatan inti dari kiri ke kanan sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap.

Ada suatu penurunan yang teratur dalam kereaktifan kimia fluor sampai iod, sebagaimana ditunjukkan olleh kecenderungan dalam kekuatan mengoksidasinya. Molekul fluor yang beratom dua (diatomik) itu, F2, merupakan zat pengoksid yang lebih kuat daripada unsur lain yang manapun dalam keadaan normalnya.

Secara umum, fluorin bereaksi dengan unsur dan senyawa lain dengan cara mengoksidasiya. Atom ini menggantikan halogen lain yang kurang reakstif dari senyawa-senyawanya, seperti halnya klorin menggantikan bromine dan iodine, yaitu unsur yang terletak di bawahnya dan bromine menggantikan iodine. Flourin jauh lebih reaktif daripada klorin, bromine, dan iodine. Dalam membentuk suatu senyawa, 1 atom flourin dapat menggunakan secara bersama-sama elektron-elektron dalam 1 ikatan kovalen tunggal atau mendapat 1 elektron membentuk ion fluoride (F-). Diantara halogen-halogen lain energi ionisasi F paling besar. SElain posisi F sebagai unsur yang paling elektronegatif, data afinitas elektron menunjukkan bahwa F(g) (membentuk anion gas) kurang mudah daripada Cl(g) dan hanya sedikit lebih mudah daripada Br(g).

Dengan menentukan kekuatan oksidasi relative dari unsur-unsur golongan halogen, maka akan diperoleh suatu pengertian mengenai kecenderungan unsur-unsur untuk dihubungkan dengan berubahnya ukuran atom dan ukuran ion. Semua halogen adalah non logam dengan rumus X2, dimana X melambangkan unsur halogen karena

Page 24: MAKALAH BKTK 2

kereaktifannya yang besar halogen tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur bebasnya di alam.

2.5 Ikatan Atom ionic

Ikatan atom ionik

Pengertian dan prinsip

Ikatan ion (atau ikatan elektrokovalen) adalah jenis ikatan kimia yang dapat terbentuk antara ion-ion logam dengan non-logam (atau ion poliatomik seperti amonium) melalui gaya tarik-menarik elektrostatik. Dengan kata lain, ikatan ion terbentuk dari gaya tarik-menarik antara dua ion yang berbeda muatan.

salah satu atom yang akan membentuk ikatan memberikan elektron kepada atom pasangannya yang memang memiliki kemampuan untuk menerima elektron. Dengan demikian terjadilah pasangan ion positif dan negatif, dan mereka saling terikat.

Pada ikatan ini terjadi transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya. Oleh karena berpindahnya elektron, maka ada atom yang kedapatan elektron menjadi bermuatan negatif, sedangkan atom yang kehilangan elektron akan bermuatan positif. Jika atom ketambahan elektron, maka atom tersebut menjadi ion negatif atau dikenal dengan istilah anion. Sedangkan jika atom kehilangan 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.

Proses terbentuknya ikatan ionik dicontohkan dengan pembentukan NaCl. Natirum (Na) dengan konfigurasi elektron (2,8,1) akan lebih stabil jika melepaskan 1 elektron sehingga konfugurasi 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.

Page 25: MAKALAH BKTK 2

Kelebihan :

1. Ikatan ionik mudah larut dalam air dan pelarut polar lainnya. 2. Senyawa ionik mudah sekali menghantarkan listrik jika dalam larutan. 3. Senyawa ionik cenderung membentuk kristal solid dengan titik leleh yang

tinggi.

Kekurangan :

1. Keras, tetapi mudah patah2. Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena)

Aplikasi nya untuk material:

Salah satu material yang diaplikasikan untuk ikatan ionic adalah keramik. Keramik berasal dari bahasa yunani yaitu “ceramos”(pembuat barang tembikar tanah liat) dan bahasa inggris“ceramic” adalah material anorganik dan non-metal. Umumnya keramik adalah senyawa antara logam dan non logam. Keramik sudah digunakan sekitar sebelum  4000 SM yang sudah digunakan sebagai busi isolator listrik dan kekuatan terhadap suhu tinggi yang dapat menghasilkan jenis keramik yang sangat berkualitas. Keramik biasanya materias yang kuat dan tahan korosi, sifat-sifat ini bersamaan dengan kerapatan yang rendah dan tititk lelehnaya yang tinggi yang menjadikan keramik material yang menarik.Kerapuhan dalam keramik merupakan keterbatasan, karena keramik cenderung untuk patah secara tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit.sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansi termal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Sifat bahan listrik sangat bervariasi, karena keramik dikenal dengan isolator yang baik. 

 Keramik sendiri dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:1.  keramik tradisional yang biasanya terbuat dari tanah liat,

contoh: porselen, batu ubin, gelas, whiteware, sewer piper,  dll,

Page 26: MAKALAH BKTK 2

Porselen merupakan material keramik yang dibuat melalui pemanasan bahan mentah. Porselen terbuat dari tanah liat yang dibentuk dan dibakar di tempat khusus dengan temperatur 1.200 sampai 1.400 derajat Celsius.Material ini sering dibuat sebagai bahan dasar alat-alat rumah tangga, atau media hiasan semisal vas bunga atau pahatan. Di ranah alat rumah tangga, biasanya porselen digunakan untuk bahan piring dan gelas. 

2. keramik modern yang biasanya mempunyai ruang lingkup yang lebih luas dan mempunyai efek dramaris yang lebih bermanfaat untuk kehidupan manusia atau biasanya disebut keramik industri, keramik teknologi tinggi dan keramik halus,Bahan keramik adalah bahan dasar penyusun kerak bumi, yaitu: SiO2, Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O dst. Dari unsur-unsur tersebut dapat dilihat terdapat paduan dua unsur yaitu logam dan non logam, sehingga dapat dikatakan keramik adalah bahan padat anorganik yang merupakan paduan dari unsur logam dan non logam. Keramik modern mempunyai keunikan atau sifat yang menonjol yang tahan terhadap temperatur tinggi, sifat mekanis yang sangat baik, sifat elektrik yang istimewa, tahan terhadap bahan kimiawi. 

contoh: pemakaian pada benda-benda elektronik,komputer, aerospace, heat changers, turbin, dll.

Page 27: MAKALAH BKTK 2

Alat penukar Panas atau Heat Exchanger (HE) adalah Alat Yang digunakan untuk memindahkan Panas bahasa Dari SISTEM SISTEM Ke Lain Tanpa perpindahan massa Dan Bisa berfungsi sebagai PEMANAS maupun sebagai pendingin. Biasanya, media PEMANAS dipakai adalah udara Yang dipanaskan sebagai fluida Panas Dan udara Biasa sebagai pendingin udara (air pendingin).

Manfaat dari sifat :

Manfaat dari sifat material yang terdapat ikatan atom ionic yang akan dibahas dimakalah ini adalah sebagai garam dapur dan minuman yang memenuhi kebutuhan elektrolit tubuh

KI

Untuk memenuhi kebutuhan elektrolit dalam tubuh, maka seorang atlet dianjurkan meminum minuman yang dapat menjaga cairan elektrolit dalam tubuhnya seimbang  yaitu minuman yang mengandung Kalium Iodida (KI) seperti pocari sweat. Perhatikan animasi dibawah ini

 

Page 28: MAKALAH BKTK 2

animation created by Beth in Ulead (GIF Animator)

Pada animasi ini terlihat dua molekul yaitu molekul Kalium (K) dan Iodium (I). Ion Kalium mentrasfer elektron ke ion Iodium, sehingga terbentuk senyawa ion. Kalium (K) kehilangan satu elektron sedangkan Iodium (I) bertambah satu elektron. KI digunakan untuk mengatasi masalah penyakit thyroid pada manusia.

NaCl

Selain Kalium Iodida contoh lain dari ikatan ion adalah Natrium Klorida (NaCl). Garam NaCl ini digunakan untuk penambah cita rasa pada makanan, kristalnya berbentuk kubus dan biasanya sering dijumpai dimeja makan. Senyawa ini terbentuk dari reaksi antara : HCl + NaOH →H20 + NaCl

Dalam bentuk padatan, NaCl adalah kristal yang berbentuk kubus (sel lattice). Ikatan ion pada natrium klorida adalah contoh ikatan ion yang klasik. Ketika logam natrium yang lunak direaksikan dengan gas klor yang berwarna kuning kehijauan terjadi reaksi yang sangat eksoterm menghasilkan suatu padatan putih natrium klorida, NaCl (s). Natrium klorida merupakan senyawa ion yang lelehan dan larutannya dapat menghantarkan arus listrik. Senyawa ion terbentuk dari senyawa ion positip dan ion negatip. Dalam NaCl terdapat ion-ion Na+ dan Cl -.

Bagaimana senyawa ion NaCl terbentuk dari unsur-unsurnya?.

Kita gunakan konfigurasi elektron atom Na  dan Cl untuk menggambarkan reaksi tersebut. Na melepaskan satu elektron pada kulit terluar membentuk ion Na+ yang konfigurasi elektronnya mirip dengan unsur gas mulia. Unsur yang dekat dengan Na adalah Ne (neon)

          Na                              →  Na +                            + e -

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

Elektron yang dilepaskan oleh Na diterima oleh Cl sehingga terbentuk Cl-, yang konfigurasi elektronnya sama dengan konfigurasi unsur Argon yang terdapat pada golongan unsur gas mulia. Dengan reaksi sebagai berikut :

       Cl             + e -    → Cl -  

 ( 3s2 3p5 )                         3s2 3p6 = Ar

Page 29: MAKALAH BKTK 2

Kedua proses tersebut terjadi secara bersama-sama, artinya jika ada unsur yang melepaskan elektron harus ada unsur lain yang menerimanya. Unsur-unsur logam cenderung untuk melepaskan elektron membentuk ion positip dan unsur-unsur non logam cenderung menerima elektron membentuk ion negatip.

Energi pembentukan ion antara reaksi logam natrium dengan gas klorida sangat eksotermik. Untuk setiap mol padatan NaCl yang terbentuk dilepaskan kalor sebesar 410,9 KJ/mol. Pertanyaannya adalah  mengapa pembentukan senyawa ion sangat eksotermik ?

Hal ini disebabkan karena pada proses pembentukan padatan NaCl terjadi transfer elektron dari Na ke Cl. Pada proses pelepasan elektron diperlukan energi, tapi pada proses penerimaan elektron dilepaskan energi. Untuk melepaskan elektron dari Na diperlukan energi sebesar energi ionisasinya, yakni 496 KJ/mol dan pada penerimaan elektron oleh Cl dilepaskan energi sesuai dengan afinitas elektronnya yakni 349 KJ/mol.

Selain faktor transfer elektron faktor yang berperan pada pembentukan ikatan adalah gaya tarik antar ion. Gaya tarik antar ion sangat kuat pengaruhnya. Sehingga reaksi pembentukan senyawa NaCl(s) berlangsung sangat eksoterm, artinya senyawa NaCl(s) yang terbentuk stabil. Dengan adanya gaya tarik yang sangat kuat antara ion positip dan ion negatip menyebabkan ion-ion saling mendekat dan bersatu membentuk susunan padatan tertentu atau kisi tertentu, ukuran kestabilan padatan ionik dinyatakan dengan energi kisi .

2.6 Ikatan atom kovalen

Pengertian dan prinsip

Ikatan kovalen adalah sejenis ikatan kimia yang dikarakterisasikan oleh pasangan elektron yang saling terbagi (kongsi elektron) di antara atom-atom yang berikatan. Singkatnya, stabilitas tarikan dan tolakan yang terbentuk di antara atom-

Page 30: MAKALAH BKTK 2

atom ketika mereka berbagi elektron dikenal sebagai ikatan kovalen.

Pada dasarnya ikatan kovalen dapat dijelaskan melalui dua pendekatan yaitu: teori ikatan valensi dan yang kedua adalah teori orbital molekul. Pada teori yang pertama yaitu tentang tentang teori ikatan valensi,dijelaskan interaksi electron valensi atom-atom yang saling berdekatan. Pada teori ini jarak antara inti atom adalah yang mempunyai energi terendah. Sedangkan pada teori yang kedua yakni tentang teori orbital molekul, menjelaskan tentang orbital sekitar inti – inti atom yang bergabung. pada teori ini, orbital adalah gelombang electron pada molekul.

Ikatan kovalen biasanya terbentuk dari unsur-unsur non logam. Dalam ikatan kovalen, setiap elektron dalam pasangan tertarik ke dalam nukleus kedua atom. Tarik menarik elektron inilah yang menyebabkan kedua atom terikat bersama.

Ikatan kovalen terjadi ketika masing-masing atom dalam ikatan tidak mampu memenuhi aturan oktet, dengan pemakaian elektron bersama dalam ikatan kovalen, masing-masing atom memenuhi jumlah oktetnya. Hal ini mendapat pengecualian untuk atom H yang menyesuaikan diri dengan konfigurasi atom dari He (2ē valensi) untuk mencapai tingkat kestabilannya. Selain itu, elektron-elektron yang tidak terlibat dalam ikatan kovalen disebut elektron bebas. Elektron bebas ini berpengaruh dalam menentukan bentuk dan geometri molekul.

Macam-Macam Ikatan Kovalen

Ikatan Kovalen Polar

Ikatan Kovalen yang terjadi antara dua atom yang berbeda, contoh HF, HF memiliki

keelektronegatifan yang berbeda

Ikatan Kovalen Non Polar

Ikatan kovalen yang terjadi diantara dua atom yang sama, dan kelektronegatifan yang

sama,, contoh O2

Ikatan Kovalen Koordinasi

Page 31: MAKALAH BKTK 2

Ikatan kovalen dengan elektron berasala dari satu atom, contoh BF3NH3

Kelebihan:

1. Mudah larut dalam pelarut polar maupun pelarut non polar.a. Kovalen Non Polar larut dengan pelarut non polar)(contoh: I2 larut dengan baik pada CCl4)b. Kovalen polar larut dengan pelarut polar.(contoh: gula larut dalam air)

2. Untuk kovalen Polar, dapat menghantarkan listrik. Larutannya dalam air ada yang menghantar arus listrik (contoh: HCl dapat menghantarkan listrik)

3. Ikatan antaratomnya sangat kuat

Kekurangan:

1. Untuk kovalen non polar, tidak dapat menghantarkan listrik walaupun berbentuk lelehan.(contoh: lelehan gula tidak dapat menghantarkan listrik)

2. Titik Leleh dan Titik Didih Lebih rendah (kecuali intan karena kristalnya terikat dengan kuat sehingga energi yang diperlukan untuk memutuskan energipun lebih besar).

3. sebagian besar tidak dapat menghantarkan arus listrik, baik padatan, leburan, atau larutannya.

Aplikasi nya untuk material:

Pada ikatan atom kovalen kermaik juga merupakan salah satu material yang diaplikasiakn menggukan ikatan atom kovalen, selain keramik material lainnya yaitu polimer.

Polimer atau polimerisasi berasal dari dua kata yaitu poli dan meros. Poli

berarti banyak sedangkan meros berarti bagian, polimer berarti banyak bagian,

terdiri dari banyak monomer yang membentuk polimer atau blok yang dihubungkan

dengan iktan-ikatan kovalen. Polimer tersusun atas monomer. Monomer monomer

tersebut dihubungkan melalui suatu reaksi dimana dua molekul berikatan secara

kovalen satu sama lain melalui pelepasan satu molekul air. Reaksi ini disebut

kondensasi atau dehidrasi. Ketika suatu ikatan terbentuk antara 2 monomer,tiap

Page 32: MAKALAH BKTK 2

molekul memberikan gugus hidroksil (-OH), sementara yang lainnya memberikan

hidrogen (-H). Polimer juga dapat diuraikan menjadi monomer melalui hidrolisis

berdasarkan asal polimer dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

1.      Polimer alam adalah senyawa yang dihasilkan dari metabolisme makhluk hidup,

Contoh: pati, selulosa, protein, lipid, asam nukleat.

2.      Polimer Sintetik

Polimer sintetik adalah polimer yang tidak berasal dari alam atau metabolidme

makhlukhidup, tetapi buatan manusia yang biasanya disebut dengan plastik,  Polimer

sintetis merupakan hasil sintesis senyawa-senyawa organik di mana molekulmolekul

yang berupa monomer bergabung membentuk rantai panjang melalui ikatan kovalen.

Walaupun, kebanyakan polimer sintetik boleh diklasifikasikan dalam tiga kumpulan

utama : thermoplastik, thermoset dan elastomer.

Contoh: polietilena dan polivinil klorida, nylon.

Berdasarkan cara polimerisasinya, polimer dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

1.      Polimer adisi

Polimer adisi adalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap

diikuti oleh adisi monomer. 

Page 33: MAKALAH BKTK 2

Yang termasuk dalam polimer adisi adalah polistirena (karet ban), polietena

(plastik), poliisoprena (karet alam), politetraflouroetena (teflon), PVC, dan

poliprepilena (plastik).

2.      Polimer kondensasi

Polimer kondensasi adalah polimer yang terbentuk karena monomer-monomer

saling berikatan dengan melepaskan molekul kecil (H2O, NH3).

Yang termasuk ke dalam polimer kondensasi adalah bakelit, poliuretan,

poliamida, (melamin), poliester (nilon), teteron, dan protein.

Berdasarka reaksi polimer terhadap kalor dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

1.      Polimer termoplastik/termoplas

Polimer termoplastik adalah polimer yang melunak ketika dipanaskan dan dapat

kembali ke bentuk semula.

Contoh: PVC, polietilena, polipropilena

2.      Polimer termosetting

Polimer termosetting adalah polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan dan tidak

dapat kembali ke bentuk semula.

Contoh: melamin, selulosa.

Manfaat dari sifat :

Molekul yang membangun sel makhluk hidup berupa protein, lemak, karbohidrat merupakan contoh molekul atau senyawa yang dibentuk oleh ikatan kovalen.

Lemak mengandung asam lemak jenuh, sedang minyak mengandung asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh adalah asam alkanoat suku tinggi yang rantai atom C-nya berikatan kovalen tunggal. Karena itu lemak tidak dapat diadisi. Fungsi lemak umumnya yaitu sebagai sumber energi, bahan baku hormon, membantu transport vitamin yang larut lemak, sebagai bahan insulasi terhadap perubahan suhu, serta pelindung organ-organ tubuh bagian dalam.

Page 34: MAKALAH BKTK 2

Karbohidrat atau hidrat arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

2.7 Ikatan Atom Logam

Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan bersama elektron-elektron valensi antaratom- atom logam. Atom logam cenderung melepaskan elektron bermuatan positif. Antarato logam dapat saling berikatan akibat gaya tarik menarik antara ion logam bermuatan positif dengan elektron valensi yang bermuatan negatif. Elektron elektron valensi tersebut dapat bergerak bebas di sela sela ruang antaratom dan membentuk suatu lautan elektron. Jadi, kristal logam terdiri atas kumpulan ion logam bermuatan positif di dalam lautan elektron yang mudah bergerak. Contoh: logam besi, seng, dan perak. Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau

Page 35: MAKALAH BKTK 2

ikatan kovalen. Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatan logam adalah teori lautan elektron.

Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukan elektron valensi dari suatu atom besi (Fe) dapat saling tum- pang tindih dengan tempat kedudukan elektron valensi dari atom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensi ini memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe ber- gerak bebas dalam ruang di antara ion-ion Fe+ membentuk lautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe2+ dan 2 e–), maka terjadi gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe+ dan elektron-elektron bebas ini. Akibatnya terbentuk ikatan yang disebut ikatan logam.

Sifat logam ditentukan oleh ikatan logamnya yang kuat, strukturnya yang rapat, dan keberadaan elektron-elektron bebas. Beberapa sifat fisis logam yang penting:

Berupa padatan pada suhu ruang

Atom-atom logam bergabung oleh ikatan logam yang sangat kuat membentuk struktur kristal yang rapat. Hal ini menyebabkan atom-atom tidak memiliki kebebasan bergerak seperti halnya pada zat cair (pengecualiannya adalah Hg).

Bersifat keras tetapi lentur/tidak mudah patah jika ditempa

Ikatan logam yang kuat dan struktur logam yang rapat menyebabkan logam bersifat kuat, keras, dan rapat. Akan tetapi. Adanya elektron-elektron bebas menyebabkan logam bersifat lentur/tidak

Page 36: MAKALAH BKTK 2

mudah patah. Hal ini dikarenakan sewaktu logam dikenakan gaya luar, maka elektron-elektron bebas akan berpindah mengikuti ion-ion positif yang bergeser. Kemudian, berikatan lagi dengan atom yang berada di sampingnya. Oleh karena itu, logam dapat ditempa, dibengkokkan, atau dibentuk sesuai keinginan.

Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi

Hal ini dikarenakan atom-atom logam terikat oleh ikatan logam yang kuat. Untuk mengatasi ikatan tersebut, diperlukan energi dalam jumlah yang besar.

Menghantarkan listrik dengan baik

Di dalam ikatan logam, terdapat elektron-elektron bebas yang dapat membawa muatan listrik. Jika diberi suatu beda tegangan, maka elektron-elektron ini akan bergerak dari kutub negatif menjadi kutub positif.

Menghantarkan panas dengan baik

Elektron-elektron yang bergerak bebas di dalam kristal logam memiliki energi kinetik. Jika dipanaskan, elektron-elektron akan memperoleh energi kinetik yang cukup untuk dapat bergerak/bervibrasi dengan cepat. Dalam pergerakannya, elektron-elektron tersebut akan bertumbukkan dengan elektron-elektron lainnya. Hal ini menyebabkan terjadinya transfer energi dari bagian bersuhu tingi ke bagian bersuhu rendah.

Mempunyai permukaan yang mengkilap

Di dalam ikatan logam, terdapat elektron-elektron bebas. Sewaktu cahaya jatuh pada permukaan logam, maka elektron-elektron bebas akan menyerap energi cahaya tersebut. Elektron-elektron akan melepas kembali energi tersebut dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi cahaya awal.

Page 37: MAKALAH BKTK 2

Oleh karena frekuensinya sama, maka kita melihatnyta sebagai pantulan cahaya yang datang. Pantulan cahaya tersebut memberikan permukaan logam tampak mengkilap.

Memberikan efek fotolistrik dan efek termionik

Apabila elektron bebas pada ikatan logam memperoleh energi yang cukup dari luar, maka elektron tersebut dapat lepas dari logam. Elektron tersebut dapat ditarik keluar oleh suatu beda potensial positif. Jika energi yang diperoleh elektron bebas berasal dari berkas cahaya, maka fenomena pelepasan elektron dari logam disebut efek fotolistrik. Sedangkan jika energi tersebut berasal dari pemanasan, maka disebut efek termionik.Contoh gambar ikatan logam.

Contoh material ikatan logam

Kristal logam

Kristal dengan kisi yang terdiri atas atom logam yang terikat melalui ikatan logam. Atom logam merupakan atom yang memiliki energi ionisasi kecil sehingga elektron valensinya mudah lepas dan menyebabkan atom membentuk kation. Bila dua atom logam saling mendekat, maka akan terjadi tumpah tindih antara orbital-orbitalnya sehingga membentuk suatu orbital molekul. Semakin banyak atom logam yang saling berinteraksi, maka akan semakin banyak terjadi tumpang tindih orbital sehingga membentuk suatu orbital molekul baru. Terjadinya tumpang tindih orbital yang berulang-ulang menyebabkan elektron-elektron pada kulit terluar setiap atom dipengaruhi oleh atom lain sehingga dapat bergerak bebas di dalam kisi.

Salah satu sifat kristal logam adalah dapat ditempa. Sifat ini diperoleh dari ikatan logam yang membentuknya. Dalam ikatan logam, terjadi interaksi antara atom/ion dengan elektron bebas di sekitarnya sehingga dapat membuat logam mempertahankan strukturnya bila diberikan suatu gaya yang kuat.

Page 38: MAKALAH BKTK 2

2.8 Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang terjadi akibat gaya tarik antarmolekul antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. . Ikatan hidrogen seperti interaksi dipol-dipol dari Van der Waals. Perbedaannya adalah muatan parsial positifnya berasal dari sebuah atom hidrogen dalam sebuah molekul. Sedangkan muatan parsial negatifnya berasal dari sebuah molekul yang dibangun oleh atom yang memiliki elektronegatifitas yang besar, seperti atom Flor (F), Oksigen (O), Nitrogen (N), Belerang (S) dan Posfor (P). Muatan parsial negatif tersebut berasal dari pasangan elektron bebas yang dimilikinya. Perhatikan Gambar 5.25.

Gambar 5.25. Muatan parsial yang berasal dari atom yang memiliki pasangan elektron bebas.

Ikatan hidrogen lebih kuat dari gaya antarmolekul lainnya, namun lebih lemah dibandingkan dengan ikatan kovalen dan ikatan ion, contoh ikatan hidrogen tampak pada Gambar 5.26.

Gambar 5.26. Ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul air, dimana muatan parsial positif berasal dari atom H yang berasal dari salah satu molekul air

Page 39: MAKALAH BKTK 2

Sifat-sifat ikatan Hidrogen:

1. Wujud cair, ikatan hidrogen antara satu molekul H2O dengan molekul H2O yang lain mudah putus, akibat gerak termal atom-atom H dan O. Namun dapat tersambung dengan molekul H2O yang letaknya relatif lebih jauh.

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

Aplikasi ikatan hidrogen dalam kehidupan:

1. Air sebagai contoh “sempurna” ikatan hidrogen

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul air dapat berpotensi membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air disekelilingnya. Terdapat jumlah hidrogen + yang pasti dan pasangan mandiri karena itu tiap masing-masing molekul air dapat terlibat dalam ikatan hidrogen.

Hal inilah yang menjadi sebab kenapa titik didih air lebih tinggi dibandingkan amonia atau hidrogen fluorida. Pada kasus amonia, jumlah ikatan hidrogen dibatasi oleh fakta bahwa tiap atom nitrogen hanya mempunyai satu pasang elektron mandiri. Pada golongan molekul amonia, tidak terdapat cukup pasangan mandiri untuk mengelilinginya untuk memuaskan semua hidrogen.

Pada hidrogen fluorida, masalah yang muncul adalah kekurangan hidrogen. Pada molekul air, hal itu terpenuhi dengan baik. Air dapat digambarkan sebagai sistem ikatan hidrogen yang “sempurna”.

Contoh yang lebih kompleks dari ikatan hidrogen

Hidrasi ion negatif

Ketika sebuah substansi ionik dialrutkan dalam air, molekul air berkelompok disekeliling ion yang terpisah. Proses ini disebut hidrasi. Air seringkali terikat pada ion positif melalui ikatan koordinasi (kovalen dativ). Air berikatan dengan ion negatif menggunakan ikatan hidrogen

Diagram menunjukkan potensi terbentuknya ikatan hidrogen pada ion klorida, Cl-. Meskipun pasangan mandiri pada ion klor terletak pada tingkat-3 dan secara normal tidak akan cukup aktif utnuk membentuk ikatan hidrogen, pada kasus ini mereka terbentuk lebih atraktif melalui muatan negatif penuh pada klor. Meskipun

Page 40: MAKALAH BKTK 2

ion negatif rumit, hal itu akan selalu menjadi pasangan mandiri yang mana atom hidrogen dari molekul air dapat membentuk ikatan hidrogen juga.

Ikatan hidrogen pada alkohol

Alkohol adalah molekul organik yang mengandung gugus -O-H.

Setiap molekul yang memiliki atom hidrogen tertarik secara langsung ke oksigen atau nitrogen adalah ikatan hidrogen yang cakap. Seperti molekul yang akan selalu memiliki titik didih yang tinggi dibandingkan molekul yang berukuran hampir sama yang mengandung gugus -O-H atau -N-H. Ikatan hidrogen membuat molekul lebih melekat (stickier), dan memerlukan lebih banyak energi kalor untuk memisahkannya.

Etanol, CH3CH2-O-H, dan metoksimetana, CH3-O-CH3, keduanya memiliki rumus molekul yang sama, C2H6O.

Keduanya memiliki jumlah elektron yang sama, dan panjang molekul yang sama. Dayatarik van der Waals (baik antara gaya dispersi dan dayatarik dipol-dipol) pada keduanya akan sama.

Bagaimanapun, etanol memiliki atom hirogen yang tertarik secara langsung pada oksigen – dan oksigen tersebut masih memiliki dua pasangan mandiri seperti pada molekul air. Ikatan hidrigen dapat terjadi antara molekul etanol, meskipun tidak seefektif pada air. Ikatan hidrogen terbatas oleh fakta bahwa hanya ada satu atom hidrogen pada tiap molekul etanol dengan cukup muatan +.

Pada metoksimetana, pasangan mandiri pada oksigen masih terdapat disana, tetapi hidrogen tidak cukup + untuk pembentukan ikatan hidrogen. Kecuali pada beberapa kasus yang tidak biasa, atom hidrogen tertarik secara langsung pada atom yang sangat elektronegatif untuk menjadikan ikatan hidrogen.

Titik didih etanol dan metoksimetana menunjukkan pengaruh yang dramatis bahwa ikatan hidrogen lebih melekat pada molekul etanol:

etanol (dengan ikatan hidrogen) 78.5°C

metiksimetana (tanpa ikatan hidrogen) -24.8°C

Ikatan hidrogen pada etanol menghasilkan titik didih sekitar 100°C.

Page 41: MAKALAH BKTK 2

Sangat penting untuk merealisasikan bahwa ikatan hidrogen eksis pada penambahan (in addition) dayatarik van der Waals. Sebagai contoh, semua molekul berikut ini mengandung jumlah elektron yang sama, dan dua yang pertama memiliki panjang yang sama. Titik didih yang paling tinggi butan-1-ol berdasarkan pada penambahan ikatan hidrogen.

Dengan membandingkan dua alkohol (yang mengandung gugus -O-H), kedua titik didih adalah tinggi karena penambahan ikatan hidrogen berdasarkan pada tertariknya hidrogen secara langsung pada oksigen ? tetapi sebenarnya tidak sama.

Titik didih 2-metilproan-1-ol tidak cukup tinggi seperti butan-1-ol karena percabangan pada molekul menjadikan daya tarik van der Waals kurang efektif dibandingkan pada butan-1-ol yang lebih panjang.

Ikatan hidrogen pada molekul organik yang mengandung nitrogen

Ikatan hidrogen juga terjadi pada molekul organik yang mengandung gugus N-H – pendeknya terjadi juga ada amonia. Contohnya adalah molekul sederhana seperti CH3NH2 (metilamin) sampai molekul yang panjang seperti protein dan DNA.

Dua untai double helix yang terkenal pada DNA berikatan satu sama lain melalui ikatan hidrogen antara atom hidrogen yang tertarik oleh nitrogen pada salah satu untai, dan pasangan mandiri pada nitrogen atau oksigen yang lain yang terletai pada untai yang lain

Keuntungan ikatan hidrogen:

Contoh:

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang lemah, dan waktu bertahannya sangat singkat. Namun saat satu ikatan hidrogen putus ikatan hidrogen lainnya terbentuk. Jadi molekul-molekul air yang sering kita jumpai ini merekat kuat satu dengan yang lainnya sambil mempertahankan bentuk cair karena diikat oleh ikatan yang sangat lemah

Selain yang saya sebut diatas masih banyak manfaat yang kita dapatkan dari ikatan ;lemah ini, antara lain adlah ikatan Hidrogen membuat air mampu menahan perubahan temperature, artinya saat udara di sekitar kita meningkat cepat, suhu air meningkat dengan lambat begitu juga sebaliknya, saat suhu turun drastis suhu air turun dengan lambat. Energy termal air yang tinggi ini memiliki peranan penting dalam hidup kita. Sebagai contoh, hampir 70% tubuh kita memiliki kandungan air,

Page 42: MAKALAH BKTK 2

bayangkan apabila air di tubuh kita beradaptasi dengan perubahan suhu yang tiba-tiba, tentunya kita akan demam dan membeku secara tiba-tiba

Ikatan hidrogen juga membuat air tampak berbeda dengan zat-zat lainnya yg ada di bumi ini, yakni air memiliki massa jenis yang lebih besar pada keadaan cair dibandingkan massa jenis pada keadaan bekunya. Hal ini berbanding terbalik dengan sebagian zat yang ada di bumi. Air memuai (volume membesar) ketika membeku akibat dari ikatan hidrogen, Akibatnya banyak ruang kosong yang terbentuk. Pada keadaan cair ikatan hidrogen terurai yang membuat atom oksigen saling mendekat dan membentuk struktur yang lebih kental. Hal ini manjadi penyebab “mengapa es lebih ringan daripada Air”.

Fakta lain dalam kehidupan kita yang sering sekali kita jumpai adalah kita semua tau bahwa air mendidih pada suhu 100 C dan membeku pada 0 c. Sebenarnya pada kondisi normal (sesuai urutan tabel periodik pada unsur oksigen) air mendidih pada suhu kira-kira -80 c dan membeku pada -180 c. Akibat dari ikatan hidrogen air mendidih 180c lebih besar dari yang semestinya ., .,., dan hal ini sangat menguntungkan bagi manusia serta seluruh makhluk hidup yang ada dibumi.

Kerugian ikatan hidrogen

Salah satu kelemahan dari ikatan hidrogen adalah kemampuannya akan terganggu dengan adanya air. Air dapat masuk dalam ikatan antara dua kelompok yang terjadi dan ini akan melemahkan ikatan antar rantai yang terbentuk. Dengan demikian maka daya akan kehilangan sebagian kekuatannya ini pada material yang menyerap air, seperti kayu. Kenyataan ini mungkin merupakan penyebab dari kegagalan terbentuknya ikatan yang baik antara kayu dan perekat. Salah satu aspek yang menarik dari ikatan sekunder (dispersif, dipole, dan ikatan hidrogen) adalah bahwa setelah terjadinya suatu gangguan, mereka bisa tereformasi sementara ikatan kovalen biasanya tidak terreformasi. Reformasi dari ikatan hidrogen telah dikenal untuk waktu yang lama, tapi hasil penelitian terbaru telah menunjukkan bahwa hal itu dapat menjadi bagian penting dari kemampuan kayu untuk menjaga kekuatannya. Peran proses ini memungkinkan perekat untuk menyesuaikan dan mempertahankan kekuatan sebagai perubahan dimensi kayu yang belum dipahami dengan baik, tetapi dapat memainkan faktor penting pada pengeleman kayu.

2.9 Bilangan Koordinasi untuk Ikatan Atom

Page 43: MAKALAH BKTK 2

Bilangan koordinasi adalah bilangan yang menyatakan banyaknya jumlah pasangan electron ligan yang digunakan dalam membentuk ikatan dengan atom pusatnya. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia disekitar atom atau ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi, yang masing-masingnya dapat dihuni satu ligan (monodentat).

Bilangan koordinasi dideskripsikan menjadi enam bagian:

1. Kompleks bilangan koordinasi dua

2. Kompleks bilangan koordinasi tiga

3. Kompleks bilangan koordinasi empat

4. Kompleks bilangan koordinasi lima

5. Kompleks bilangan koordinasi enam

6. Kompleks bilangan koordinasi lebih tinggi dari enam

BILANGAN KOORDINASI RENDAH (BK = 1, 2, dan 3)

- Bilangan Koordinasi 1 biasanya jarang, kecuali dalam bentuk pasangan ions dalam fasa gas. Dalam fasa cair koordinasi sekunder akan tergantikan oleh ligan aquo sehingga memperbesar bilangan koordinasi.

Contoh :

Senyawaan Organologam Cu(I)/Ag (I) dengan ligan 2,4,6 Ph3C6H2-

- Bilangan koordinasi 2 juga jarang, contoh senyawaa koordinasi dengan Bilangan Koordinasi 2 [Ag(NH3)2]+ diamin perak (I). Perak +1 merupakan sistem d10 sehingga VSEPR memegang peran penting dalam penentuan struktur.

Page 44: MAKALAH BKTK 2

Mn(N(SiMePh2)2)2 : bis tetra phenil dimetil disilyl amin Mangan (0)

-Tris(triphenil phosphine) Emas (I) [Au(PPh3)3]+

- Senyawa siklis tris(trimetil phospine sulfida) kloro Tembaga (I)

[Cu3Cl3(SPMe3)3]

- Tris(trimetil phospine sulfida) tembaga (I) [Cu(SP(CH3)3)3]+

Mengapa meskipun ukuran ligan kecil senyawa kompleks diatas berstruktur linier?

Jawab : karena orbital d dari atom pusat terisi elektron penuh sehingga pengaruhnya akan simetris, dalam hal ini yang menentukan strukturnya adalah VSEPRnya.

Mengapa pada senyawa kompleks dengan sistem d5, d6, dan d7 dapat membentuk struktur linier atau hampir linier.

Contoh :

[Mn(N(SiMePh2)2)2]/d5

[Fe(N(SiMe2Ph)2)2]/d6

[Co(N(SiMePh2)2)2/d7

- Senyawa kompleks dengan Bilangan koordinasi 3

Senyawa-senyawa kompleks dengan sistem d10 dengan bilangan koordinasi 3 umumnya berstrutur trigonal planar.

Contohnya : Kompleks dari Au(I) dan Cu(I)

- Kompleks dengan Bilangan Koordinasi 4

Didasarkan dari fakta sangat sedikit kompleks dengan bilangan koordinasi 4 dibandingkan dengan kompleks bilangan koordinasi 6.

Secara umum untuk kompleks dengan bilangan koordinasi 4 memiliki struktur :

- Tetrahedral

Page 45: MAKALAH BKTK 2

- Square planar

Terbentuknya kompleks bilangan koordinasi 4 disebabkan oleh:

- Ukuran ion yang kecil dengan bilangan oksidasi tinggi, seperti Mn(VII) dan Cr(VI) dan

- Ukuran ligan yang besar

Kompleks tetrahedral dibentuk ion logam yang memiliki sistem d0, d10, dan d5

Contoh : Pada kompleks BF4-, MnO4-, CrO42-, [Ni(CO)4], dan [Cu(py)4]-

- Kompleks dengan Bilangan Koordinasi 5

Struktur senyawa kompleks dengan bilangan koordinasi 5 :

- Square pyramid

- Trigonal bipiramid

Contoh : -[CuCl5]3- dari [Cr(NH3)6][CuCl5]

-[Ni(CN)5]3- dari garam [Cr(en)3][Ni(CN)5]

Perbedaan tingkat energi untuk komplek Trigonal Bipiramid dengan square piramid sangat kecil

- Kompleks dengan Bilangan Koordinasi 6

Senyawa kompleks ini yang paling banyak ditemukan umumnya berstruktur “oktahedral” tetapi juga dijumpai dalam struktur “Trigonal Prismatik

- Kompleks dengan Bilangan Koordinasi 7

Ada 3 struktur yang mungkin untuk bilangan koordinasi 7 yaitu :

1. Pentagonal Bipiramid

2. Trigonal Prisma Berpenutup

Page 46: MAKALAH BKTK 2

3. Oktahedral berpenutup

Bilangan Koordinasi > 8

(a) [ZrF8]4-

(b) [ReH9]2-

Beberapa faktor yang mendorong terbentuknya kompleks

A. Bilangan Koordinasi Rendah

1. Ligan lunak dan atom pusat dengan biloks rendah, adanya ikatan p diduga dapat menggantikan posisi yang seharusnya ditempati oleh ikatan s.

2. Ligan meruah dan berukuran besar, meskipun senyawa kompleks belum jenuh adanya halangan sterik mencegah terjadinya penambahan ligan lebih lanjut.

3. Pengaruh terbentuknya ion kounter, kompleks kationik dengan bilangan koordinasi rendah merupakan asam Lewis yang lebih mudah berinteraksi dengan ion kounter anionic

. Bilangan Koordinasi Tinggi

1. Biloks tinggi dan ligan keras, peran ikatan elektrostatik untuk menstabilkan senyawa kompleks

2. Halangan sterik dari ligan kecil

3. Atom pusat mempunyai ukuran besar dan tidak bersifat asam

Page 47: MAKALAH BKTK 2

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Material- material yang ada di bumi ini merupakan kesatuan dari atom yang membentuk berbagai ikatan sehingga atom merupakan penyusun terkecil dari benda- banda yang telah ada. Atom sendiri ditemukan dengan berbagai proses dan lewat penemuan- penemuan yang terus diperbarukan dan dikembangkan sedimikan rupa sesuai dengan perkembangan zaman yang ada. Bisa kita lihat dalam literatur semua perkemnbangan penemuan atom yang telah ditemukan.

Setelah atom- atom ditemukan kemudian diperlukannya penentuan golongan dan periode dari masing- masing unsur agar memudahkan dalam mengidentifikasi dari masing –masing unsur untuk ditelaah lebih dalam. Sampai saat ini sistem yang digunakan tabel periodik unsur untuk memisahkan dari sesuai perbedaan yang telah ada.

Dari penggolongan atom-atom tersebut maka memiliki sifat yang spesifik untuk masing- masing atom. Atom- atom yang bergabung dapat menjadi sebuah ikatan seperti ikatan atom ionic, ikatan atom kovalen, ikatan atom logam, ikatan atom hydrogen. Dari semua ikatan itu tentu memiliki bagian tersendiri dalam susunannya sesuai dengan sifat yang dimiliki atom untuk saling mengikat satu sama lain.

SARAN

Ilmu yang telah diperoleh tentu ingin terus kita kembangkan untuk mencapai kemajuan zaman yang diimbangi dengan kemajuan ilmu pengetahuan. Untuk itu diperlukan pengkajian lebih dalam untuk mendalami ilmu dari material teknik ini.

Page 48: MAKALAH BKTK 2

DAFTAR PUSTAKA