MODEL-MODEL IKATAN KIMIA

Sifat Atom dan Ikatan KimiaSuatu partikel baik berupa ion bermuatan, inti atom dan elektron diantara mereka, akan membentuk ikatan kimia karena akan menurunkan energi potensial antara partikel positif dan negatifDalam tataran atomik, kita membedakan adanya logam dan non logam berdasarkan beberapa sifat yang berhubungan dalam tabel periodik

Tabel Periodik: Logam dan Non Logam

3 Kombinasi Ikatan antara Logam dan Non Logam

Transfer Elektron dan Ikatan IonikIkatan ini terjadi ketika ada perbedaan tendensi yang sangat besar dari atom untuk melepas atau menangkap elektronPerbedaan terjadi antara logam yang reaktif (gol 1A) dan non logam (gol 7A dan 6A atas)Atom logam (IE rendah) kehilangan satu atau dua elektron valensi, sementara atom non logam (EA sangat negatif) menangkap elektronTerjadi transfer elektron antara logam dan non logam membentuk ion dengan konfigurasi gas muliaGaya elektrostatik antar ion positif dan negatif membentuk susunan padatan ionik dengan rumus kimia menunjukkan rasio kation terhadap anion (rumus empiris)

Sharing Elektron dan Ikatan KovalenIkatan ini terjadi manakala terjadi perbedaan kecil pada tendensi untuk melepas atau menangkap elektron sehingga terjadi sharing elektronTipe ikatan ini umum terjadi antar atom non logam (logam juga bisa berikatan kovalen)Tiap-tiap atom non logam mempertahakan elektron masing-masing dan mencoba menarik elektron atom lainGaya tarik masing-masing atom terhadap elektron valensi lawannya membuat kedua atom berikatanPasangan elektron sharing (pakai bersama) dianggap terlokalisasi diantara kedua atomIkatan ini menghasilkan molekul-molekul yang terpisah dan merefleksikan rumus kimia sebenarnya (rumus molekul)

Pita Elektron Ikatan LogamSecara umum atom logam berukuran besar, logam dapat dengan mudah kehilangan elektron terluar (IE rendah) namun sulit menangkap/memperoleh elektronSifat ini mengarahkan logam-logam untuk sharing elektron valensi mereka dengan cara yang berbeda pada ikatan kovalenDalam model ikatan logam, elektron valensi atom-atom logam yang berdekatan akan berkumpul membentuk pita (lautan elektron) yang terdistribusi secara merata diantara atom-atom tersebut dan disekitar inti dan elektron bagian dalamPada ikatan ini elektron sharing terdelokalisasi dan bergerak bebas disekujur potongan logam.

Simbol Titik Elektron LewisDalam model simbol titik elektron Lewis (G.N. Lewis1875 1946), simbol unsur mewakili inti dan elektron bagian dalam sedangkan titik-titik disekitarnya menunjukkan elektron valensiNomor grup A yang menunjukkan jumlah elektron valensiTempatkan satu titik pada masing-masing sisi (atas, bawah, kiri, kanan)Baru pasangkan titik-titik hingga semua terpakai

Model Ikatan IonikFokus utama model ikatan ionik adalah adanya transfer elektron dari logam ke non logam untuk membentuk ion yang kemudian bersatu membentuk padatan senyawa ionikBerdasarkan fenomena yang terjadi Lewis mengajukan aturan oktet, saat atom-atom berikatan, ia akan melepas, menangkap atau memakai bersama elektron untuk mencapai pengisian kulit terluar 8 (atau 2) elektron

3 Cara Penulisan Transfer ElektronPenggambaran dengan konfigurasi elektronPenggambaran dengan diagram orbitalPenggunaan simbol titik elektron Lewis

Soal LatihanTulislah struktur Lewis untuk nitrogen triflorida (NF3) dan CS2Gunakan konfigurasi elektron ringkas dan simbol Lewis untuk menggambarkan pembentukan ion Mg2+ dan Cl-, tuliskan rumus senyawanya!

Aspek Energi dalam Ikatan Ionik: Energi KisiMisalkan ada suatu reaksi antara unsur logam yang reaktif (Li) dan mudah melepas elektron dengan gas halogen (F) yang cenderung menarik elektron:Li(g) Li+(g) + e-IE1 = 520 kJF(g) + e- F-(g)EA = -328 kJReaksi total:Li(g) + F(g) Li+(g) + F-(g) IE1 + EA = 192 kJ

Energi total yang dibutuhkan reaksi ini bahkan lebih besar karena kita harus mengkonversi Li dan F kedalam bentuk gasAkan tetapi eksperimen menunjukkan enthalpi pembentukan padatan LiF (H0f) = -617 kJJika kedua unsur dalam bentuk gas:Li+(g) + F-(g) LiF(g)H0 = -755 kJEnergi kisi adalah perubahan enthalpi yang menyertai ion-ion gas yang bergabung membentuk padatan ionik:Li+(g) + F-(g) LiF(s) H0kisi LiF = energi kisi= -1050 kJ

Daur Born-Haber

Soal LatihanDengan menggunakan daur Born-Haber untuk senyawa KF, hitung afinitas elektron fluorine jika diketahui data-data sebagai berikutK(s) K(g) H0 = 90 kJK(g) K+(g) + e- H0 = 419 kJF2(g) 2F(g)H0 = 159 kJK(s) + F2(g) KF(s)H0f = -569 kJK+(g) + F-(g) KF(s) H0kisi = -821 kJ

Trend Periodik Energi KisiMenurut Hukum Coulomb:Gaya elektrostatik (muatan A x muatan B) Jarak2Karena energi = gaya x jarak, maka rumusan diatas dapat juga ditulis:Energi elektrostatik = (muatan A x muatan B) JarakDidalam padatan ionik, A dapat berupa kation dan B anion dengan memperhitungkan jarak = jari-jari kation + jari-jari anion

Trend pada Energi Kisi

Faktor yang Mempengaruhi Energi KisiPengaruh dari ukuran ion, semakin besar ukuran/jari-jari maka energi kisi akan semakin kecil. Dalam satu golongan makin kebawah ukuran makin besar dan energi kisi makin kecilPengaruh dari muatan ion dengan semakin besar muatan ion (Na+ < Mg2+) maka energi kisi akan semakin besar.

Soal LatihanUntuk masing-masing pasangan berikut tentukan mana senyawa dengan energi kisi tertinggi (paling negatif) dan jelaskan jawaban anda!(a) BaS atau CsCl(b) LiCl atau CsCl

Sifat-sifat Ikatan IonikKerasKaku Rapuh

Model Ikatan KovalenJika kita membuka literatur kimia berupa hand book atau ensiklopedi maka akan didapati sebagian besar senyawa kimia yang ada dialam berupa senyawa kovalenSenyawa kovalen mengambil porsi terbesar dan yang utama dalam model ikatan kimia antar unsur-unsur dialam

Pembentukan Ikatan Kovalen

Dalam model ikatan kovalen, atom mencapai konfigurasi elektron kulit terluar penuh (seperti gas mulia) namun elektron yang dipakai bersama dihitung secara keseluruhan sebagai milik masing-masingPasangan elektron sunyi (tidak berikatan) adalah pasangan elektron yang tidak dipakai bersama dalam ikatanOrde ikatan menunjukkan jumlah pasangan elektron yang digunakan bersama antara dua atom yang berikatan

Energi Ikatan

Hubungan Orde Ikatan, Panjang Ikatan dan Energi Ikatan

IkatanOrde IkatanPanjang Rata-rata (pm)Energi Ikatan (kJ/mol)C OC = OC OC CC = CC CN NN = NN N1231231231431231131541341211461221103587451070347614839160418945

Soal LatihanDengan menggunakan tabel periodik, urutkan ikatan dibawah ini dengan panjang dan kekuatan ikatan semakin kecil(a) S F, S Br, S Cl(b) C = O, C O, C OUrutkan ikatan dibawah ini menurut kenaikan panjang dan kekuatan ikatan:(a) Si F, Si C, Si O(b) N = N, N N, N N

Sifat Ikatan Kovalen

Sifat Ikatan Kovalen 2

Elektronegatifitas dan Polaritas IkatanDicetuskan pertama kali oleh Linus Pauling dan menelurkan skala elektronegatifitas (EN) dari unsur dalam tabel periodikGambaran Umum: Kita bisa memperkirakan energi ikatan H F akan memiliki nilai diantara energi H H (432 kJ/mol) dan F F (159 kJ/mol). Namun ternyata nilai energi ikatan H F sebesar 565 kJ/molPauling menduga besarnya energi ini karena ada kontribusi elektrostatik dalam ikatan tsb.Jika F menarik elektron lebih banyak kearahnya, maka pemakaian bersama yang tidak seimbang ini memicu timbulnya muatan parsial negatif pada F dan positif pada H. Beda muatan ini kemudian menimbulkan gaya tarik elektrostatik sehingga ikatan H F lebih besar energinya dari yang diperkirakan

Elektronegatifitas dan Polaritas Ikatan

Elektronegatifitas dan Ukuran Atom

Elektronegatifitas dan Bilangan OksidasiPenentuan bilangan Oksidasi berdasarkan elektronegatifitas:Atom yang lebih elektronegatif mendapatkan semua elektron sharing dan atom yang kurang elektronegatif dihitung nolTiap-tiap atom dalam ikatan masing-masing dihitung semua elektron tak berikatannya sendiri-sendiriBilangan oksidasi diberikan oleh rumus: Biloks = jml e valensi (jml e share + jml e non share)Contoh HCl memiliki elektron valensi 7 dan elektron share 2 sehingga biloksnya = 7 8 = -1. sedangkan H dihitung biloks = 1 0 = 1

Ikatan Kovalen Polar dan Polaritas IkatanDalam ikatan kovalen dengan perbedaan elektronegatifitas besar, elektron cenderung tertarik lebih besar kearah satu atomPada posisi ini ikatan bersifat polar dan digambarkan dengan dua cara:Dengan panah polar atau Dengan pemberian tanda + dan -

Soal LatihanTunjukkan polaritas ikatan berikut dengan bantuan panah polar: N H, F N, I ClSusun berdasarkan urutan kenaikan polaritas beberapa ikatan berikut: H N, H O, H C.Susun berdasarkan kenaikan polaritas ikatan dan beri tanda dengan + dan - pada atom yang sesuai: (a) Cl F,Br Cl, Cl Cl, (b) Si Cl, P Cl, S Cl, Si Si.

Karakter Ionik Parsial Ikatan Kovalen PolarDidunia nyata, ikatan kimia tidak dapat sepenuhnya dikatakan ionik atau kovalen, seringkali lebih cocok menggunakan istilah seberapa ionik atau seberapa kovalen!Karakter ionik parsial suatu ikatan terkait dengan perbedaan keelektronegatifan (EN)Semakin besar EN akan semakin besar muatan parsial dan semakin besar pula karakter ionik parsialLiF memiliki EN = 4,0 1,0 = 3,0; HF memiliki EN = 4,0 2,1 = 1,9; F2 memiliki EN = 0. sehingga dapat disimpulkan LiF lebih berkarakter ionik dibandingkan HF yang juga lebih berkarakter ionik dibandingkan F2.

Skala Karakter Ionik Parsial

Perubahan Sifat Dalam Perioda

Ikatan Logam

Teori Orbital Molekul Padatan

Sifat Konduktifitas Padatan

Kelompokkan ikatan ikatan berikut sebagai ikatan ionik, kovalen polar, atau kovalen:a. ikatan dalam H-Clb. ikatan dalam K-Fc. ikatan dalam CH3-CH3

Cisplatin adalah senyawa kompleks koordinasi yang memiliki rumus kimia [Pt(NH3)2Cl] dan berperan sebagai zat anti tumor. Zat ini dibuat dari reaksi kimia antara kalium tetrakloroplatinate dengan gas amonia. Jika awalnya ada 10 g kalium tetrakloroplatinate dan 10 g amonia, serta diketahui massa atom relatif K=39,1; Pt=195,1;N=14;dan H=1 maka

a.tuliskan rumus kimia kalium tetra kloro platinateb. tuliskan reaksi pembentukan cisplatinc. berapa jumlah mol kalium tetrakloroplatinated. berapa pula jumlah mol amoniae. zat mana yang jumlahnya berlebih dan berapa kali lebih besar jumlahnya.f. jika reaksi berlangsung secara stoikiometrik berapa g sisa zat yang berlebih?g.Berapa g cisplatin yang terbentuk

Fosgen adalah gas beracun yang digunakan ketika perang dunia I. senyawa ini dibuat dari campuran gas karbon monoksida dan gas klorin dengan bantuan sinar matahari. Fosgen mengandung karbon sebanyak 12,14%.oksigen16,17% dan klor 71,69% massa.massa molarnya adalah 98,9 g/mol.a. dari data tersebut tentukan rumus kimia fosgen b. tuliskan persamaan reaksi pembentukan fosgenc. gambarkan tiga struktur Lewis dari Fosgen yang mengikuti aturan oktet.

d. nyatakan muatan formal masing-masing atom pada ketiga struktur tersebute. dengan dasar muatan formal tuliskan persamaan reaksi pembentukjan fosgen dengan menggambarkan struktur Lewis semua pereaksi dan produknya.

ENERGI IKATAN(BE)Ukuran kestabilan molekul terletak pada energi ikatannya yang merupakan perubahan entalpi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan tertentu dalam satumol molekul gas.Penggunaan energi ikatan dalam termokimia

MUATAN FORMALMuatan formal suatu atom adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis.Untuk menentukan jumlah elektron atom dalam struktur Lewis

Tulislah muatan formal pada ion karbonat dan muatan formal pada ion nitrit (NO2- )Tulislah struktur Lewis untuk ion-ion berikut:O22- , C22- , NO+ , NH4 , Berikan muatan formalnya.Rumus molekul untuk senyawa fluorida dari unsur-unsur periode ketiga adalah NaF, MgF2 , AlF3 ,SiF4, PF5 ,SF6 ,dan ClF3 . Kelompokkan senyawa ini sebagai senyawa kovalen atau ion.

Dengan menggunakan informasi berikut : C (s) C (g) H0 reaksi = 716 kJ 2H2 (g) 4H(g) H0 reaksi =872,8 kJ dan fakta bahwa energi ikatan rata-rata C-H adalah 414 kJ/mol, perkirakan entalpi pembentukan stantar metana (CH4 )

Sebanyak 5,0 gram contoh CaCl2 yang bercampur dengan zat lainnya, dilarutkan dalam air bersama kalium sulfit (K2SO3). Setelah didiamkan ternyata menghasilkan endapan garam tak larut kalsium sulfit. Sesudah endapan dipisahkan dan dikeringkan ternyata diperoleh berat endapan sebanyak 2,1 g. Bila diketahui massa molar kalsium sulfit adalah 120,14 g/mol dan CaCl2 adalah 110,99g/mol maka:a. tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dan juga persamaan ion untuk reaksi tersebutb. berapa persentase CaCl2 dalam contoh semula?