makalah ikatan kimia dan struktur molekul

17
MAKALAH KIMIA ORGANIK IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR MOLEKUL Disusun oleh : Kelompok 1 1. Angga Oktyashari 021150053 2. Nada Julian Raif 021150058 3. Salma Zulfa Afifah 021150061 4. Krissa Pria Dwi P 021150072 5. Antonius Supriadi 021150075 6. Muh Dzikra Afnanta 021150084 FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI JURUSAN D3 TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NEGERI VETERANYOGYAKARTA 2016

Upload: angga-oktyashari

Post on 13-Jan-2017

1.760 views

Category:

Education


23 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

HALAMAN JUDU L

MAKALAH

KIMIA ORGANIK

IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR MOLEKUL

Disusun oleh :

Kelompok 1

1. Angga Oktyashari 021150053

2. Nada Julian Raif 021150058

3. Salma Zulfa Afifah 021150061

4. Krissa Pria Dwi P 021150072

5. Antonius Supriadi 021150075

6. Muh Dzikra Afnanta 021150084

FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI

JURUSAN D3 TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NEGERI “VETERAN” YOGYAKARTA

2016

Page 2: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-

Nya sehingga makalah ini dapat kami selesaikan sesuai yang diharapkan. Dalam

makalah ini kami membahas “Ikatan Kimia dan Struktur Molekul”.

Makalah ini dibuat dalam rangka memperdalam pemahaman masalah dan

salah satu syarat dalam menyelesaikan mata kuliah Kimia Organik pada semester

genap program studi D3 Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta.

Kami mengucapkan terima kasih atas bantuan :

1. Ir. Dyah Tri Retno, MM, selaku dosen mata kuliah “Kimia Organik”,

2. Rekan-rekan mahasiwa yang telah memberikan masukan untuk makalah ini.

3. Bapak dan ibu kami tercinta atas semua do’a, dukungan, perhatian dan kasih

sayang.

Demikian makalah ini saya buat semoga bermanfaat bagi pengembangan

ilmu pengetahuan dan pengalaman bagi saya dan kelompok saya.

Yogyakarta, 7 Maret 2016

Penyusun,

Penyusun

Page 3: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

iii

DAFTAR ISI

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

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

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang ....................................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .................................................................................................. 2

C. Tujuan Penulisan .................................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN ........................................................................................ 3

A. Pemutusan (disosiasi) Ikatan ................................................................................ 3

B. Molekul Polar dan Non Polar ............................................................................... 3

C. Gaya Tarik Antar Molekul .................................................................................... 5

D. Ikatan Sigma dan Ikatan Phi ................................................................................. 5

E. Orbital Hibrida Karbon ......................................................................................... 6

F. Orbital Hibrida Nitrogen ..................................................................................... 10

G. Orbital Hibrida Oksigen ...................................................................................... 11

H. Resonansi .............................................................................................................. 11

BAB III PENUTUP .............................................................................................. 13

A. Kesimpulan ........................................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 14

Page 4: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari sering kali kita menerima begitu saja dunia

sekitar kita beserta perubahan - perubahan yang terjadi didalamnya tanpa

mempertanyakan misalnya, apa itu air? apa itu bensin? mengapa bensin bisa

terbakar sedangkan air tidak? Apakah arti tarbakar? Mengapa besi dapat berkarat

sedangkan emas tidak? Apa itu karet dan bagaimana membuat karet tiruan?

Pertanyaan-pertanyaan di atas adalah sebagian dari masalah yang dibahas dalam

dalam ilmu kimia. Oleh karena itu, ilmu kimia dapat didefinisikan sebagai ilmu

kimia adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang materi, seperti hakekat,

susunan, sifat-sifat, perubahan serta energi yang menyertai perubahannya.

Suatu atom bergabung dengan atom lainnya melalui ikatan kimia sehingga dapat

membentuk senyawa, baik senyawa kovalen maupun senyawa ion. Senyawa ion

terbentuk melalui ikatan ion, yaitu ikatan yang terjadi antara ion positif (atom yang

melepaskan elektron) dan ion negatif (atom yang menangkap elektron). Akibatnya,

senyawa ion yang terbentuk bersifat polar. Dalam setiap senyawa, atom-atom

terjalin secara terpadu oleh suatu bentuk ikatan antar atom yang disebut ikatan

kimia. Seorang ahli kimia dari Amerika Serikat, yaitu Gilbert Newton Lewis (1875-

1946) dan Albrecht Kosel dari Jerman ( 1853- 1972) menerangkan tentang konsep

ikatan kimia.

1. Unsur- unsur gas mulia (golongan VIIA) sukar membentuk senyawa karena

konfigurasi elektronnya memiliki susunan elektron yang stabil.

2. Setiap unsur berusaha memeliki konfigurasi elektron seperti yang dimiliki oleh

unsur gas mulia, yaitu dengan cara melepaskan elektron atau menangkap

elektron.

3. Jika suatu unsur melepaskan elektron, artinya unsur itu elektron pada unsur lain.

Sebaliknya, jika unsur itu menangkap elektron, artinya menerima elektron dari

Page 5: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

2

unsur lain. Jadi susunan yang stabil tercapai jika berikatan dengan atom unsur

lain.

4. Kecenderungan atom- atom unsur untuk memiliki delapan elektron di kulit

terluar disebut kaida oktet.

B. Rumusan Masalah

Berikut ini batasan masalah yang akan dibahas pada makalah ini:

1. Apa pengertian pemutusan (desosiasi) ikatan?

2. Apa pengertian molekul polar dan non polar?

3. Apa saja macam gaya tarik antar molekul?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang ingin kami capai dan sampaikan kepada pembaca

dalam penyusunan makalah ini diantaranya:

1. Agar mahasiswa mampu menjelaskan ikatan kimia.

2. Agar mahasiswa mampu menjelaskan struktur molekul.

3. Agar mahasiswa mampu menjelaskan bentuk molekul organik.

Page 6: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

3

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pemutusan (disosiasi) Ikatan

Ada dua cara agar ikatan terdisosiasi yaitu :

1. Pemutusan heterolitik yaitu apabila kedua elektron dipertahankan pada satu

atom. Hasilnya adalah sepasang ion. Contoh :

2. Pemutusan homolitik yaitu jika tiap atom yang turut dalam ikatan kovalen

menerima satu elektron. Hasilnya adalah radikal bebas (gugus yang mempunyai

electron tidak berpasangan). Radikal bebas secara listrik netral dan sangat

kreatif. Contoh:

B. Molekul Polar dan Non Polar

Ikatan kovalen non-polar adalah ikatan kovalen yang Pasangan Elektron

ikatannya (PEI) tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan.

Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang Pasangan Elektron Ikatannya

(PEI) cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan.

Page 7: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

4

Perbedaan senyawa kovalen non-polar dan polar :

Kovalen Non-Polar Kovalen Polar

Tidak dapat larut dalam air Larut dalam air

Tidak memiliki pasangan elektron bebas Memiliki pasangan elektron bebas

Bentuk molekul simetris Bentuk molekul asimetris

Momen dipol = 0 Momen dipol tidak = 0

Berakhiran genap Berakhiran ganjil, kecuali BX3 dan

PX5

Contoh : F2, Cl2, Br2, I2, O2, H2, N2, CH4,

SF6, PCl5, BCl3

Contoh : NH3, PCl3, H2O, HCl, HBr,

SO3, N2O5, Cl2O5

1. Momen Ikatan

Momen ikatan (satuan Debye (D)) merupakan ukuran kepolaran ikatan,

dihitung dari muatan, e (satuan elektrostatik) x jarak antara matan (d) (dalam

Ao). Besarnya momen ikatan beberapa ikatan.

2. Momen Dipol

Momen dipol (μ) adalah jumlah vektor momen ikatan dalam molekul.

Karena penjumlahan vector bergantung pada besar dan arah momen ikatan.

Maka momen merupakan ukuran kepolaran molekul. Momen dipol beberapa

senyawa organik.

Ikatan Momen ikatan (D) Ikatan Momen ikatan (D)

H – C 0,4 C – Cl 1,46

H – N 1,31 C – Br 1,38

H – O 1,51 C – I 1,19

C – N 0,22 C = O 2,3

C – O 0,74 C ≡ N 3,5

C – F 1,41

Page 8: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

5

Senyawa Momen Dipol (D) Senyawa Momen Dipol (D)

H2O 1,84 CCl4 0

NH3 1,46 CO2 0

CH3Cl 1,86 CH3OCH3 1,3

C. Gaya Tarik Antar Molekul

1. Interaksi dipol-dipol

Molekul akan saling tarik menarik antar muatan yang berbeda dan akan

saling betolak dengan muatan yang sama diakibatkan adanya antaraksi dipol.

a. Gaya London

Gaya London adalah molekul non-polar saling ditarik oleh interaksi

dipol-dipol lemah. Gaya London timbul dari dipol yang diinduksi dalam satu

molekul oleh molekul lain.

b. Gaya Van Der Waals

Gaya Van Der Waals adalah interaksi berbagai dipol secara kolektif.

Pada gaya ini jarak mempengaruhi gaya tarik antar muatan. Hal ini yang

menyebabkan molekul rantai lurus mempunyai titik didihnya lebih tinggi dari

pada rantai bercabang.

2. Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom

yang keelektronegatifannya tinggi (N, O, F), baik antar molekul atau inter

molekul. Ikatan hidrogen juga berpengaruh pada (Titik didih dan Kelarutan).

D. Ikatan Sigma dan Ikatan Phi

Ikatan kovalen dihasilkan karena pembentukan orbital molekul yang terjadi

akibat satu orbital atom bertumpang tindih dengan orbital atom lain. Tumpang

tindih orbital antar atom menghasilkan orbital molekul. Ada 2 cara orbital saling

bertumpang tindih :

Page 9: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

6

a. Tumpang tindih ujung-ujung, menghasilkan orbital molekul sigma, ikatannya

disebut ikatan sigma(σ).

b. Tumpang tindih sisi-sisi, menghasilkan orbital molekul pi (𝜋), ikatannya

disebut ikatan pi (𝜋).

E. Orbital Hibrida Karbon

Bila atom hidrogen menjadi bagian dari suatu molekul, maka digunakan

orbital atom 1s untuk ikatan. Atom karbon tidak menggunakan keempat orbitalnya

secara murni untuk ikatan tetapi bercampur (hibridisasi) menurut satu dari tiga cara

berikut:

1. hibridisasi sp3, digunakan untuk membentuk 4 ikatan tunggal

2. hibridisasi sp2, untuk membentuk ikatan rangkap

3. hibridisasi sp, untuk membentuk ikatan ganda tiga atau ikatan rangkap

terakumulasi

Page 10: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

7

Hibridisasi memberikan ikatan yang lebih kuat karena tumpang tindih lebih

besar sehingga menghasilkan molekul berenergi lebih rendah yang lebih stabil

1. Hibridisasi sp3

Pembentukan orbital sp3 digambarkan dengan diagram orbital, setiap

kotak menyatakan orbital, elektron dinyatakan oleh panas, arah panah

merupakan spin elektron.

Dalam metana(CH4) masing-masing orbital sp3 dari karbon bertumpang

tindih dengan orbital 1s dari hidrogen membentuk orbital molekul sp3 –s yang

simetris sekeliling sumbu yang lewat inti karbon dan hidrogen. Ikatan antara C

dan H ini merupakan ikatan sigma.

2. Hibridisasi sp2

Pembentukan orbital sp2, karbon berhibridisasi orbital 2s-nya hanya

dengan orbital 2p-nya. Masing-masing orbital sp2 mempunyai bentuk yang sama

seperti orbital sp3 dan mengandung satu elektron yang dapat digunakan untuk

ikatan.

Page 11: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

8

Dalam etilena (CH2CH2) tumpang tidih satu orbital sp2 dari masing-

masing atom karbon membentuk sigma C-C, dua orbital sp2 yang lain tumpang

tidih dengan orbital 1s dan hydrogen membentuk ikatan sigma C-H. Setiap

orbital p membentuk 2 cuping mengandung 1 electron, tumpang tindih sisi

terhadap sisi membentuk orbital ikatan yang merupakan ikatan phi.

Ikatan phi (𝝅) :

Hasil tumpang tindih orbital p, sisi terhadap sisi

Mempunyai energi yang agak lebih tinggi dari pada ikatan sigma, agak

kurang stabil dari pada ikatan σsp2-sp2. Ikatan phi merupakan kedudukan

kereaktifan kimia.

Dalam molekul CH2=CH2 energy disosiasi ikatan sigma adalah 95 kkal/mol,

energi disosiasi ikatan phi 68 kkal/mol.

Page 12: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

9

Dalam rumus struktur, ikatan rangkap dinyatakan oleh dua garis identik.

Garis rangkap menggambarkan satu ikatan phi yang lemah.

3. Hibridisasi sp

Bila atom C dihubungkan hanya terhadap dua atom lainnya, seperti dalam

asetilena (H-C=C-H), keadaan hibridisasinya adalah sp. Dalam hal ini tinggal

dua orbital 2p yang tidak terhibridisasi, masing-masing dengan satu elektron.

Kedua orbital sp terletak sejauh mungkin, dalam garis lurus dengan sudut

180o diantaranya. Orbital p saling tegak lurus dan tegak lurus terhadap garis

orbital sp.

Dalam asetilena, kedua atom karbon dihubungkan oleh ikatan sigma sp-

sp. Masing-masing terikat terhadap atom hydrogen oleh ikatan sigma sp-s.

Kedua orbital p dari satu karbon bertumpang tindih dengan kedua orbital p dari

karbon lain untuk membentuk dua ikatan phi.

Page 13: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

10

F. Orbital Hibrida Nitrogen

Secara elektronika nitrogen sama dengan karbon, orbital atom dari nitrogen

berhibridisasi menurut cara yang sangat bersamaan dengan karbon.

Seperti ditunjukkan dalam diagram orbital di atas, perbedaan antara nitrogen

dan karbon adalah satu orbital sp3 dari nitrogen sudah terisi dengan sepasang

elektron, sehingga nitrogen hanya dapat membentuk tiga ikatan kovalen dengan

atom lain. Ammonia (NH3) mengandung atom nitrogen sp3 yang terikat pada 3 atom

hidrogen.

Seperti halnya karbon, nitrogen juga dapat berhibridisasi sp2 dan sp.

Perbedaan penting antara nitrogen dan karbon adalah satu orbital dari nitrogen terisi

penuh sepasang elektron bebas.

Page 14: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

11

G. Orbital Hibrida Oksigen

Oksigen berhibridisasi menurut cara yang sama dengan karbon dan nitrogen.

Dua dari empat orbital hibrida sp3 dari oksigen sudah terisi sepasang elektron.

Alkohol dan eter yang analog dengan air, mengandung atom oksigen

terhibridisasi sp3 dan mempunyai 2 pasang elektron valensi menyendiri.

H. Resonansi

Benzena adalah senyawa siklik dengan 6 atom karbon yang tergabung dalam

cincin.

A B

Dengan 6 elektron p, benzena mengandung 3 ikatan phi yang dapat

digambarkan menurut A, dimana ikatannya bergantian antara ikatan tunggal dan

ikatan rangkap. Keenam electron phi terdelokalisasi sempurna dalam awan muatan

elektron yang berbentuk seperti kue donat yang disebut awan phi aromatik.

Page 15: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

12

1. Pergeseran Elektron

Benzena bukan satu-satunya yang rumus ikatan valensi tunggalnya kurang

cocok. Gugus nitro (-NO2) adalah salah satu contoh yang baik untuk diterangkan

struktur resonansinya.

Bila menulis struktur resonansi, inti-inti atom sebuah molekul tidak

bertukar posisi, hanya electron yang terdelokalisasi.

Pergeseran dapat terjadi dengan cara :

1. Dari suatu ikatan phi ke sebuah atom disebelahnya :

2. Dari suatu ikatan phi ke posisi ikatan sebelahnya :

3. Dari suatu atom ke posisi ikatan sebelahnya :

Page 16: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

13

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Pemutusan (desosiasi) ikatan dibagi menjadi dua macam yaitu Pemutusan

heterolitik yaitu apabila kedua elektron dipertahankan pada satu atom. Dan

pemutusan homolitik yaitu jika tiap atom yang turut dalam ikatan kovalen

menerima satu elektron.

2. Molekul polar adalah ikatan kovalen yang Pasangan Elektron Ikatannya (PEI)

cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Sedangkan molekul non-

polar adalah ikatan kovalen yang Pasangan Elektron ikatannya (PEI) tertarik

sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan.

3. Gaya tarik antar molekul ada dua macam yaitu interaksi dipol-dipol dan ikatan

hidrogen.

Page 17: Makalah ikatan kimia dan struktur molekul

14

DAFTAR PUSTAKA

Dra. Sri Wahyuni Murni. 2015. Bahan Ajar Mata Kuliah Kimia Organik.

Yogyakarta : UPN”Veteran” Yogyakarta.