3. Ikatan Kimia

BAHAN AJAR

  1. Identitas Mata Pelajaran :

Satuan Pendidikan        : SMA Negeri 1 Payakumbuh

Mata Pelajaran              : KIMIA

Kelas / Semester           : X / 1

Alokasi Waktu               : 2 x 45’

Pertemuan ke-               : 4

  1. Standar Kompetensi :

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya.

  1. Kompetensi Dasar :

Membandingkan proses pembentukan ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan koordinasi dan ikatan logam serta hubungannya dengan sifat fisika senyawa yang terbentuk.

  1. Indikator :
  • Siswa dapat menjelaskan kecenderungan suatu unsur untuk mencapai kestabilannya dengan membentuk ikatan.
  • Siswa dapat menggambarkan susunan electron valensi gas mulia (duplet dan octet) dan electron vaensi atom bukan gas mulia (struktur lewis).
  • Siswa dapat menjelaskan proses terbentuknya ikatan ion dengan contoh senyawanya.
  1. Uraian Materi :

IKATAN KIMIA

 

  1. Latar Belakang Terjadinya Ikatan Kimia

Atom-atom unsur memiliki kecenderungan ingin stabil seperti gas mulia terdekat yang memiliki susunan 8e pada kulit terluar (oktet), kecuali Helium dengan 2e pada kulit terluar (duplet). Untuk mencapai kestabilan, atom-atom unsur saling mengadakan ikatan yang disebut ikatan kimia.

Ikatan kimia dapat juga diartikan sebagai gaya tarik menarik yang menyebabkan atom-atom tetap bersama atau bergabung dalam suatu keadaan. Ikatan antar atom tersebut melibatkan electron-elektron pada tingkat energi / kulit terluarnya.

Pembentukan ikatan kimia dapat terjadi berdasarkan serah terima elektron atau pemasangan elektron, bergantung pada jenis unsur yang berikatan.

Cara – cara atom untuk memenuhi hukum oktet :

  • Melepas elektron : terjadi pada unsur logam yang mempunyai energi ionisasi relatif kecil (elektropositif). Atom ini cenderung untuk melepas elektron valensinya membentuk ion +x (x = no. golongan utama).

Contoh :

11Na (2   8   1)    →            ion Na+  (2   8)      +    1e

12Mg (2   8   2)   →            ion Mg2+ (2    8)   +    2e

  • ·          Menyerap / menerima elektron : terjadi pada unsur non logam karena mempunyai keelektronegatifan yang besar (elektronegatif). Jumlah elektron yang diserap = 8 – x, dengan x = no. golongan utama, dan membentuk ion -x

Contoh :

7N ( 2    5) +  3e   →          ion N3-   (2    8)

  • Memasangkan elektron : terjadi pada penggabungan unsur-unsur non logam. Jumlah elektron yang dipasangkan cenderung mencapai konfigurasi oktet.
  • Menerima pasangan elektron : satu atom menerima sepasang elektron dari atom donor, tetapi pasangan electron tersebut menjadi milik bersama (bukan transfer elektron dan tidak membentuk ion).
  1. Macam – macam Ikatan Kimia
  • Ikatan Ion / heteropolar / elektrovalen
  • Ikatan Kovalen / homopolar
  • Ikatan Kovalen Koordinasi / semipolar
  • Ikatan Logam
  1. Ikatan Ion

Ikatan ion terjadi antara atom yang mudah melepas elektron (unsur logam) dengan atom yang mudah menerima elektron (unsur non logam). Ikatan ion terbentuk melalui gaya elektrostatis antar ion yang berbeda muatan (kation dan anion) sebagai akibat serah terima elektron  dari satu atom ke atom lain.

I A                                VI A

II A                               VIIA

Kation ialah ion bermuatan positif yang terbentuk oleh atom yang melepaskan electron valensinya, sedangkan anion adalah ion yang bermuatan negative yang terbentuk oleh atom yang menerima electron pada kulit terluarnya.l

Contoh :

Ikatan ion pada molekul NaCl, terbentuk dari atom Na dan atom Cl. Atom 11Na memiliki konfigurasi e; 2   8   1, cenderung melepas 1e sehingga membentuk ion Na+ (2   8). Atom 17Cl (2   8   7) cenderung menerima 1e sehingga membentuk ion Cl- (2   8   8).

Na (2   8   1)             →                  Na+ (2   8)         +  e

Cl (2   8   7) + e       →                  Cl-   (2   8   8)

Rumus elektron (rumus Lewis) pembentukan NaCl :

.

+                   +            NaCl

  

Sifat senyawa ion :

  • Titik didih dan titik leleh relative tinggi
  • Lelehannya menghantarkan listrik
  • Mudah larut dalam air
  • Semua senyawa berupa padatan pada suhu kamar
  • Keras tapi rapuh.

Contoh senyawa : NaCl, KI, CaCl2, MgCl2 dll.

 

BAHAN AJAR

 

  1. Identitas Mata Pelajaran :

Satuan Pendidikan        : SMA Negeri 1 Payakumbuh

Mata Pelajaran              : KIMIA

Kelas / Semester           : X / 1

Alokasi Waktu               : 3 x 40’

Pertemuan ke-               : 5

 

  1. Standar Kompetensi :

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya.

  1. Kompetensi Dasar :

Membandingkan proses pembentukan ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan koordinasi dan ikatan logam serta hubungannya dengan sifat fisika senyawa yang terbentuk.

  1. Indikator :
  • Siswa dapat menjelaskan proses terbentuknya ikatan kovalen tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga dengan contoh senyawanya.
  • Siswa dapat menjelaskan proses terbentuknya ikatan kovalen koordinat pada beberapa senyawa.
  • Siswa dapat menyelidiki kepolaran beberapa senyawa dan hubungannya dengan keelektronegatifan.
  • Siswa dapat menjelaskan proses terbentuknya ikatan logam dan hubungannya dengan sifat fisis logam.
  • Siswa dapat memprediksi jenis ikatan yang terjadi pada berbagai senyawa dan membandingkan sifat fisisnya.

 

  1. Uraian Materi :

IKATAN KIMIA

 

  1. Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terbentuk dari dua atom non logam dan terjadi pemakaian bersama pasangan elektron. Penggambaran distribusi elektron dalam suatu struktur molekul dengan menggunakan tanda elektron disebut Struktur Lewis, yaitu berupa tanda titik dan tanda silang.

  • Ikatan kovalen tunggal : ikatan kovalen dengan satu garis ikatan (sepasang elektron ikatan)

Contoh :

H2             +                            H – H

                

  • ·          Ikatan kovalen rangkap dua : ikatan dengan dua garis ikatan yang dibentuk oleh 2 pasang elektron ikatan (PEI)

Contoh :

O2                            O = O

  • Ikatan kovalen rangkap tiga : ikatan dengan tiga garis ikatan yang dibentuk oleh 3 pasang elektron ikatan (PEI)

Contoh :

N2                                                        :N ≡ N:

 

Catt : pasangan electron yang terlibat dalam ikatan disebut pasangan electron ikatan(PEI) dan pasangan electron yang tidak terlibat dalam ikatan disebut pasangan electron bebas (PEB).

 

Penyimpangan kaidah octet

Beberapa senyawa bersifat stabil meskipun tidak memenuhi kaidah octet, misalnya : BH3. Atom B dengan konfigurasi electron (2 3), memiliki 3 elektron valensi. Pada senyawa BH3, electron ikatan berjumlah enam sehingga kurang dua electron untuk memenuhi kaidah octet.Jadi BH3  tidak memenuhi kaidah octet,Contoh lain : BF3 dan BCl3.

 

 

 

 

 

Pada senyawa PCl5, electron ikatan berjumlah sepuluh. Konfigurasi electron 15P ; 2  8  5, memiliki lima electron valensi, satu atom P mengikat lima atom Cl, sehingga electron ikatan berjumlah sepuluh, kelebihan dua electron dari kaidah octet.. Jadi senyawa PCl5 juga tidak mengikuti kaidah octet.

 

  1. Kepolaran Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen dapat berupa ikatan kovalen polar dan non polar. Sifat ini dipengaruhi oleh perbedaan keelektronegatifan dan bentuk molekul atom-atom yang berikatan. Jika dua atom nonlogam yang memiliki perbedaan keelektronegatifan berikatan, pasangan elektron akan lebih tertarik ke arah atom yang memiliki keelektronegatifan yang lebih besar, akibatnya kedudukan pasangan electron yang dipakai bersama itu tidak selalu simetris terhadap kedua atom yang berikatan.

 

Dalam molekul H2, kedua electron dalam ikatan kovalennya digunakan secara seimbang oleh kedua inti atom H sehingga tidak terjadi pengutuban atau kepolaran muatan, ikatannya disebut ikatan kovalen nonpolar. Tetapi apabila dua atom tidak sejenis berikatan secara kovalen, misalnya pada molekul HCl, maka kedua electron ikatannya akan digunakan tidak seimbang, karena keelektronegatifan Cl lebih besar dibandingkan atom H, akibatnya pasangan electron ikatan akan bergerak menuju atom Cl sehingga terjadi pengutuban /kepolaran, ikatan ini disebut ikatan kovalen polar.

Contoh :                       H    H          dan       H    Cl

 

 

Perbedaan senyawa polar dengan nonpolar :

 

Senyawa Polar

Senyawa Non Polar

  • Electron yang dipakai bersama tertarik ke salah satu atom
  • Beda keelaktronegatifan besar
  • Momen dipol*  0
  • Molekul diatomik : 2 atom yang berbeda, contoh : HCl, HF
  • Molekul poliatom : bentuk molekulnya asimetris (atom pusat memiliki pasangan electron bebas), contoh : NH3, H2O
  • Electron yang dipakai bersama tertarik sama kuat
  • Beda keelektronegatifannya kecil / nol
  • Momen dipol* = 0
  • Molekul diatomik : 2 atom yang sama, contoh : H2, Cl2, F2
  • Molekul poliatom : bentuk molekulnya simetris (atom pusat tidak memiliki pasangan electron bebas), contoh : CH4, CCl4

* momen dipol (tingkat kepolaran molekul) = hasil kali jumlah muatan pada ujung dengan

jarak antara kedua muatan (+ dan -)

 

  1. Ikatan Kovalen Koordinasi

Adalah ikatan kovalen yang terbentuk dengan cara pemakaian bersama pasangan electron yang berasal dari salah satu atom yang memiliki pasangan electron bebas (PEB), sedangkan atom lain hanya menyediakan orbital kosong.

Contoh :           ikatan NH3 dengan H+                ion NH4+

+                       ditulis

Ikatan kovalen koordinasi digambarkan dengan lambang electron yang sama (dua titik). Hal itu menunjukkan bahwa pasangan electron itu berasal dari atom yang sama. Garis ikatan kovalen koordinasi digambarkan dengan tanda panah ().

 

  1. Ikatan Logam

Adalah ikatan yang terbentuk akibat penggunaan bersama electron-elektron valensi antar atom logam sesamanya tanpa membentuk molekul. Ikatan logam sangat kuat karena elektron valensinya bergerak cepat mengitari inti atom logam sehingga satu sama lain sukar dilepaskan. Pergerakan electron itu bagaikan gelombang lautan electron yang bergerak cepat mengitari kumpulan inti atom logam.

Unsur logam memiliki sedikit electron valensi, Karena itu kulit terluar atom logam relative longgar (banyak tempat kosong) sehingga electron valensinya dapat berpindah dari satu atom ke atom lain. Elektron-elektron valensi tersebut berbaur dan membungkus ion-ion positif logam di dalamnya. Karena muatan yang berlawanan, terjadilah gaya tarik menarik (gaya elektrostatis) antara ion-ion positif logam dengan electron-elektron valensi.

 

 

 

 

 

 

 

 

Kekuatan ikatan logam ditentukan oleh besarnya gaya tarik menarik antar ion positif dengan electron yang bergerak bebas. Semakin  besar jumlah muatan positif ion logam berarti semakin banyak jumlah electron bebas maka semakin besar kekuatan ikatan logam.

 

 

electron-elektron             ion logam bermuatan positif

 

  1. Memprediksi Jenis Ikatan

Sifat fisis suatu senyawa sangat bergantung pada jenis ikatan antar atomnya. Jenis ikatan dapat diprediksi dengan memperhatikan jenis atom yang berikatan.

Perbedaan sifat fisis senyawa ion, senyawa kovalen dan logam :

 

Senyawa Ion

Senyawa Kovalen

Logam

  • Berupa padatan pada suhu ruang
  • Keras tapi rapuh
  • Titik didih dan titik leleh tinggi
  • Larut dalam pelarut air
  • Lelehan (cair) dapat menghantarkan listrik
  • Berupa gas, cairan/padatan lunak pada suhu ruang
  • Lunak dan tidak rapuh
  • Titik didih dan titik leleh rendah
  • Umumnya tidak larut dalam air
  • Umumnya tidak dapat menghantarkan listrik
  • Berupa padatan pada suhu ruang
  • Keras tapi lentur / tidak mudah patah jika ditempa
  • Titik didih dan titik leleh tinggi
  • Menghantar listrik dan panas yang baik
  • Permukaan mengkilap

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s