MEDIA MENGAJAR
KIMIA
Kelompok Peminatan
Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam
Untuk SMA/MA Kelas X
IKATAN KIMIA
BAB 4
https://www.shutterstock.com/Egorov Artem
PERANAN ELEKTRON PADA �PEMBENTUKAN IKATAN KIMIA
1. Aturan Oktet
G.N.Lewis dan W.Kossel mengaitkan kestabilan gas mulia dengan konfigurasi elektronnya. Gas mulia mempunyai konfigurasi penuh, yaitu konfigurasi oktet (mem punyai 8 elektron pada kulit luar), kecuali helium dengan konfigurasi duplet (dua elektron pada kulit luar).
Unsur-unsur lain dapat mencapai konfigurasi oktet dengan melepas elektron valensi nya atau menyerap elektron tambahan.
Serah-terima elektron menghasilkan ikatan ion, sedangkan pemasangan elektron menghasilkan ikatan kovalen. (AKAN SEGERA DIBAHAS)
2. Lambang Lewis
Lambang Lewis adalah lambang atom disertai elektron valensinya.
Lambang Lewis unsur gas mulia menunjukkan 8 elektron valensi yang terbagi dalam 4 pasangan. Lambang Lewis unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (elektron yang belum berpasangan).
IKATAN ION (IKATAN ELEKTROVALEN)
Ikatan ion adalah gaya tarik-menarik listrik antara ion yang berbeda muatan. Ikatan ion disebut juga ikatan elektrovalen.
1. Pembentukan Ikatan Ion
Atom yang melepas elektron menjadi ion positif. Atom yang menyerap elektron menjadi ion negatif.
Senyawa biner antara logam dengan nonlogam cenderung bersifat ionik.
Dokumen penerbit
2. Rumus Kimia Senyawa Ion
Mengapa rumus kimia natrium klorida adalah NaCl (Na : Cl = 1 : 1)?
Salah satu cara menggambar struktur kristal natrium klorida. Dalam kristal natrium klorida, tiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl– dan tiap ion Cl- dikelilingi oleh 6 ion Na+, perbandinganionNa+:ionCl–=1:1.
.
https://www.shutterstock.com/ Vasilyev
IKATAN KOVALEN
1. Pembentukan Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk karena memiliki elektron yang digunakan bersama.
Ikatan antara sesama nonlogam merupakan ikatan kovalen.
Dokumen penerbit
2. Rumus Kimia Senyawa Kovalen Biner
3. Rumus Struktur atau Struktur Lewis Senyawa Kovalen
Rumus struktur diperoleh dari rumus Lewis dengan mengganti setiap pasangan elektron ikatan dengan sepotong garis.
Dokumen penerbit
4. Ikatan Kovalen Rangkap Dua dan Kovalen Rangkap Tiga
Ikatan yang menggunakan sepasang elektron disebut ikatan tunggal, yang menggunakan dua pasang elektron disebut ikatan rangkap, sedangkan yang menggunakan tiga pasang elektron disebut ikatan rangkap tiga.
5. Ikatan Kovalen Koordinasi
Amonia (NH3) dapat bereaksi dengan boron triklorida (BCl3) membentuk senyawa NH3.BCl3
Atom N dalam NH3 sudah oktet dan mempunyai sepasang elektron bebas. Di pihak lain, atom B dalam BCl3 sudah memasangkan semua elektron valensinya, namun belum oktet. Seperti yang Anda duga, atom N (dari NH3) dan atom B (dari BCl3) dapat berikatan dengan menggunakan bersama pasangan elektron bebas dari atom N. Ikatan seperti itu kita sebut ikatan kovalen koordinasi, ikatan dativ, atau ikatan semipolar.
Dokumen penerbit
PERBANDINGAN SIFAT SENYAWA ION�DENGAN SENYAWA KOVALEN
Tidak ada senyawa yang 100% ionik atau 100% kovalen.
Dokumen penerbit
PENGECUALIAN DAN KEGAGALAN�ATURAN OKTET
1. Pengecualian Aturan Oktet
a. Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet
b. Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil
c. Senyawa dengan oktet berkembang
2. Kegagalan Aturan Oktet
Pada umumnya, senyawa unsur transisi maupun unsur postransisi tidak memenuhi aturan oktet. Unsur postransisi adalah unsur logam setelah unsur transisi.
Dokumen penerbit
MENGGAMBAR STRUKTUR LEWIS�(PENGAYAAN)
Langkah pertama dalam menuliskan struktur Lewis (rumus elektron) adalah menentukan kerangka (struktur) molekul yang rasional.
Dalam kaitan ini kita membedakan atom pusat dan atom terminal.
Atom pusat adalah atom yang terikat kepada dua atau lebih atom lainnya, sedangkan atom terminal hanya terikat pada satu atom lainnya.
Penulisan struktur Lewis dapat dilakukan dengan metode coba-coba,
1. Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis.
2. Umumnya, semua elektron dalam struktur Lewis berpasangan.
3. Umumnya, semua atom mencapai konfigurasi oktet (duplet untuk hidrogen). Namun dalam berbagai kasus, atom pusat tidak oktet. Atom Be, B, dan Al sering tidak mencapai oktet. Sementara itu, unsur periode ketiga atau periode yang lebih tinggi mungkin mengalami oktet berkembang.
4. Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Sebagai tips, umumnya ikatan rangkap dua atau rangkap tiga hanya dibentuk oleh unsur C, N, O, P, dan S.
Pertimbangkan hal berkut!
Atau dengan cara contoh berikut:
Dokumen penerbit
Contoh :
Dokumen penerbit
Contoh :
Dokumen penerbit
IKATAN LOGAM
Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi, yaitu suatu keadaan saat elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada satu atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari satu atom ke atom lain.
Elektron-elektron valensi tersebut berbaur sehingga menyerupai awan atau lautan yang membungkus ion-ion positif logam di dalamnya.
Dokumen penerbit
Logam merupakan konduktor yang baik karena elektron valensinya mudah mengalir. Logam dapat ditempa atau dapat ditarik karena ketika logam dipukul atau ditarik, atom-atom logam hanya bergeser, sedangkan ikatan di antaranya tidak terputus
https://www.shutterstock.com/Inna Bigun
GEOMETRI MOLEKUL
Geometri (bentuk) molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul.
Meramalkan geometri molekul berdasarkan teori tolak-menolak elektronelektron pada kulit luar atom pusatnya, yaitu teori domain elektron, dan berdasarkan teori hibridisasi.
Dokumen penerbit
1. Teori Domain Elektron
Teori ini merupakan penyem pur naan dari teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion). Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron.
a. Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap dua, atau rangkap tiga) merupakan satu domain.
b. Setiap pasangan elektron bebas merupakan satu domain.
kita harus mengetahui lebih dahulu struktur Lewisnya
Dokumen penerbit
Susunan ruang domain elektron yang menghasilkan tolakan minimum.
Tolakan antarpasangan elektron bebas > tolakan antara pasangan elektron bebas dengan pasangan elektron ikatan > tolakan antarpasangan elektron ikatan
Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.
Dokumen penerbit
a. Merumuskan tipe molekul
1) Atom pusat dinyatakan dengan lambang A,
2) Setiap domain elektron ikatan dinyatakan dengan X, dan
3) Setiap domain elektron bebas dinyatakan dengan E.
1) Senyawa biner berikatan tunggal
Jika atom pusat hanya berikatan tunggal, setiap ikatan hanya menggunakan satu elektron dari atom pusat.
2) Senyawa biner berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinasi
Jika atom pusat membentuk ikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinasi, setiap ikatan akan menggunakan 2 elektron valensi dari atom pusatnya.
Tipe molekul dapat ditentukan dengan urutan sebagai berikut.
a) Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (ev).
b) Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X).
c) Tentukan jumlah domain elektron bebas (E).
https://www.shutterstock.com/magnetix
1) Menentukan tipe molekul.
2) Menentukan geometri domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.
3) Menetapkan domain elektron terikat dengan menuliskan
lambang atom yang bersangkutan.
4) Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan pengaruh pasangan elektron bebas.
b. Menentukangeometrimolekul
Dokumen penerbit
2. Hibridisasi
Hibridisasi adalah peleburan orbital-orbital dari tingkat energi yang berbeda menjadi orbital-orbital yang energinya setingkat.
Dokumen penerbit
Berbagai macam tipe hibridisasi.
Dokumen penerbit
KEPOLARAN MOLEKUL
1. Ikatan Kovalen Polar dan Kovalen Nonpolar
Pasangan elektron akan lebih dekat ke arah atom yang mem punyai keelektronegatifan lebih besar.
Dalam molekul H2 tersebut, muatan negatif (elektron) tersebar secara homogen. Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen nonpolar.
Pasangan elektron ikatan tertarik lebih dekat ke atom Cl karena Cl mempunyai daya tarik elektron lebih besar daripada H. Akibatnya,
Pada HCl terjadi polarisasi. Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen polar.
Dokumen penerbit
Keelektronegatifan unsur-unsur menurut Pauling.
Dokumen penerbit
2. Molekul Polar dan Nonpolar
Molekul dengan ikatan polar dapat bersifat polar, dapat pula bersifat nonpolar, bergantung pada geometri (bentuk) molekulnya. Meskipun ikatan bersifat polar, jika molekul berbentuk simetris, secara keseluruhan molekul itu akan bersifat nonpolar.
Molekul dikatakan bersifat polar jika distribusi rapatan elektron tidak merata sehingga ada sisi molekul yang distribusi rapatan elektronnya lebih besar, sementara sisi lainnya lebih rendah.
a. Ikatan dalam molekul bersifat polar. Secara umum, ikatan antaratom yang berbeda dapat dianggap polar.
b. Bentuk molekul tidak simetris sehingga pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat muatan negatif.
Syarat molekul polar:
Dokumen penerbit
Molekul akan bersifat polar jika resultan vektor-vektornya tidak sama dengan nol.
3. Menunjukkan Kepolaran
Kepolaran suatu zat dapat ditentukan dengan meng amati perilaku zat itu dalam medan magnet.
pudak scientific
Dokumen penerbit
4. Momen Dipol
Kepolaran dinyatakan dalam suatu besaran yang disebut momen dipol (µ), yaitu hasil kali antara selisih muatan (q) dengan jarak (r) antara pusat muatan positif dengan pusat muatan negatif. Dengan satuan Debye (D)
µ = q × r
GAYA-GAYA ANTARMOLEKUL
en.wikipedia.org/Benjah-bmm 27
Selain gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul, dalam molekul air juga bekerja suatu jenis gaya lain, yaitu gaya yang mempersatukan molekul yang satu dengan molekul lainnya (gaya antarmolekul).
Semakin kuat gaya antarmolekul, semakin sulit untuk memutuskannya sehingga semakin tinggi titik leleh atau titik didihnya.
1. Gaya Tarik-Menarik Dipol Sesaat-Dipol Terimbas (Gaya London atau Gaya Dispersi)
Gaya dispersi adalah gaya tarik-menarik antara molekul-molekul dalam zat yang bersifat nonpolar.
(a) Keadaan normal. Molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan (awan elektron) yang simetris.
(b) Keadaan sesaat. Pergerakan elektron menghasilkan dipol sesaat.
(c) Dipol terimbas. Dipol sesaat pada molekul sebelah kiri mengimbas molekul di sebelah kanan. Hasilnya adalah gaya tarik dipol sesaat-dipol terimbas.
Dokumen penerbit
Elektron senantiasa bergerak dalam orbital. Perpindahan elektron dari suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan suatu molekul yang secara normal bersifat nonpolar menjadi polar sesaat sehingga terbentuk suatu dipol sesaat.
Dipol sesaat pada suatu molekul dapat mengimbas pada molekul di sekita r nya sehingga mem bentuk
suatu dipol ter imbas.
Dipol yang terbentuk dengan cara itu disebut dipol sesaat karena dipol itu dapat berubah miliaran kali dalam satu sekon.
Hasil nya adalah suatu gaya tarik-menarik antar molekul yang lemah.
Semakin banyak jumlah elektron dalam molekul, semakin mudah mengalami polarisasi.
Molekul yang bentuknya memanjang le bih mudah mengalami polarisasi dibandingkan molekul yang bentuknya membulat, kompak, dan simetris.
2. Gaya Tarik Dipol-dipol
Gaya dipol-dipol adalah gaya antarmolekul dalam zat yang polar. Dalam zat polar, molekul-molekulnya cenderung menyusun diri dengan ujung (pol) positif berdekatan dengan ujung (pol) negatif dari molekul di dekatnya.
Susunan dipol-dipol dalam senyawa polar.
Dalam membandingkan zat-zat yang mempunyai massa molekul relatif (mr ) kira-kira sama, adanya gaya dipol-dipol dapat menghasilkan perbedaan sifat yang cukup nyata.
Akan tetapi, dalam memban dingkan zat dengan massa molekul relatif (mr) yang berbeda jauh, gaya dispersi menjadi lebih penting.
Dokumen penerbit
3. Gaya Tarik Dipol-dipol Terimbas
Gaya antarmolekul seperti ini terjadi antara molekul polar dengan molekul nonpolar. Misalnya antara asam fluorida (HF) dengan karbon tetraklorida (CCl4).
Molekul polar dapat mengimbas molekul nonpolar di sekitarnya sehingga mengalami dipol sesaat sehingga terjadi suatu gaya tarik antarmolekul.
Dokumen penerbit
4. Ikatan Hidrogen
Suatu gaya antarmolekul yang relatif kuat terdapat dalam senyawa hidrogen dengan unsur-unsur yang mempunyai keelektronegatifan besar, yaitu fluorin (F), oksigen (O), dan nitrogen (N).
Hidrida unsur-unsur golongan IVA me nunjuk kan kecenderungan sesuai dugaan, yaitu titik
didih meningkat seiring dengan peningkat an massa molekul relatif. Senyawa HF, H2O, dan NH3 menunjukkan suatu pe nyimpang an dari kelompoknya.
Dokumen penerbit
Atom fluorin menarik kuat pasangan elektron ikatan sehingga molekul HF menjadi sangat polar. Akibatnya, atom hidrogen dari satu molekul membentuk gaya tarik-menarik yang relatif kuat dengan atom fluorin dari molekul lain di sekitarnya.
Dokumen penerbit
5. Gaya-gaya van der Waals
Gaya London, gaya Dipol-dipol, dan gaya dipol-dipol terimbas, semuanya tergolong gaya van der Waals.
a. Istilah gaya London atau gaya dispersi digunakan jika gaya antarmolekul itulah satu-satunya, yaitu untuk zat-zat yang nonpolar. Misalnya, untuk gas mulia, hidrogen, dan nitrogen.
b. Istilah gaya van der Waals digunakan untuk zat yang mempunyai dipol-dipol selain gaya dispersi, misalnya asam klorida danaseton.
Dokumen penerbit
6. Jaringan Ikatan Kovalen
Satu jenis ikatan antarpartikel yang sangat kuat adalah jaringan ikatan kovalen (covalent network) yang dapat membentuk struktur kovalen raksasa.
a. Intan dan grafit
Struktur (a) intan dan (b) grafit.
b. Silika (SiO2)
Struktur ikatan dalam mo lekul silika.
Dokumen penerbit