BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
7. Ikatan Kimia
Menurut kurikulum 2004 subpokok bahasan Ikatan Kimia diajarkan pada siswa kelas X semester I. Standar kompetensi yang ingin dicapai dalam pengajaran subpokok bahasan ini adalah mendeskripsikan struktur atom, sifat-sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya. Sedangkan kompetensi dasar yang ingin dicapai yaitu mendeskripsikan kemungkinan terjadinya ikatan kimia dengan menggunakan tabel periodik.
Pokok bahasan Ikatan Kimia subpokok bahasan-sub pokok bahasan sebagai berikut:
a. Ikatan Ion b. Ikatan Kovalen
c. Ikatan Kovalen Koordinat d. Polarisasi Ikatan Kovalen e. Ikatan Logam
Dalam penelitian ini semua materi diajarkan.
Unsur gas mulia merupakan golongan unsur yang paling stabil. Semua unsur gas mulia terdapat di alam sebagai gas monoatomik (atom-atomnya berdiri sendiri) dan sangat sukar bereaksi dengan unsur lain. Menurut pendapat W. Kossel dan Gilbert N Lewis, kestabilan sifat gas mulia disebabkan oleh elektron valensinya yang berjumlah delapan (kecuali He dengan elektron valensi dua). Konfigurasi elektron valensi gas mulia ini dikenal sebagai konfigursi oktet, karena terdiri atas 8 elektron pada kulit luarnya. (Perhatikan Tabel. 2)
Tabel 2. Konfigurasi Elektron Unsur-unsur Gas Mulia Periode Unsur Nomor Atom Kulit
K L M N O P 1 2 3 4 5 6 He Ne Ar Kr Xe Rn 2 10 18 36 54 86 2 2 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 18 18 18 8 18 32 8 18 8
commit to user a. Ikatan Ion
Ikatan ion merupakan ikatan yang terbentuk akibat gaya elektrostatis antara ion yang berlawanan muatan sebagai akibat serah terima elektron dari satu atom ke atom yang lain.
Unsur lain akan melepaskan atau menerima elektron agar elektron valensinya serupa dengan elektron valensi unsur-unsur gas mulia sehingga mencapai kestabilan. Unsur golongan Alkali dan Alkali Tanah cenderung melepaskan elektron terluarnya untuk mencapai kestabilan dengan membentuk ion positif. Unsur-unsur Halogen mempunyai 7 elektron valensi, sehingga untuk membentuk konfigurasi elektron valensi seperti gas mulia (oktet) perlu menerima satu elektron, dengan demikian Halogen lebih stabil dalam bentuk ion negatif. Senyawa biner dari logam Alkali dengan golongan Halogen seperti NaCl, NaBr, KI, LiS dan CsCI semunya bersifat ionik. Senyawa dari logam Alkali Tanah juga bersifat ionik, kecuali beberapa senyawa dari Be.
Contoh:
Pada reaksi-reaksi berikut, masing-masing unsur dapat mencapai konfigurasi oktet. Tulislah rumus elektron (rumus Lewis) dan rumus empiris senyawa yang terbentuk
* Mg (Z = 12) + Cl (Z = 17) Jawab :
Mg (Z = 12) dan Cl (Z = 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut: Mg : 2 8 2
Cl : 2 8 7
Untuk mencapai konfigurasi oktet, Mg harus melepas 2 elektron, sedangkan Cl menyerap 1 elektron. Atom Mg berubah menjadi ion Mg2+, sedangkan atom Cl menjadi ion Cl
-Mg (2 8 2) Mg2+ (2 8 ) + 2e Cl (2 8 7) + e Cl- (2 8 8)
Ion Mg2+ dan ion Cl- kemudian bergabung membentuk senyawa denganr umus MgCl2.
commit to user b. Ikatan Kovalen
1) Ikatan Kovalen Tunggal
Ikatan yang terbentuk karena penggunaan bersama pasangan elektron disebut ikatan kovalen. Pada umumnya, ikatan kovalen terjadi antar unsur non logam yaitu antar unsur yang mempunyai daya tarik elektron relatif besar. Ikatan kovalen terbentuk karena serah terima elektron tidak dimungkinkan.
Contoh: Gambarkan terjadinya ikatan kovalen pada HCl ! H = 1
Cl = 2, 8, 7
Sesuai dengan aturan Oktet, atom H kekurangan 1 elektron (sehingga menyerupai Helium). Demikian juga, atom Klorin membutuhkan tambahan 1 elektron (sehingga menyerupai Argon). Meskipun kelektronegatifan Klorin lebih besar dari pada Hidrogen, atom Cl tidak dapat merampas elektron dari atom H karena atom H juga mempunyai daya tarik elektron yang relatif besar. Keadaan yang lebih stabil dapat dicapai dengan pemasangan elektron (membentuk ikatan kovalen). Masing-masing atom H dan Cl menyumbang 1 elektron untuk membentuk pasangan elektron milik bersama. Perhatikan gambar 1 !
H +
Cl
H Cl
HCl Gambar 1. Pembentukan Ikatan Kovalen pada HCl
2) Ikatan Kovalen Rangkap dan Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Dua atom dapat membentuk ikatan dengan sepasang, dua pasang atau tiga pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan. Ikatan dengan sepasang elektron disebut ikatan tunggal (ikatan kovalen), yang menggunakan dua pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap dua, sedangkan yang menggunakan tiga pasang elektron disebut ikatan kovalen rangkap tiga.
Ikatan kovalen rangkap dua misalnya pada pembentukan O2 di gambarkan sebagai berikut:
commit to user
O O O O O O
Gambar 2. Pembentukan Ikatan Kovalen pada O2
Ikatan kovalen rangkap tiga misalnya pada pembentukan N2, yaitu :
N N N N N N
Gambar 3. Pembentukan Ikatan Kovalen pada N2
c. Ikatan Kovalen Koordinat
Dalam beberapa senyawa, ikatan kovalen dapat pula terbentuk dengan penggunaan bersama sepasang elektron yang berasal dari salah satu atom yang berikatan, sedangkan atom lain hanya menerima saja pasangan elektron yang digunakan bersama itu. Ikatan kovalen yang terbentuk disebut ikatan kovalen koordinat. Pasangan elektron ikatan pembentuk ikatan koordinat digambarkan dengan anak panah kecil yang arahnya menuju atom yang menerima pasangan elektron. N H H H Cl Cl Cl B N H H H Cl Cl Cl B N H H H Cl Cl Cl B
Gambar 4. Pembentukan Ikatan Kovalen Koordinat pada NH3BCl3
d. Polarisasi Ikatan Kovalen
Keelektronegatifan yaitu sifat yang menyatakan kecederungan relatif dari unsur-unsur dalam hal menarik elektron ikatan ke pihaknya. Tabel 2 merupakan daftar harga keelektronegatifan.
Tabel 3. Daftar Keelektronegatifan
Atom Harga kelektronegatifan (f+) H C N Cl O F 2,1 2,5 3,0 3,0 3,5 4,0
commit to user
Salah satu akibat dari perbedaan keelektronegatifan ialah terjadinya polarisasi pada ikatan kovalen. Perhatikan dua contoh berikut :
H
H H Cl
a. Non polar b. Polar
Gambar 5. Polarisasi pada Ikatan Kovalen Polar dan Ikatan Kovalen Non Polar
Pada contoh (a), kedudukan pasangan elektron ikatan sudah pasti simetris terhadap kedua atom H. Dalam molekul H2 tersebut muatan negatif (elektron) tersebut secara homogen. Ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen non polar. Pada contoh (b), pasangan elektron ikatan tertarik lebih dekat ke atom Cl, karena Cl mempunyai daya tarik elektron lebih besar dari pada H. akibatnya, pada HCl terjadi polarisasi, dimana atom C lebih negatif dari pada atom H. ikatan seperti itu disebut ikatan kovalen polar.
Molekul dengan ikatan kovalen non polar seperti H2, Cl dan N2 sudah tentu bersifat non polar. Sebaliknya, molekul dengan ikatan polar bisa bersifat polar, bisa pula bersifat non polar, bergantung pada geometri/bentuk molekulnya. Walaupun ikatan bersifat polar jika molekul bersifat simetris maka secara keseluruhan molekul bersifat non polar.
Perhatikan beberapa molekul berikut:
Molekul BeCl2 NH3 BF3 Rumus Struktur Cl Be Cl N H H H B F F F
Bentuk Molekul Linear Piramida Segitiga planar
Tabel 4. Contoh Molekul, Rumus Struktur, dan Bentuk Molekul e. Ikatan Logam
Unsur logam mempunyai sedikit elektron valensi. Oleh karen aitu kulit terluar unsur logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong). Sehingga elektron dapat berpindah di satu atom ke atom lain. Mobilitas
commit to user
elektron dalam logam sedemikian bebas sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi, yaitu suatu keadaan dimana 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 didalamnya. Jadi, struktur logam dapat dibayangkan sebagai terdiri dari ion-ion positif yang dibungkus oleh awan atau lautan elektron valensi.
Struktur logam seperti diatas dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam, seperti daya hantar listrik, sifat dapat ditempa dan dapat tarik. Logam merupakan konduktor yang baik karena elektron valensinya yang mudah mengalir. Logam dapat ditempa atau dapat tarik karena ketika logam dipukul atau ditarik, atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatan didalamnya tidak terputus.
(Michael Purba, 2002: 142-173)