a. Unsur Na c. Unsur N
b. Unsur C d. Unsur O
G. N. Lewis (1875–1946)
47
Ikatan Kimia
B.
Ikatan Ion
Untuk mencapai keadaan stabil, atom-atom melakukan ikatan satu sama lain dengan cara serah-terima elektron valensi membentuk ikatan ion. Senyawa yang dibentuk dinamakan senyawa ion. Ikatan ion terbentuk
akibat adanya serah-terima elektron di antara atom-atom yang berikatan sehingga konfigurasi elektron dari atom-atom itu menyerupai konfigurasi elektron gas mulia. Adanya serah-terima elektron menghasilkan atom- atom bermuatan listrik yang berlawanan sehingga terjadi gaya tarik- menarik elektrostatik. Gaya tarik-menarik inilah yang disebut ikatan ion.
Atom-atom yang menyerahkan elektron valensinya kepada atom pasangannya yang bermuatan positif disebut kation. Adapun atom-atom
yang menerima elektron yang bermuatan negatif disebut anion.
Lewis menggambarkan elektron valensi atom dengan titik yang mengelilingi lambang atomnya. Jumlah titik menyatakan jumlah elektron valensi. Penulisan seperti itu dikenal dengan rumus titik elektron.
Perhatikan proses pembentukan senyawa natrium klorida (NaCl) yang terbentuk dari atom natrium (Na) dan atom klorin (Cl) berikut.
Na + Cl ⎯⎯→ Na+Cl–
Atom natrium melepaskan satu elektron membentuk kation Na+,
konfigurasi elektronnya sama dengan atom neon (2 8). Pada saat bersamaan, atom klorin menerima elektron dari atom natrium membentuk anion Cl–, konfigurasinya sama dengan atom argon (2 8 8). Oleh karena
kedua ion yang terbentuk memiliki muatan berlawanan maka terjadi gaya tarik-menarik elektrostatik (gaya coulomb) membentuk ikatan ion
(perhatikan Gambar 3.1).
+
Na Cl Na
+
Cl
Mengapa atom-atom logam cenderung membentuk kation, sedangkan atom-atom bukan logam membentuk anion? Diskusikan dengan teman sekelas Anda.
Kegiatan Inkuiri
Gambar 3.1 Ikatan Ion
Sumber:Jendela IPTEK Materi, 1997 Ion Cl bermuatan negatif Ion Na bermuatan positif
Sekilas
Kimia
Garam Natrium Klorida (NaCl)
Natrium Kloridadikenal sebagai garam dapur dan merupakan senyawa ionik, suatu padatan yang rapuh dengan titik leleh tinggi. Natrium klorida bersifat menghantarkan arus listrik dalam bentuk lelehan dan larutan.
Garam dapur biasanya diproduksi di daerah pinggiran pantai. Indonesia merupakan penghasil garam dapur karena Indonesia merupakan daerah kepulauan. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya nelayan yang mem- produksi garam sebagai mata pencarian sampingan.
Konsumsi dunia untuk zat ini sekitar 150 juta ton per tahun. Natrium klorida banyak diperlukan dalam pembuatan kimia anorganik dan juga digunakan untuk mencair- kan es atau salju di jalan raya dan trotoar.
Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000.
Untuk menjelaskan secara nyata pembentukan ikatan ion, lakukan percobaan berikut.
Pembentukan Ikatan Ion
Tuliskan pembentukan ikatan ion dari magnesium dan klorin dalam senyawa MgCl2.
Jawab
Pada pembentukan senyawa MgCl2, satu atom Mg mengikat dua atom Cl.
Konfigurasi elektron 12Mg: 2 8 2. Atom Mg akan stabil jika melepaskan dua elektron
valensinya membentuk Mg2+ (2 8). Konfigurasi elektron
17Cl: 2 8 7. Atom Cl akan
stabil jika menerima satu elektron valensi menjadi Cl– (2 8 8).
Mg Mg 2+ Mg ⎯⎯→ Mg2+ + 2e Cl Cl Mg + Cl2 ⎯⎯→ MgCl2 Mg + 2 Cl Mg Cl Cl
Dengan demikian, dua elektron yang dilepaskan Mg akan diterima oleh dua atom klor. Ketiga ion ini akan tarik menarik membentuk ikatan ion.
Pada pembentukan kation, jumlah elektron yang dilepaskan sesuai dengan nomor golongan dalam tabel periodik. Pada pembentukan anion, jumlah elektron yang diterima sama dengan delapan dikurangi nomor golongan. Perhatikanlah Tabel 3.2.
Li+
Na+
K+
Rb+
IA
Tabel 3.2 Anion dan Kation Beberapa Unsur
Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ IIA O2– S2– – – VIA F– Cl– Br– I– VIIA Cl + e– ⎯⎯→Cl–
Aktivitas Kimia 3.1
Pembuatan Garam Natrium Klorida Tujuan
Membuktikan ikatan ion melalui pembuatan garam dari ion natrium dan klorin.
Alat
1. Labu erlenmeyer 3. Gelas kimia 5. kaki tiga 7. spatula 2. Pembakar bunsen 4. Cawan penguap 6. kasa
Bahan 1. HCl 10 mL 2. NaOH 10 mL 3. Larutan indikator 4. Air
Kata Kunci
• Anion • Ikatan ion • Kation • Senyawa ionContoh 3.1
Diketahui unsur-unsur P, Q, R, S, T dengan nomor atom berturut-turut 12, 13, 14, 15 , dan 35. Ikatan ion dapat terjadi antara atom-atom unsur .... A. P dan Q B. Q dan R C. R dan S D. P dan T E. S dan T Pembahasan Konfigurasi elektron: • 12P: 2 8 2 (atom logam) • 13Q: 2 8 3 (atom logam)• 14R: 2 8 4 (atom semi logam)
• 35T: 2 8 18 7 (atom nonlogam)
Ikatan ion terjadi antara atom logam dan nonlogam.
Jadi, jawabannya adalah (D).
Ebtanas 1999-2000
49
Ikatan Kimia
C.
Ikatan Kovalen
Unsur-unsur logam dan bukan logam cenderung membentuk senyawa ion untuk mencapai keadaan stabil melalui serah-terima elektron sehingga tercapai konfigurasi elektron seperti gas mulia. Di alam, banyak senyawa yang terbentuk dari unsur-unsur bukan logam seperti gas oksigen (O2), nitrogen (N2), dan metana (CH4). Bagaimanakah molekul-molekul tersebut dibentuk?
1. Ikatan Kovalen
Menurut Lewis, atom-atom bukan logam dapat membentuk ikatan dengan atom-atom bukan logam melalui penggunaan bersama pasangan elektron valensinya. Apa yang dimaksud dengan penggunaan bersama pasangan elektron valensi? Mengapa ikatan antar-atom bukan logam tidak
melalui serah-terima elektron?
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Gambarkan pembentukan ikatan ion antara
magnesium dan oksigen.
2. Gambarkan pembentukan ikatan ion antara aluminium
dan klorin.
3. Berapakah jumlah atom natrium yang diperlukan
untuk membentuk senyawa ion dengan belerang?
4. Mengapa unsur-unsur golongan IA dan IIA cenderung
melepaskan elektron valensi membentuk kation, sedangkan unsur-unsur golongan VIA dan VIIA cenderung menerima elektron membentuk anion?
Tes Kompetensi Subbab B
Bandingkan energi ionisasi dan afinitas elektron atom-atom bukan logam. Manakah yang lebih mungkin dicapai oleh atom-atom itu untuk membentuk konfigurasi elektron seperti gas mulia?
Kegiatan Inkuiri
Langkah Kerja
1. Tuangkan 10 mL HCl encer ke dalam labu erlenmeyer. 2. Campurkan dengan 10 mL larutan NaOH.
3. Amati warna yang terjadi.
4. Jika warnanya masih merah, tambahkan beberapa tetes natrium hidroksida sampai netral. Amati warna yang dihasilkan.
5. Aduk labu setiap menambahkan NaOH.
6. Cek larutan yang dihasilkan dengan larutan indikator. 7. Tuangkan larutan garam netral tersebut pada gelas kimia.
Kemudian, panaskan sampai terbentuk kristal garam. 8. Letakkan kristal garam tersebut pada cawan penguap.
Pertanyaan
1. Apakah yang dapat Anda amati ketika larutan menjadi netral?
2. Apakah nama garam yang Anda buat?
3. Dapatkah Anda menggambarkan pembentukan garam dengan menuliskan reaksinya?
4. Jelaskan jenis ikatan garam yang terjadi.
Larutan garam Pemanas air Api HCl + indikator universal NaOH
Contoh:
Atom H dapat berikatan kovalen dengan Cl membentuk HCl. Perhatikan konfigurasi elektron atom H dan Cl berikut.
1H = 1 dan 17Cl = 2 8 7
Agar elektron valensi atom H mirip dengan atom He (2) maka diperlukan satu elektron. Demikian pula atom Cl, agar mirip dengan konfigurasi elektron atom Ar (2 8 8), diperlukan satu elektron.
Oleh karena kedua atom tersebut masing-masing memerlukan satu elektron maka cara yang paling mungkin adalah setiap atom
memberikan satu elektron valensi untuk membentuk sepasang elektron ikatan. Perhatikan Gambar 3.2.
Pembentukan Ikatan Kovalen Tunggal
Tuliskan pembentukan ikatan kovalen tunggal antara atom C dan H dalam molekul CH4.
Jawab
Konfigurasi elektron atom 1H = 1. Konfigurasi elektron atom 6C = 2 4.
Atom C akan stabil jika mengikat empat elektron membentuk konfigurasi mirip dengan atom Ne(2 8). Empat elektron ini dapat diperoleh dengan cara menyumbangkan empat atom H. Jadi, setiap atom H memberikan saham 1 elektron valensinya.
H • + • Cl•• • • • • • • H Cl • • • • • •
Sepasang elektron valensi yang digunakan bersama membentuk