Makalah Ikatan Ion Dan Hidrogen

(1)

MAKALAH

IKATAN KIMIA

“Ikatan Ion dan Ikatan Hidrogen”

Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata

Kuliah Ikatan Kimia Semester Ganjil Dosen Pengampu: Bu Latifah

Kelompok 12:

Dwi Norma Gupitasari 4301411042 Shobirotu Salamah 4301411050

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG 2013

ISI

Ikatan Ion

(2)

Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E. Brady, 1990). Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan elektron (logam) dengan atom yang menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron berubah menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima elektron berubah menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik-menarik (gaya elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen).

Dalam pelaksanaannya, ikatan ionik akan terbentuk apabila suatu atom memiliki kemampuan yang tinggi untuk melepaskan elektron dan atom yang lain mempunyai kemampuan yang cukup tinggi untuk menangkap elektron yang dilepaskan oleh atom yang pertama itu. Hal ini hanya akan terjadi bila atom yang pertama mempunyai potensial ionisasi rendah, sehingga mudah melepaskan elektron. Dan atom yang kedua harus memiliki afinitas elektron yang cukup besar, sehingga mempunyai kemampuan yang cukup besar pula untuk menangkap elektron tersebut. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa ikatan ionik akan terbentuk antara dua atom yang berikatan memiliki selisih elektronegativitas cukup besar.

Senyawa yang memiliki derajat paling tinggi dalam ikatan ionik adalah yang terbentuk oleh reaksi antara unsur yang memiliki orbital terluar s1_{dengan unsur yang}

memiliki orbital terluar p5_{. Kedua unsur tersebut memiliki perbedaan elektronegativitas yang}

besar. Dalam tabel periodik, unsur-unsur yang umumnya membentuk ikatan ionik adalah unsur alkali dan alkali tanah (memiliki elektron valensi s1_{dan s}2_{) dengan unsur halogen}

(memiliki elektron valensi p4_{dan p}5_{). Beberapa pengecualian terjadi untuk Flor yang}

memiliki elektronegativitas tertinggi, dan atom Cesium (Cs) yang memiliki elektronegativitas terendah mengakibatkan ikatan yang terbentuk dari kedua atom ini tidak sepenuhnya ionik.

Sebagai contoh, akan ditinjau ikatan kimia yang terjadi antara atom Na dan atom Cl dalam garam dapur, NaCl. Atom natrium memiliki potensial ionisasi yang rendah sehingga akan bersifat mudah melepaskan elektron terluarnya, sedangkan atom Cl memiliki elektronegativitas yang tinggi, sehingga akan bersifat mudah menangkap elektron terluar dalam atom Na akan ditarik oleh atom Cl. Akibatnya atom Na akan berubah menjadi ion Na+ dan atom Cl akan berubah menjadi ion Cl-, akan terjadi tarik menarik elektrostatik satu sama lain sesuai dengan hukum coulomb. Berikut penggambaran ikatan ion dengan struktur lewis :

(3)

Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar, semua senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. Senyawa yang terbentuk dari ikatan ionik umumnya berupa kristal padat seperti; Natrium Klorida (NaCl), Cesium Klorida (CsCl), Kalium Bromida (KBr), Natrium Yodida (NaI) dan lainnya.

Penamaan untuk senyawa yang dibangun melalui ikatan ion diberikan dengan “menyebutkan nama atom logam (kation) dan menyebutkan nama anion ditambahkan dengan akhiran ida”. Pada Tabel 1. di bawah ini diberikan lambang dan nama atom logam yang memiliki elektron valensi s1_{dan s}2_{dan p}4_{dan p}5_.

Tabel 1. Ikatan ion dan tatanamanya

Sifat-sifat ikatan ion, antara lain:

1. Merupakan zat padat

dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi. Sebagai contoh, NaCl meleleh pada 801 °C.

2. Bersifat polar sehingga larut dalam pelarut polar. 3. Rapuh, sehingga hancur jika dipukul.

4. Lelehannya menghantarkan listrik.

5. Larutannya dalam air dapat menghantarkan listrik.

Ikatan Hidrogen

A. Definisi Ikatan Hidrogen

Ikatan Hidrogen merupakan ikatan antar molekul yang memiliki atom H yang terikat pada atom yang memiliki keelektronegatifitas yang tinggi. Ikatan Hidrogen juga dapat didefenisikan sebagai sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari

(4)

kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen

dan ikatan ion. Ikatan hidrogen seperti interaksi dipol-dipol dari Van der Waals. Perbedaannya adalah muatan parsial positifnya berasal dari sebuah atom hidrogen dalam sebuah molekul. Sedangkan muatan parsial negatifnya berasal dari sebuah molekul yang dibangun oleh atom yang memiliki elektronegatifitas yang besar, seperti atom Flor (F), Oksigen (O), Nitrogen (N). Muatan parsial negatif tersebut berasal dari pasangan elektron bebas yang dimilikinya. Perhatikan gambar

Gambar. Muatan parsial yang berasal dari atom yang memiliki pasangan elektron bebas.

2.2. Asal Mula

Ikatan Hidrogen

Molekul-molekul yang memiliki kelebihan ikatan adalah:

Catatan: Garis yang tebal

menunjukkan ikatan berada pada bidang atau pada kertas. Ikatan putus-putus mengarah ke belakang bidang atau kertas berarti menjauh dari kamu, dan bentuk baji (wedge-shaped) mengarah ke arah kamu.

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul tersebut:

• Hidrogen tertarik secara langsung pada salah satu yang unsur yang paling elektronegatif, menyababkan hidrogen memperoleh jumlah muatan positif yang signifikan

(5)

• Tiap-tiap unsur yang mana hidrogen tertarik padanya tidak hanya negatif secara signifikan, tetapi juga memiliki satu-satunya pasangan elektron bebas yang aktif.

Pasangan elektron bebas pada tingkat-2 memiliki elektron yang dikandungnya pada volume ruang yang relatif kecil yang mana memiliki densitas yang tinggi muatan negatif. Pasangan elektron bebas pada tingkat yang lebih tinggi lebih tersebar dan tidak terlalu atraktif pada sesuatu yang positif.

2.3. Klasifikasi Ikatan Hidrogen

Berdasarkan adanya ikatan hidrogen pada senyawa, terdapat 2 jenis:

 Ikatan Hidrogen Intermolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada molekul yang berbada (antar molekul). Contohnya reaksi antara H2O dengan Cl-(aq)

terdapat beberapa ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul, yaitu Hδ+_{dan Cl}δ-

sebanyak pasangan elektron bebas disekitar ion Cl. (4 pasang elektron bebas)



Gambar. Ikatan hidrogen yang terbentuk melalui ikatan intermolekular (antarmolekul).

 Ikatan Hidrogen Intramolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada satu molekul (dalam satu senyawa). Contohnya molekul air (H2O), dalam

air terdapat ikatan hidrogen sejumlah pasangan elektron bebas pada pusat senyawa.

(6)

Gambar. Ikatan hidrogen yang terbentuk dalam senyawa air (H2O).

Ikatan hidrogen intramolekular banyak ditemukan dalam makromolekul seperti protein dan asam nukleat dimana ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama yang berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.

2.4. Contoh Ikatan Hidrogen

 Air, sebagai dasar kehidupan, disatukan dengan ikatan hidrogen. Gaya tarik antara molekul polar yang mengandung hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari molekul oksigen. Pada ikatan polar setiap atom hidrogen bermuatan agak positif sehingga dapat menarik elektron. Ikatan hidrogen menyebabkan titik didih dan titik leleh air tinggi bila dibandingkan molekul lain yang kecil tapi molekulnya nonpolar.

 Banyak organik (karboksilat) asam membentuk ikatan hidrogen dimer dalam keadaan padat.

 Beberapa gugus hidroksil

memberikan banyak kesempatan untuk ikatan hidrogen dan mengarah pada viskositas tinggi zat-zat seperti gliserin dan

(7)

sirup gula.

2.5. Fakta Eksperimen

• Senyawa-senyawa organik yang mengandung gugus hidroksi –OH atau gugus amino –NH2 relatif lebih larut dalam air disebabkan karena pembentukan ikatan hidrogen

dengan molekul air.

• Dimerisasi asam karboksilat seperti asam asetat CH3COOH juga merupakan contoh

yang sangat baik adanya ikatan hidrogen.

• Secara fisika titik didih suatu molekul seharusnya bergantung pada berat molekulnya, yakni semakin berat molekul suatu senyawa maka makin sulit menguap maka semakin tinggi titik didihnya. Namun fakta eksperimen titik didih senyawa hidrida unsur-unsur golongan VA, VIA, VIIA menunjukkan adanya penyimpangan sebagaimana ditunjukkan Gambar 5.1 dibawah ini:

(8)

• Titik didih senyawa hidrida golongan IVA semakin tinggi dengan urutan: CH4 < SiH4

< GeH4 < SnH4. Urutan kenaikan titik ini sesuai dengan konsep bahwa semakin besar

berat molekul semakin tinggi titik didihnya.

• Pada senyawa hidrida golongan VA tampak titik didih semakin tinggi dengan uurutan: PH3 < AsH3 < SbH3 < NH3 seharusnya titik didih molekul NH3 paling

rendah karena berat molekulnya paling ringan. Titikdidih NH3 dibandingkan dengan

molekul lainnya yang berat molekulnya lebih besar merupakan fakta:

Diantara molekul NH3 terjadi ikatan hidrogen sehingga untuk bisa menguap

diperlukan energi tambahan untuk memutuskan ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul NH3.

• Kasus serupa terjadi pada titik didih senyawa hidrida golongan VIA dan VIIA. Berdasarkan urutan bertambahnya berat molekul,seharusnya titik didih semakin tinggi dengan urutan: H2O < H2S < H2Se < H2Te, tetapi fakta eksperimen menunjukkan:

Titik didih H2O paling tinggi.

HF < HCL < HBr < HI, fakta eksperimen menunjukkan: Titik didih HF paling tinggi.

Tingginya titik didih H2O dibandingkan dengan senyawa hidrida lainnya dalam satu

golongan dan tingginya titik didih HF dibandingkan senyawa hidrida lainnya dalam satu golongan merupakan fakta terjadinya ikatan hidrogen antara molekul H2O dan

antara molekul HF.

• Kekuatan ikatan hidrogen sangat dipengaruhi oleh perbedaan elektonegativitas antara atom-atom dalam molekul.

Semakin besar perbedaan elektronegativitasnya, semakin besar kekuatan ikatan hidrogen yang terbentuk.

(9)

antar molekul HF > H2O > NH3, seharusnya titik didih HF lebih tinggi dari H2O dan

NH3.

Namun fakta eksperimmen menunjukkan:

Ternyata titik didih H2O lebih tinggi dari pada titik didih HF.

Hal itu disebabkan karena tiap molekul air berpotensi membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air sekelilingnya, maka titik didih H2O lebih tinggi dari titik

didih senyawa HF meskipun ikatan hidrogen pada HF lebih kuat dari ikatan hidrogen pada H2O.

Pada hidrogen fluorida yang muncul adaleh kekurangan hidrogen sehingga tiap molekul HF hanya bisa membentuk satu ikatan hidrogen dangen molekul HF yang lainnya. Pada kasus amonia, jumlah ikatan hidrogen dibatasi oleh fakta bahwa tiap atom nitrogen hanya mempunyai satu pasang elektron.

Air dapat digambarkan sempurna sebagai sistem ikatan yang “sempurna” karena

pada tiap molekul air terdapat 2 pasang elektron bebas dan 2 atom hidrogen. Oleh karena itu tiap molekul air dapat membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air disekelilingnya.

2.6. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi

Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya tarikan antara molekul (atom H dan atom lain):

(10)

elektron ikatan. Jika atom-atom memiliki elektronegatifitas yang setara, keduanya memiliki kecenderungan yang sama untuk menarik pasangan elektron ikatan, dan karena itu akan ditemukan setengah rata-rata antara kedua atom, sebagai contoh, pada molekul H2 atau Cl2.

“semakin besar perbedaan keelektronegatifan atom dalam suatu molekul atau antarmolekul, maka semakin kuat ikatan hidrogen”

• Polaritas , adalah kepolaran suatu unsur yang berikatan dengan unsur lain dan masih terdapat pasangan elektron bebas pada pusat molekulnya..

“Semakin banyak pasangan elektron bebas (pasangan elektron tak berikatan), maka semakin mudah membentuk ikatan hidrogen”

2.7. Pengaruh Dari Ikatan Hidrogen Pada Senyawa

 Titik didih Hidrida (◦C) Jumlah Elektron Hidrida Gol. 14 Titik didih Hidrida Gol. 15 Titik didih Hidrida Gol. 16 Titik didih Hidrida Gol. 17 Titik didih 10 CH4 -164 NH3 -75 H2O 100 HF 20 18 Si H4 -112 PH3 -87 H2S -61 HCl -85 36 Ge H4 -90 AsH3 -55 H2Se -41 HBr -67 54 Sn H4 -52 SbH3 -18 H2Te -2 HI -35

(11)

PENUTUP

A. Kesimpulan

• Ikatan ion terjadi antara atom logam (melepas elektron) dan nonlogam (menerima elektron).

• Dalam ikatan ion, terjadi serah terima elektron antara ion positif (kation) dengan ion negatif (anion).

• Ikatan Hidrogen terjadi antara atom hidrogen dengan atom lain yang memiliki keelektronegatifan cukup besar.

• Semakin besar perbedaan keelektronegatifan pada suatu molekul, maka semakin kuat gaya tarikan hidrogen (ikatan hidrogen).

• Semakin banyak pasangan elektron bebas (pasangan elektron tak berikatan), maka semakin mudah senyawa tersebut membentuk ikatan hidrogen.

• Besarnya gaya dalam ikatan hidrogen dapat mempengaruhi titik didih senyawa yang berikatan.

B. Saran

Agar dalam penyusunan makalah ini bisa memberikan manfaat yang besar maka penulis menyarankan:

• Agar setelah membaca makalah ini para pembaca dapat memahami dan mengerti defenisi, klasifisaksi dan contoh-contoh ikatan hidrogen.

• agar para pembaca dapat memberikan saran yang sifatnya membangun demi perbaikan penyusunan makalah berikutnya.