IKATAN KIMIA DALAM BAHAN

(1)

(2)

Sifat Atom dan Ikatan Kimia

Suatu partikel baik berupa ion bermuatan, inti

atom dan elektron, dimana diantara mereka,

akan membentuk ikatan kimia yang akan

menurunkan energi potensial antara partikel

(3)

Struktur Atom

1. Struktur atom adalah susunan atom-atom unsur

dalam bahan.

2. Struktur subatom adalah tentang

elektron-elektron dalam atom dan hubungan dengan nukleus.

3. Setiap atom mengandung nukleus (terdiri dari

(4)

Struktur Atom

Elektron dalam atom berdasarkan model atom Bohr yang di hasilkan dari konsep mekanik kuantum, yaitu

Elektron bergerak mengelilingi nukleus dalam suatu orbit berdasarkan energinya

(5)

Struktur Atom

(6)

Struktur Atom

 Sub kulit atom (berdasarkan teori ‘Pauli exclusion

principle’, terdiri atas :

s (l=0), jumlah elektron = 2; p (l=1), jumlah elektron = 6; d (l=2), elektron=10;

f (l=3), eletron = 14.

 Elektron yang paling rendah energinya, akan

(7)

Struktur Atom

Nomor Kuantum

Utama n

Sub Kulit Atom Bilangan elektron

Sub Kulit Atom Kulit Atom

(8)

Struktur Atom

 Konfigurasi elektron dapat ditulis sbb:

 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,

4f,5d,6p,7s,5f,6d,……

 Cara menulis konfigurasi bagi unsur tertentu, : oksigen = 1s2_2s2_2p4_; _{Karbon =} _1s2_2s2_sp2_;

 Elektron valensi ialah elektron yang memenuhi kulit atom paling luar. Elektron ini penting untuk

(9)

(10)

Ikatan Atom

Apabila atom-atom berdekatan dan bermuatan negatif (elektron) dan positif (proton-nukleus),

menurut Hukum Coulomb, akan saling tarik menarik, dan bila memiliki muatan yang sama

(11)

Ikatan Atom Terdiri dari 2, yaitu :

1. Ikatan Primer, terdiri atas :

a. Ikatan Ionik

b. Ikatan Kovalen

c. Ikatan Logam

2. Ikatan Skunder

(12)

(13)

Transfer Elektron dan Ikatan Ionik

1. Ikatan ini terjadi ketika ada perbedaan yang sangat

besar dari atom untuk melepas atau menangkap elektron

2. Perbedaan terjadi antara logam yang reaktif (gol 1A) dan non logam (gol 7A dan 6A atas)

3. Terjadi transfer elektron antara logam dan non logam

membentuk ion dengan konfigurasi gas mulia

4. Gaya elektrostatik antar ion positif dan negatif membentuk susunan padatan ionik dengan rumus kimia menunjukkan rasio kation terhadap anion (rumus empiris)

5. Kekuatan ikatan ion tinggi. Biasanya berada pada nilai

(14)

Ikatan Ion dalam Natrium Klorida

(15)

Model Ikatan Ionik



Fokus utama model ikatan ionik adalah

adanya transfer elektron dari logam ke non

logam untuk membentuk ion yang kemudian

bersatu membentuk ikatan senyawa ionik



Berdasarkan fenomena yang terjadi, Lewis

mengajukan aturan oktet, saat atom-atom

(16)

Sifat-sifat Ikatan Ionik



Keras



Kaku

(17)

Sharing Elektron dan Ikatan Kovalen

 Ikatan ini terjadi manakala terjadi perbedaan kecil untuk melepas atau menangkap elektron sehingga terjadi

sharing elektron

 Tipe ikatan ini umum terjadi antar atom non logam (logam juga bisa berikatan kovalen)

 Tiap-tiap atom non logam mempertahakan elektron masing-masing dan mencoba menarik elektron atom lain

 Gaya tarik masing-masing atom terhadap elektron valensi lawannya membuat kedua atom berikatan

(18)

Model Ikatan Kovalen



Jika kita membuka literatur kimia berupa

hand book atau ensiklopedi maka akan

didapati sebagian besar senyawa kimia yang

ada di alam berupa senyawa kovalen

(19)

(20)

(21)

Dalam model ikatan kovalen, atom mencapai

konfigurasi elektron kulit terluar penuh

(seperti gas mulia) namun elektron yang

dipakai bersama dihitung secara keseluruhan

sebagai milik masing-masing

(22)

Ikatan Logam

Bahan yang mempunyai ikatan logam adalah konduktor yang baik, jika di bandingkan

(23)

Ikatan Logam

 Secara umum atom logam berukuran besar, logam dapat dengan mudah kehilangan elektron terluar namun sulit menangkap/memperoleh elektron

 Sifat ini mengarahkan logam-logam untuk sharing elektron valensi mereka dengan cara yang berbeda pada ikatan kovalen

(24)

Sifat ikatan logam pada bahan, adalah

(25)

Ikatan Skunder

 Ikatan Sekunder antara atom - yaitu ikatan yang di hasilkan dari terbentuknya dwipolar pada atom atau molekul.

 Bila terdapat pemisahan antara proton dan elektron pada atom atau molekul, terjadi tarikan antara proton dan elektroon dwiploar yang berdekatan. Ikatan ini di sebut dengan ikatan sekunder.

(26)

Ikatan Sekunder

 Dalam molekul besar seperti gas nitrogen dan klorin, berlaku dwipolar yang tidak kekal.

 Pada suhu lebih rendah molekul-molekul ini lebih rapat dan mengalami tarikan dwipolar antara satu sama lain. Tarikan ini adalah disebut ikatan Van der Waals. Yaitu berlaku dalam nitrogen cair, klorin

dsbnya pada suhu rendah.

 Contoh: Nitrogen pada suhu <-198 o_{C, menjadi cair}

kerana ikatan Van der Waals ini dan menguap apabila ikatan ini telah musnah.

(27)

 Semua atom dan molekul (bahkan atom gas mulia)

menunjukkan saling tarik-menarik berjangkauan pendek yang ditimbulkan oleh gaya Van der Waals (gaya tarik antar dipol sesaat).

 Gaya van der Waals merupakan penyebab dari kondensasi gas menjadi zat cair dan pembekuan zat cair menjadi zat padat

walau tdk terdapat mekanisme ikatan ionik, kovalen atau ikatan logam.

 Tarikan Van der Waals berbanding lurus dengan _r-7 , shg hanya penting utk molekul yang sangat berdekatan. Gaya ini sangat lemah dibandingkan dengan gaya pada ikatan kovalen maupun ikatan ionik.

 Karena lemahnya ikatan ini, maka gas-gas menguap pada suhu yang rendah. Titik leleh helium, neon dan argon padat adalah : - 272,2; - 248,7 dan – 189, 2 C

(28)

Ikatan Hidrogen

 Dalam molekul air, amonia, Hidrogen flourida terdapat susunan molekul sehingga terjadi dwipolar kekal.

 Molekul-molekul air apabila berdekatan akan terjadi tarikan antara bagian atom hidrogen dengan atom oksigen

menyebabkan berlaku ikatan dwipolar.

 Ikatan ini disebut dengan ikatan hidrogen, yaitu Gaya tarik menarik elektrostatik kuat antara hidrogen pada satu molekul dengan atom N, O atau F. Ikatan ini lebih kuat daripada ikatan Van der Waals.

(29)

 Atom H hanya punya 1 elektron, berikatan kovalen dengan semua atom.

 Molekul H₂O, ikatan kovalen antara 2 atom H dan 1 atom O, bukan ikatan kovalen murni.

 Elektron bersamanya lebih ditarik ke arah atom O, shg muncul suatu Dipol listrik (atom H lebih positif dan atom O lebih negatif)

 Atom H yang lebih positif dapat mengikat atom O dari molekul H₂O yang lain.

 Atom H seolah-olah menjadi perekat antara satu molekul H₂O dgn 4 molekul H₂O yang lain

(30)

Hubungan Orde Ikatan, Panjang Ikatan

dan Energi Ikatan

Ikatan Orde Ikatan Panjang Rata-rata (pm)

(31)

HUBUNGAN SIFAT

–

SIFAT BAHAN

DENGAN ENERGI IKATAN

A. Pencairan

1. Pencairan dan Pendidihan Berhubungan

dengan Nilai Energi dari suatu bahan.

(32)

HUBUNGAN SIFAT – SIFAT BAHAN DENGAN ENERGI IKATAN

B. Kekerasan

1. Luas Penampang dari suatu bahan, sebanding dengan tegangan yang di hasilkan dan berbanding terbalik

dengan kekuatan ikatan antar atom.

2. Besar tegangan yang di perlukan untuk mendeformasi (memecah) ikatan antar atom, tergantung pada energi ikatan interatomik.

3. Material yang memiliki titik cair Tinggi, merupakan material yang lebih keras. Mis. Al₂O₃

4. Material yang memiliki titik cair Lebih rendah,

(33)

C. Pemuaian Thermal

Pemuaian Termal dari material dengan ikatan

Atom yang setara, berbandung terbalik dengan

(34)

D. Konduktivitas Logam

1. Konduktivitas Listrik tergantung dari Jenis ikatan Atomiknya.

2. Material yang dengan ikatan ionik dan kovalen merupakan konduktor yang kurang baik, karena elektron tidak bebas meninggalkan atom induk.

3. Material dengan ikatan Logam, adalah konduktor yang baik, karena elektron bebas berpindah sepanjang

(35)