Desain Kegiatan Pembelajaran
PERTEMUAN 1 1. Indikator pencapaian
A. KESTABILAN UNSUR
Unsur-unsur di alam cenderung ingin mencapai suatu kestabilan.
Kestabilan diperoleh dengan cara bergabung dengan unsur lain, lalu membentuk suatu molekul atau senyawa yang stabil. Kemampuan bergabung tersebut terjadi karena gaya tarik-menarik antar unsur (atom).
Dengan demikian, setiap atom atau unsur dapat membentuk senyawa yang khas dan berbeda, karena kekuatan daya tarik-menarik antar atom mempengaruhi sifat senyawa yang terbentuk. Daya tarik-menarik antar atom membentuk suatu senyawa kimia disebut ikatan kimia. Ikatan kimia ditemukan pertama kali oleh ilmuwan asal Amerika Serikat bernama Gilbert Newton Lewis pada tahun 1916. Konsep ikatan kimia yang dikemukakan oleh keduanya sebagai berikut:
Gas mulia (He, Ne, Ar, Xe, dan Rn) sukar membentuk senyawa karena gas mulia memiliki susunan elektron yang stabil (tidak melepas dan menerima elektron di kulit terluarnya), sehingga disebut inert.
Setiap atom ingin memiliki susunan elektron yang stabil dengan cara melepaskan atau menangkap elektron.
Susunan elektron yang stabil dicapai dengan cara berikatan antar atom lain.
g. Selanjutnya, pendidik mengajak peserta didik menuliskan konfigurasi elektron semua unsur gas mulia seperti yang pernah dipelajari di bab sebelumnya.
1. Konfigurasi Gas Mulia
Atom-atom dapat dikelompokkan menjadi atom logam, nonlogam, metaloid, dan gas mulia. Dibandingkan dengan unsur-unsur lain, unsur gas
25 mulia merupakan unsur yang paling stabil. Kestabilan ini disebabkan karena kulit terluarnya terisi penuh oleh elektron. Kulit terluar atom-atom gas mulia terisi penuh oleh 2 elektron (untuk He) dan 8 elektron (untuk atom gas mulia lainnya). Susunan gas mulia disebut susunan duplet (untuk He) dan susunan oktet (untuk gas mulia selain He).
Atom He
Atom Ne
Atom Ar
Tabel 1.1 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
Sementara itu, ada ketentuan lain bagi unsur-unsur yang tidak memiliki 8 elektron pada kulit terluarnya. Semua unsur memiliki kecenderungan untuk mencapai kestabilan, maka setiap unsur bergabung dengan unsur lain guna memenuhi aturan oktet.
2. Cara Mencapai Kestabilan
Gas mulia lebih stabil dalam bentuk unsurnya sendiri, sedangkan unsur lain lebih stabil bila berikatan. kestabilandapat dicapai dengan melepas, menerima, atau pemakaian pasangan elektron bersama.
a. Melepas elektron
Unsur yang energi ionisasinya kecil akan melepas elektron dan membentuk ion positif seperti pada unsur-unsur golongan alkali (gol IA) dan alkali tanah (gol IIA). Pada unsur golongan IA cenderung melepas satu elektron, sedangkan unsur golongan IIA cenderung melepas dua elektron supaya mempunya konfigurasi elektron seperti gas mulia.
Gambar 1.1 Susunan elektron pada unsur- unsur gas mulia He, Ne, dan Ar
26
Contoh
b. Menerima elektron
Unsur yang energi ionisasinya besar akan menerima elektron dan membentuk ion negatif seperti pada unsur-unsur golongan oksigen (VIA) dan halogen (VIIA). Pada unsur golongan oksigen cenderung menerima dua elektron, sedangkan unsur golongan halogen cenderung menerima satu elektron supaya mempunyai konfigurasi elektron seperti gas mulia.
Contoh
c. Pemakaian pasangan elektron bersama
Pasangan elektron yang dipakai bersama terbentuk oleh atom- atom yang berikatan, dapat berasal dari kedua atom yang bergabung atau dapat pula berasal dari salah satu atom yang bergabung. Cara ini terjadi pada unsur-unsur yang memiliki kelektronegatifan tinggi karena unsur-unsur yang sama cenderung untuk menarik elektron. Konfigurasi elektron dapat lebih stabil dicapai dengan cara memasangkan elektron valensinya. Jumlah elektron yang dipasangkan sesuai dengan keadaan paling stabil yang mungkin dicapai.
Gambarkan pembentukan ion positif 12Mg!
Penyelesaian:
11Na Na+ + e-(melepaskan 1 elektron)
2 8 1 2 8
12Mg Mg2+ + 2e- (melepaskan 2 elektron)
2 8 2 2 8
Gambarkan pembentukan ion negatif atom 17Cl dan 8O!
Penyelesaian:
17Cl + e- Cl- (menerima 1 elektron) 2 8 7 2 8 8
8O + 2e- O2- (menerima 2 elektron)
2 6 2 8 8
27 Tabel 1.2 Kecenderungan Unsur-unsur untuk mencapai kestabilan Golongan Elektron Valensi Contoh Konfigurasi
Elektron Kecenderungan untuk Mencapai Kestabilan IA 1 3Li : 2 1 Melepaskan 1 elektron IIA 2 4Be : 2 2 Melepaskan 2 elektron IIIA 3 5B : 2 3 Melepaskan 3 elektron IVA 4 6C : 2 4 Meneriman 4 elektron
VA 5 7N : 2 5 Meneriman 3 elektron VIA 6 8O : 2 6 Meneriman 2 elektron VIIA 7 9F : 2 7 Meneriman 1 elektron
h. Pendidik menuliskan lambang Lewis beberapa unsur di papan tulis dan peserta didik mengamati dengan seksama.
i. Pendidik bertanya kepada peserta didik “Bagaimana hubungan antara susunan elektron valensi dengan lambang lewis?”.
j. Pendidik membimbing peserta didik untuk menyimpulkan hubungan antara susunan elektron valensi dengan lambang lewis.
k. Pendidik menunjukkan dan menjelaskan cara menggunakan media pembelajaran “Lewis Bond”.
l. Selanjutnya, pendidik menjelaskan tentang struktur Lewis.
3. Struktur Lewis
Struktur Lewis dikembangkan oleh Gilbert N. Lewis, menyatakan cara menggambarkan bagaimana atom-atom berikatan dalam membentuk molekul dengan menggunakan lambang Lewis dalam rangka mencapai kestabilan elektron yang lebih stabil. Lambang Lewis dilambangkan dengan gambar titik, silang, dan lain-lain. Pada struktur Lewis terdapat pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB).
28
Gambar 1.2 Lambang titik Lewis unsur
Perhatikan bahwa jumlah elektron valensi dalam setiap atom, kecuali helium, sama dengan letak golongan dari unsur tersebut. Sebagai contoh, Li termasuk dalam unsur golongan IA memiliki satu elektron valensi yang digambarkan dengan satu titik; Be unsur golongan IIA memiliki dua elektron valensi (dua titik); dan seterusnya. Unsur-unsur dalam satu golongan yang sama mempunyai konfigurasi elektron valensi terluar yang mirip sehingga memiliki lambang titik Lewis yang mirip. Logam transisi, lantanida, dan aktinida mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh, sehingga secara umum lambang titik Lewis dari unsur-unsur ini tidak dapat dituliskan secara sederhana.
Adapun prasyarat yang harus diketahui sebelum menggambarkan simbol Lewis dari suatu atom yaitu:
a. Konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron yaitu menggambarkan penataan elektron- elektron dalam suatu atom. Konfigurasi elektron ini berfungsi untuk mengetahui jumlah kulit yang dimiliki sebuah atom dan elektron valensinya.
b. Elektron valensi
Elektron valensi adalah jumlah elektron pada kulit terluar dari suatu atom netral. Elektron valensi ini dapat berikatan dengan elektron-elektron valensi dari atom lain untuk membentuk ikatan kimia. Elektron valensi juga dapat menentukan bagaimana ciri-ciri kimia unsur tersebut.
Langkah-langkah untuk menggambarkan struktur Lewis adalah sebagai berikut:
a. Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis.
b. Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan.
29 c. Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H
adalah duplet).
d. Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P, dan S).
Contoh
m. Agar lebih paham, peserta didik dibimbing untuk menjawab pertanyaan pada kolom latihan soal 1.1.