i DAFTAR ISI
DAFTAR ISI... i
Atom dan Molekul Suatu Tinjauan Ulang ... 1
1.1 Atom ... 1
1.2 Molekul ... 1
1.3 Struktur Elektron dari Atom ... 1
1.4 Jari-jari Atom ... 2
1.5 Keelektronegatifan ... 2
1.6 Pengantar ke Ikatan Kimia ... 3
1.7 Rumus Kimia dalam Kimia Organik ... 4
1.8 Panjang Ikatan dan sudut ikatan ... 4
1.9 Energi Disosiasi Ikatan ... 5
1.10 Ikatan Kovalen Polar... 5
1.11 Tarikan (Gaya) Antara Molekul... 5
1.12 Konsep Asam Basah ... 6
1.13 Kesimpulan ... 7
DAFTAR PUSTAKA ... 9
1
Atom dan Molekul Suatu Tinjauan Ulang 1.1 Atom
Konsep tentang atom pertama sekali dicetuskan oleh Demokritus, menurut Demokritus semua dapat dipecahkan menjadi partikel terkecil, dimana partikel-partikel tidak bisa lagi dibagi lebih lanjut disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, (a: tidak, tomos: memotong), tidak dapat dipotong atau tidak dapat dibagi.
Dalam ilmu kimia disebutkan “setiap atom memiliki titik pusat atau inti atau nucleus yang terdiri dari beberapa neutron dan proton”. Selanjutnya Atom terdiri dari inti yang bermuatan listrik positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan listrik negatif yang untuk mengimbangi muatan proton inti, cacahnya sama dengan cacah proton didalam nukleus.
1.2 Molekul
Molekul ialah sekumpulan yang terikat dan merupakan kesatuan serta mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang khas. Berdasarkan kutipan di atas maka molekul itu ada karena adanya atom-atom, yaitu apabila atom terasosiasi dengan sesama jenisnya atau dengan atom lain (tak sejenis) maka terjadinya molekul. Gabungan atom – atom sejenis dapat membentuk molekul unsur, sedangkan gabungan unsur-unsur yang tidak sejenis dapat membentuk molekul senyawa.
1.3 Struktur Elektron dari Atom
Elektron sendiri terpisah dari inti atom. Elektron berputar mengelilingi inti atom.
Elektron-elektron dalam struktur elektron atom melakukan pergerakan secara bebas lewat jalur yang sudah ditetapkan. Dari pergerakan elektron tersebut memunculkan suatu energi dan momentum. Elektron tak akan mengalami kehilangan energi pada dirinya. Elektron akan bersifat stabil untuk terus bergerak dan mengelilingi inti atom. Semua itu melewati jalur orbitnya masing-masing laksana planet yang mengitari matahari yang berjalan sesuai orbit lintasannya.
2
Susunan dalam atom akan jauh lebih mudah dipahami dari teori yang dikembangkan oleh Bohr.1 Struktur atom hanya mempunyai tiga macam yakni molekul positif, molekul negatif dan netral. Molekul positif dan partikel netral jadi inti atom.
Adapun muatan partikel negatif yang disebut elektron termasuk bagian luar atom.
Namun demikian walaupun elektron tak termasuk inti atom, sebuah atom tak berfungsi baik dengan tanpa adanya struktur elektron atom.
Semakin dekat electron terdapat keinti, semakin rendah energinya, dan sulit untuk berpindah dalam reaksinya. Orbital atom ialah bagian dari ruang di mana kebolehjadian ditemukannya sebuah electron dengan kadar energy yang khas ialah tinggi (90-95%) . Rapat elektron ialah istilah lain yang digunakan untuk menggambarkan keboleh jadian ditemukannya elektron pada titik tertentu. Rapat elektron lebih tinggi berarti ke boleh jadiannya lebih tinggi, dan sebaliknya. Kulit electron terdekat dengan inti (mempunyai energi yang terendah, hanya mengandung orbital bulat 1s. kulit kedua mengandung satu orbital 2s dan tiga orbital 2p. Berdasarkan bentuk dan orientasi orbital atom dikenal jenis orbital atom s, p, d dan f. Orbital s terdiri atas sebuah orbital, sedang orbital p memiliki tiga buah orbital yang di-lambangkan sebagai orbital px, py, dan pz.
Setiap orbital atom maksimal terisi dua buah elektron dengan spin berlawanan.
1.4 Jari-jari Atom
Jari-jari atom ialah jarak dari pusat inti ke elektron paling luar. Jari-jari atom berubah-ubah bergantung pada besarnya tarikan antara inti dan elektronnya. Makin besar tarikan, makin kecil jari-jari atomnya. Faktor-faktor yang penting ialah jumlah proton dalam inti dan jumlah kulit yang mengandung elekron.
Li Be B C N O F
Nomor atom : 3 4 5 6 7 8 9 Jari-jari atom menurun
1.5 Keelektronegatifan
Salah satu konsep terpenting dalam ikatan kimia ialah elektronegativitas (EN).
Keelektronegatifan ialah kemampuan atom dalam molekul untuk menarik elektron
1 “Elektron yang bermuatan negatif berputar mengelilingi atom bermuatan positif pada jalur lintasannya sendiri”
3
bersama ke dirinya. Semakin besar keelektronegatifan atom, semakin besar kemampuannya untuk menarik elektron ke dirinya. Keelektronegatifan ialah salah satu tren tabel periodik. Cara paling umum untuk mengukur keelektronegatifan ialah dengan menggunakan skala Pauling. Linus Pauling ialah seorang ilmuwan Amerika yang memenangkan Hadiah Nobel untukkimia dan perdamaian.Keelektronegatifan, ialah ukuran kemampuan atom untuk menarik electron luarnya, atau elektron valensinya (kemampuan untuk membentuk ion negatif).
Keelektronegatifan sendiri digunakan untuk meramalkan dan menerangkan kereaktifan kimia. Semakin besar jumlah proton (makin besar muatan inti positif), maka semakin besar juga tarikan terhadap elekton-elektronnya, sehingga keelektronegatifan semakin bertambah. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari atom semakin kecil, sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan semakin besar
1.6 Pengantar ke Ikatan Kimia
Ikatan kimia merupakan gaya yang mengikat dua atom atau lebih untuk membuat senyawa atau molekul kimia. Ikatan itulah yang akan menjaga atom tetap bersama dalam suatu senyawa yang dihasilkan. Dengan kata lain, ikatan kimia dari dua atau lebih unsur disebut senyawa.
Namun, ikatan tersebut berbeda-beda. Ada ikatan kuat seperti yang terjadi pada ikatan logam, ikatan ion dan ikatan kovalen. Ada juga ikatan lemah yang terjadi pada interaksi dipol-dipol, gaya dispersi London, dan ikatan hidrogen.
Semakin kuat ikatan kimia yang terjadi, maka akan semakin stabil senyawa yang dihasilkannya. Sebaliknya, semakin lemah ikatan kimia yang terjadi, akan semakin tidak stabil senyawa yang dihasilkannya, dan dapat mengalami reaksi lain untuk membuatnya lebih stabil.
Dalam pembentukannya, ikatan tersebut dipengaruhi oleh elektron valensi yaitu elektron yang berada pada kulit terluar suatu atom.
Ikatan ion ialah ikatan yang dihasilkan dari perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain. Dan ikatan Kovalen ialah yang dihasilkan dari penggunaan bersama- sama sepasang elektron oleh dua atom. Atom mamindahkan atau membuat pasangan elektron untuk mencapai kon)igurasi elektron dengan delapan elektron di kulit terluarnya (aturan Oktet) atau dua elektron di kulit terluarnya (aturan Duplet). Elektron yang
4
digunakan dihasilkan dari penggabungan orbital atom menjadi orbital yang saling digunakan di sebut orbital molekul. Dan rumus yang digunakan untuk menyatakan eleektron ikatan dengan menggunakan titik-titik disebut rumus lewis atau struktur lewis.
Banyaknya ikatan kovalen yang dibentuk oleh sebuah atom tergantung pada banyaknya elektron tambahan yang diperlukan agar atom itu mencapai suatu konvigurasi gas mulia (aturan octet). ikatan Kovalen tunggal, ikatan Kovalen rangkap, ikatan Kovalen rangkap tiga, ikatan Kovalen Koordinati)
1.7 Rumus Kimia dalam Kimia Organik
Rumus Empirik, menggambarkan jenis atom dan perbandingan numeriknya dalam suatu molekul. Rumus molekul, menggambarkan jumlah atom atom yang nyata dalam molekul, bukan perbandingannya saja. Rumus Struktur, menunjukkan struktur dari molekul yaitu muatan dari kaitan atom-atomnya.
Muatan formal ialah muatan elek-trostatik pada sebuah atom dalam sebuah Molekul
- Dalam suatu molekul secara listrik netral, muatan )ormal harus saling meniadakan atau berjumlah nol2 se-dang muatan )ormal suatu strukturtidak berjumlah nol maka struktur itu berupa ion dan muatan formal me-nyatakan muatan ion.
Senyawa siklik dan rumus Poligon
- Senyawa yang mengandung satu cincin atau lebih, dan struktur siklik biasanya dinyatakan oleh rumus poligon, yaitu merupakan jenis lain rumus struktur yang termampatkan.
1.8 Panjang Ikatan dan sudut ikatan
Jarak yang memisahkan inti dari dua atom yang terikat secara kovalen disebut dengan ikatan kovalen. Panjang ikatan kovalen tersebut secara eksperimen berkisar 0,74 Å sampai 2 Å. Apabila dua atau lebih atom dalam satu ikatan molekul akan membentuk sudut ikatan. Besaran derajat sudut ikatan tersebut bervariasi berkisar 60o sampai 180o.
5
Pada struktur organik mengandung lebih dari tiga atom dalam satu molekul dan cenderung bersifat tiga dimensi dibandingkan dua dimensi. Pada salah satu contoh molekul seperti amonia (NH3), pada NH3 digambarkan molekul bersifat tiga dimensi. Garis lurus panjang menyatakan ikatan pada bidang kertas, garis hitam tebal menyatakan ikatan menuju ke arah pembaca, dan garis patah-patah menyatakan ikatan menuju ke arah belakang pembaca.
1.9 Energi Disosiasi Ikatan
Bila atom saling terikat membentuk molekul, energi dilepaskan (biasanya sebagai kalor atau cahaya). Jadi, untuk molekul agar terdisosiasi menjadi atom-atomnya, harus diberikan energi. Ada dua cara ikatan dapat terdisosiasi. Salah satu ialah karena pemaksapisahan heterolitik. Hasil pembelahan heterolitik ialah sepasang ion. Proses lain yang memungkinkan suatu ikatan terdisosiasi ialah pemaksapisahan homonitik, yang dihasilkan ialah atom yang secara listrik netral atau gugus atom. Energi disosiasi (∆H) ialah banyaknya energi yang diperlukan untuk menyebabkan pemaksapisahan homolitik dari ikatan kovalen. Makin besar energi disosiasi ikatan berarti makin stabil ikatan tersebut.
1.10 Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen polar: ikatan kovalen yang PEI-nya cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran ikatan ditentukan oleh keelektronegatifan suatu unsur.
Kemudian ada Momen Ikatan, suatu ukuran kepolaran ikatan, dapat dihitung dari nilai gaya yang dialami oleh gaya tersebut. Momen ikatan didefinisikan e x d, e sebagai muatan dan d ialah jarak antara muatan, yang mempunyai satuan disebut Debye (D). Kemudian ada juga momen dipol yang merupakan ukuran kepolaran dari molekul keseluruhan.
1.11 Tarikan (Gaya) Antara Molekul
Gaya antar molekul ialah gaya elektromagnetik yang terjadi di antara molekul yang satu dengan molekul lainnya. Gaya antarmolekul ada berbagai macam, yaitu ikatan
6
hidrogen, gaya Van der Waals, dan gaya London. Antaraksi dipol-dipol, tarik menarik antara muatan yang berlainan tanda dan tolak- menolak antara muatan yang bertanda sama.
Gaya London yaitu molekul nonpolar saling ditarik oleh antaraksi dipol-dipol yang lemah. timbul dari dipol yang diinduksi dalam satu molekul oleh molekul.
Gaya Van der waals yaitu antaraksi berbagai dipol-dipol ( tarikan dan tolakan) secara kolekti).jarak antara molekul mempunyai pengaruh penting terhadap kekuatan gaya van der walls, jarak dimana gaya ialah terbesar disebut jari-jari van der waals.
Ikatan Hidrogen, terbentuk dari atom hidrogen yang parsial positip dari suatu molekul ditarik oleh pasangan elektron menyendiri dari atom suatu molekul lain yang elektronegati). ikatan hirogen berpengaruh pada besarnya titik didih suatu zat, kela- rutan, dan bentuk biomolekuler.
1.12 Konsep Asam Basah
Asam Bronsted-Lowry ialah zat yang dapat memberikan H+, basa Bronsted-Lowry ialah zat yang dapat menerima H+. Kekuatan asam atau basa masing-masing dilaporkan sebagai Ka (atau pKa) atau sebagai Kb (atau pKb).Asam yang lebih kuat mempunyai nilai Ka yang lebih besar (dan nilai pKa lebih kecil), basa yang lebih kuat mempunyai Kb yang lebih besar (pKa yang lebih kecil).
Menurut Bronsted-Lowry, dalam reaksi yang melibatkan transfer proton,asam ialah spesi yang bertindak sebagai donor proton, sedangkan basa ialah spesi yang bertindak sebagai akseptor proton.
Proton (ion H+) dalam air tidak berdiri sendiri melainkan terikat pada molekul air karena atom O pada molekul H2O memiliki pasangan elektron bebas yang dapat digunakan untuk berikatan kovalen koordinasi dengan proton membentuk ion hidronium, H3O+.
Teori asam-basa Bronsted-Lowry dapat diterapkan terhadap reaksi HCl dan NH3.
Dalam fasa gas, HCl dan NH3 tidak terionisasi karena keduanya molekul kovalen yang tergolong reaksi asam basa.
Menurut Arrhenius, asam ialah zat yang dapat melepaskan ion H+ di dalam air sehingga konsentrasi ion H+ dalam air meningkat. Basa ialah zat yang dapat melepaskan ion OH– di dalam air sehingga konsentrasi ion OH– dalam air meningkat.
Contoh senyawa yang tergolong asam dan basa menurut teori Arrhenius ialah sebagai berikut:
7
- Asam: HCl, HNO3, dan H2SO4. Senyawa ini jika dilarutkan dalam air akan terurai membentuk ion H+ dan ion negatif sisa asam.
- Basa: NaOH, KOH, Ca(OH)2, dan dan Al(OH)3. Senyawa ini jika dilarutkan dalam air akan terurai membentuk ion OH– dan ion positif Ssisa basa.
Teori asam basa Arrhenius berhasil menjelaskan beberapa senyawa asam atau basa, tetapi teori tersebut masih memiliki keterbatasan, di antaranya senyawa asam dan basa hanya berlaku di dalam pelarut air, pembentukan ion H+ atau OH– ialah ciri khas asam basa. Jika dalam suatu reaksi tidak membentuk ion H+ atau OH–, reaksi tersebut tidakdapat dikatakan sebagai reaksi asam atau basa.
Menurut Lewis, konsep asam dan basa secara umum mencakup reaksi oksida asam dan oksida basa, termasuk reaksi transfer proton. Menurut Lewis, asam ialah spesi yang bertindak sebagai akseptor pasangan elektron bebas dari spesi lain membentuk ikatan kovalen koordinasi. Basa ialah spesi yang bertindak sebagai donor pasangan elektron bebas kepada spesi lain membentuk ikatan kovalen koordinat.
1.13 Kesimpulan
Atom berasal dari kata atomos, (a: tidak, tomos: memotong), tidak dapat dipotong atau tidak dapat dibagi. Dalam ilmu kimia disebutkan “setiap atom memiliki titik pusat atau inti atau nucleus yang terdiri dari beberapa neutron dan proton”. Selanjutnya Atom terdiri dari inti yang bermuatan listrik positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan listrik negatif yang untuk mengimbangi muatan proton inti, cacahnya sama dengan cacah proton didalam nukleus.
Molekul ialah sekumpulan yang terikat dan merupakan kesatuan serta mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang khas.
Orbital atom ialah bagian dari ruang di mana kebolehjadian ditemukannya sebuah electron dengan kadar energy yang khas ialah tinggi (90-95%) . Jari-jari atom berubah- ubah bergantung pada besarnya tarikan antara inti dan elektronnya. Faktor-faktor yang penting ialah jumlah proton dalam inti dan jumlah kulit yang mengandung elekron.
Keelektronegatifan ialah kemampuan atom dalam molekul untuk menarik elektron bersama ke dirinya .Keelektronegatifan, ialah ukuran kemampuan atom untuk menarik electron luarnya, atau elektron valensinya (kemampuan untuk membentuk ion negatif).
8
Keelektronegatifan sendiri digunakan untuk meramalkan dan menerangkan kereaktifan kimia.
Ikatan kimia merupakan gaya yang mengikat dua atom atau lebih untuk membuat senyawa atau molekul kimia. Namun, ikatan tersebut berbeda-beda. Ada ikatan kuat seperti yang terjadi pada ikatan logam, ikatan ion dan ikatan kovalen. Semakin kuat ikatan kimia yang terjadi, maka akan semakin stabil senyawa yang dihasilkannya. Ikatan Kovalen ialah yang dihasilkan dari penggunaan bersama- sama sepasang elektron oleh dua atom.
Banyaknya ikatan kovalen yang dibentuk oleh sebuah atom tergantung pada banyaknya elektron tambahan yang diperlukan agar atom itu mencapai suatu konvigurasi gas mulia (aturan octet).
Energi disosiasi (∆H) ialah banyaknya energi yang diperlukan untuk menyebabkan pemaksapisahan homolitik dari ikatan kovalen. Ikatan kovalen polar: ikatan kovalen yang PEI-nya cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Gaya antar molekul ialah gaya elektromagnetik yang terjadi di antara molekul yang satu dengan molekul lainnya.
Ikatan Hidrogen, terbentuk dari atom hidrogen yang parsial positip dari suatu molekul ditarik oleh pasangan elektron menyendiri dari atom suatu molekul lain yang elektronegati).
Asam ialah zat yang dapat melepaskan ion H+ di dalam air sehingga konsentrasi ion H+ dalam air meningkat. Basa ialah zat yang dapat melepaskan ion OH– di dalam air sehingga konsentrasi ion OH– dalam air meningkat.
9
DAFTAR PUSTAKA
Baiquni, A. (1997). Al-Quran dan Ilmu Kealaman. Yogyakarta: Darma Bakti Yasa.
Kartini. (2000). Dasar-Dasar Sains Untuk Sekolah Menengah. Jakarta: Bumi Aksara.
Petrucci. (1996). Kimia Dasar Prinsip Penerapan Modern. Jakarta: Erlangga.
Rachmawati. (2007). Kimia 1 SMA dan MA. Jakarta: Erlangga.
Unggul, S. (2007). Kimia untuk SMA Kelas X. Surakarta: Phiβeta.
