Nama : Sarah Salsa Nabila Kelas : 22-C
Tugas : Rangkuman Teori Ikatan Kovalen
A. Soal
1. Sebutkan semua teori-teori ikatan kovalen (sesuai urutan penemuannya) dan beri penjelasan.
1. Teori Lewis-Langmuir
Pada tahun 1916, G.N. Lewis mengusulkan suatu ikatan kimia yang terbentuk melalui interaksi dua elektron yang berbagi ikatan (ikatan kovalen) dengan representasi molekul seperti struktur lewis.
Struktur Lewis adalah diagram yang menunjukkan ikatan-ikatan antar atom dalam suatu molekul.
Struktur Lewis juga dikembangkan oleh Gilbert N. Lewis, yang menyatakan bahwa atom-atom bergabung untuk mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil.
2. Teori Ikatan Valensi
Teori ikatan valensi merupakan teori mekanika kuantum pertama yang muncul pada masa awal penelitian ikatan kimia yang didasarkan pada percobaan W. Heitler dan F. London pada tahun 1927 mengenai pembentukkan ikatan pada molekul hidrogen. Teori ikatan valensi lebih sempurna dengan beberapa postulat dasarnya, sebagai berikut:
1. Ikatan valensi terjadi karena adanya gaya tarik pada elektron-elektron yang tidak berpasangan pada atom-atom.
2. Elektron - elektron yang berpasangan memiliki arah spin yang berlawanan.
3. Elektron-elektron yang telah berpasangan tidak dapat membentuk ikatan lagi dengan elektron- elektron yang lain.
4. Kombinasi elektron dalam ikatan hanya dapat diwakili oleh satu persamaan gelombang untuk setiap atomnya.
5. Elektron-elektron yang berada pada tingkat energi paling rendah akan membuat pasangan ikatan-ikatan yang paling kuat.
6. Pada dua orbital dari sebuah atom, orbital dengan kemampuan bertumpang tindih paling banyaklah yang akan membentuk ikatan paling kuat dan cenderung berada pada orbital yang terkonsentrasi itu.
Teori ini dapat diterapkan pada molekul diatomik dan molekul poliatomik. Menurut teori ini dalam molekul diatomik, elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-orbital atom dari masing-masing atom.
3. Teori Orbital Molekul
Perkembangan teori orbital molekul pada mulanya dipelopori oleh Robert Sanderson Mulliken dan Friedrich Hund pada tahun 1928. Teori orbital molekul adalah teori yang menjelaskan ikatan kimia melalui diagram orbital molekul. Sifat magnet dan sifat-sifat molekul dapat dengan mudah dijelaskan dengan menggunakan pendekatan mekanika kuantum lain yang disebut dengan teori orbital molekul.
Salah satu contohnya teori orbital molekul yang dapat menjelaskan sifat paramagnetisme dari molekul O₂ sesuai hasil percobaan, bahwa oksigen bersifat paramagnetik dengan dua elektron tidak berpasangan dan bukan diamagnetik seperti yang dijelaskan dengan menggunakan teori ikatan valensi.
4. Teori VSEPR
VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion: "tolakan pasangan kulit elektron valensi") adalah suatu model kimia yang digunakan untuk menjelaskan bentuk-bentuk molekul kimiawi berdasarkan gaya tolakan elektrostatik antar pasangan elektron.
Teori ini awalnya dicetuskan oleh Sidgwick dan Powell pada tahun 1940 dan pada tahun 1957, Gillespie dan Nyholm menyempurnakan konsep ini untuk membangun suatu teori yang mampu memprediksi geometri molekul. Biasanya digunakan metode perhitungan elektron AXE untuk menerapkan teori VSEPR. A mewakili atom pusat. X mewakili jumlah ikatan sigma antara atom pusat dengan atom luar. Ikatan ganda kovalen dihitung sebagai satu X. E mewakili jumlah pasangan elektron menyendiri yang ada disekitar atom pusat. Jumlah X dan E, disebut sebagai bilangan sterik juga
diasosiasikan dengan jumlah orbital hibridisasi yang digunakan dalam teori ikatan valensi. Berdasarkan jumlah bilangan sterik dan distribusi X serta E, teori VSEPR akan memberikan prediksi sebagai berikut:
5. Teori hibridisasi
Teori hibridisasi dipopulerkan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang
sederhana, tetapi pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik. Teori hibridisasi sering digunakan dalam kimia organik, biasanya digunakan untuk menjelaskan molekul yang terdiri dari atom C, N, dan O (kadang kala juga P dan S).
2. Jelaskan kelemahan dan kelebihan dari teori-teori ikatan kovalen tersebut.
- Kelemahan teori Lewis-Langmuir adalah tidak dapat menjawab pertanyaan mendasar mengenai alasan mengapa atom membentuk ikatan, atau mengapa molekul lebih stabil jika ada minimal dua atom yang membentuknya.Kelemahan tersebut dapat dijawab dengan teori mekanika kuantum yang dijelaskan oleh dua fisikawan Jerman Walter Heitler dan Fritz London (1927) mengenai pembentukan molekul hidrogen dengan penyelesaian persamaan gelombang sistem yang terdiri atas dua atom hidrogen melalui
pendekatan valensi atom.
- Kelemahan Teori hibridisasi yaitu tidakl sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Dan masalahnya terlihat jelas pada hibridisasi yang melibatkan orbital d. Dan walaupun skema hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat.
- Teori orbital molekul memperhatikan semua elektron dalam pendistribusian energi untuk menentukan ikatan suatu senyawa diamagnetik atau paramagnetik. Jika dibandingkan dengan teori ikatan valensi yang hanya memperhatikan elektron yang berada di kulit terluarnya teori orbital molekul lebih valid.
Pendekatan orbital molekul dapat menjelaskan mengapa oksigen paramagnetik karena terdapat elektron yang tidak berpasangan pada pendistribusian energi.
3. Jelaskan terminologi-terminologi berikut:
• VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion)
Valence Shell Elektron Repulsion (VSEPR) atau Konsep tolakan elektron valensi menjelaskan bahwa bentuk atau geometri molekul tergantung pada tolakan-tolakan elektron-elektron valensinya.
Kekuatan tolakan elektron valensi dalam sebuah molekul dapat diurutkan sebagai berikut : Pasangan elektron bebas versus pasangan elektron bebas > pasangan elektron bebas versus pasangan elektron ikatan > pasangan elektron ikatan versus pasangan elektron ikatan. Teori ini yang digunakan untuk memprediksi geometri dari molekul yang terbentuk dari non logam.
• Hibridisasi
Hibridisasi adalah proses pencampuran orbital yang disebabkan oleh terbentuknya molekul atau ikatan kimia. Atom mempunyai orbital-orbital yang memiliki tingkat energi yang berbeda-beda.
Misalnya orbital s mempunyai tingkat energi yang rendah dibandingkan orbital p dan orbital d.
Sebahagian orbital atom pusat bercampur menghasilkan suatu kumpulan orbital yang memiliki energi yang sama atau disebut orbital terdegenerasi. Orbital yang baru ini disebut orbital hibrida, dan akan overlap dengan orbital ligand.
• Orbital Atom dan Orbital Molekul
Orbital atom adalah suatu fungsi matematika yang menggambarkan perilaku suatu elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam suatu atom.Fungsi ini dapat dipakai untuk menghitung kemungkinan penemuan elektron dalam suatu atom pada kawasan spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi ini dapat digunakan untuk menggambar suatu grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah orbital atom dapat pula secara langsung
merujuk pada kawasan tertentu pada lebih kurang atom yang dipilihkan oleh fungsi matematis
kebermungkinan penemuan elektron. Teori orbital molekul (molecular orbital theory) adalah merupakan teori ya ng menjelaskan bagaimana tumpang tindih dan penggabungan orbital atom pada molekul.
• Orbital sigma dan Orbital pi
Orbital sigma adalah setiap orbital simetrik sekeliling sumbu yang menghubungkan inti, ikatannya disebut sebagi ikatan sigma. Salah satu contoh dari ikatan sigma yang sering dijumpai adalah pada H2. Sedangkan orbital pi adalah cuping orbital atom yang berlektron tunggal, jika bertumpang tindih dengan dua cuping orbital atom lainnya yang juga berlektron tunggal disebut sebagai ikatan pi.
• Orbital Molekul Bonding dan Orbital Molekul Antibonding
Orbital molekul bonding adalah orbital dengan rapatan elektron ikatan terpusat mendekat pada daerah antara kedua inti atom yang bergabung dan akan lebih stabil. Sedangkan orbital molekul anti- bonding adalah orbital rapatan elektron ikatan terpusat yang menjauh dari daerah antara inti atom yang bergabung dan bersifat kurang stabil.
• Orde Ikatan
Orde ikatan adalah jumlah ikatan kimia antara sepasang atom. Unsur dengan nilai orde ikatan 0 tidak dapat ada, namun senyawa dapat memiliki nilai ikatan 0. Dalam teori orbital molekul, orde ikatan juga didefinisikan sebagai setengah perbedaan antara jumlah elektron ikatan dan jumlah elektron antiikatan sesuai dengan persamaan dibawah ini :
O.I. = Jumlah elektron ikatan – jumlah elektron anti ikatan 2
Umumnya semakin tinggi orde ikatan, maka semakin kuat ikatannya.
• Paramagnetik dan Diamagnetik
Paramagnetik adalah kecenderungan suatu bahan yang menghasilkan medan magnet lemah saat dimagnetiisasi. Dalam bahan para megnetik ada satu atau lebih elektrin yang tidak berpasangan dan tertarik oleh medan magnet karena momen dipol magnetik elektron. Hal inilah yang menyebabkan paramagnetik dapat tertarik secara lemah ke medan magnet.
Sedangkan diamagnetik adalah bahan yang memiliki elektron berpasangan yang spinnya berorientasi pada arah berlawanan. Spin yang berlawanan menyebabkan medan magnet elektron saling meniadakan, sehingga momen magnet tidak terbentuk. Hal ini yang menyebabkan bahan diamagnetik tidak tertarik oleh medan magnet dan ditolak secara lemah oleh medan magnet.
B. DAFTAR PUSTAKA
Averill, Bruce; Eldredge, Patricia (2007). Chemistry: Principles, Patterns, and Applications. Hoboken:
Pearson/Prentice Hall. hlm. 409. ISBN 9781453331224.
Fessenden. (1982). Kimia Organik Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Oxtoby, David W.; Gillis, H. P.; Butler, L. J. (2015). Principles of Modern Chemistry (edisi ke-8th). Belmont:
Brooks/Cole. ISBN 9781305079113.
Somayajulu, G. R. (1958). "On Covalent Bond Length and Bond Order. VIII". J. Chem. Phys. 28: 822.
doi:10.1063/1.1744277
Sukardjo. (1985). Ikatan Kimia. Jakarta: PT. Bina Aksara.
Walsh, A. D. (1947). "Remarks on the strengths of bonds". Trans. Faraday Soc. 43: 60–77.
doi:10.1039/TF9474300060.
