IKATAN KIMIA DAN UNSURNYA

Klarifikasi ikatan

    
 Terbentuknya ikatan kimia

Ikatan kimia terbentuk karena unsur –unsur ingin memiliki struktur elektron stabil.

A. Jenis-jenis Ikatan Kimia

       1. Ikatan Ion (ikatan Elektrvalen)

Ikatan ion yaitu ikatan yang terbentuk sebagi akibat adanya gaya tarik-menarik antara ion positif dan ion negatif. Ion positif terbentuk tersebut karena unsur logam melepaskan elektronnya, sedangkan ion negatif terbentuk karena unsur nonlogam menerima elektronnya, sedangkan ion positif terbentuk karena unsur nonlogam menerima elektron. Ikatan ion terjadi karena serah terima elektron.

2. Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi antar unsur nonlogam dengan unsur nonlogam yang lain dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron. Adakalanya dua atom dapat mengubah lebih dari satu pasanga elektron. Apabila yang digunakan bersama dua pasang atau tiga pasang elektron. Apabila yang digunakan bersama dua pasang atau tiga  pasang maka akan terbentuk ikatan kovalen rangkap dua atu tiga. Jumlah elektron valensi yang digunakan untuk berikatn tergantung pada kebutuhan tiap atom untuk mencapai konfigurasi elektron seperti gas 

        3. Ikatan logam

         Logam mempunyai sifat-sifat antara lain:

a.       Pada suhu kamar umunya padat,

b.      Mengkilat

c.       Menghantarkan panas dan listrik dengan baik

d.      Dapat ditempa dan dibentuk.

Dalam bentuk padat, atom-atom logam tersusun dalam susunan yang sangat rapat (closely packed) susunan logam terdiri atas ion-ion logam dalam lautan elektron.

B.faktor giometri
   1. Jari-jari atom dan ionik
     a. Jari-jari atom
        Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke batas           awan  elektronnya. Dengan kata lain, itu adalah jarak dari     nukleus ke elektron terjauh yang dimiliki atom itu. Jari-jari     atom dapat didefinisikan hanya untuk atom yang terisolasi   dan netral.
       b. Jari-jari ionik
          Jari-jari ion adalah jari-jari ion atom. Ion tidak bisa hidup sendiri. Jika ion bermuatan positif, ion ini akan bereaksi dengan ion bermuatan negatif (atau sebaliknya) dan menjadi senyawa netral stabil. Senyawa ini disebut senyawa ion karena terbuat dari komponen ion. Senyawa ion terdiri dari kation dan anion . Ukuran kation lebih kecil karena kation dibentuk dengan membuang satu atau lebih elektron dari atom. Anion besar karena memiliki elektron ekstra yang dipukul oleh nukleus, sehingga terjadi peningkatan jarak antara nukleus dan elektron terjauh dari awan elektron.

   2. Ental kisi

        Walaupun kestabilan kristal dalam suhu dan tekanan tetap bergantung pada perubahan energi bebas Gibbs pembentukan kristal dari ion-ion penyusunnya, kestabilan suatu kristal ditentukan sebagian besar oleh perubahan entalpinya saja. Hal ini  disebabkan oleh sangat eksotermnya pembentukan kisi, dan suku entropinya sangat kecil (lihat bagian 3.1). Entalpi kisi,  ∆H_L, didefinisikan sebagai perubahan entalpi standar reaksi dekomposisi kristal ionik menjadi ion-ion gasnya (s adalah solid, g adalah gas and L adalah kisi (lattice)).

    3. Tetapan Madelung

          Energi potensial Coulomb total antar ion dalam  senyawa ionik yang terdiri atas ion A dan B adalah penjumlahan energi potensial Coulomb interaksi ion individual, Vab.  Karena lokasi ion-ion dalam kisi kristal ditentukan oleh tipe struktur, potensial Coulomb total antar ion dihitung dengan menentukan jarak antar ion d. A adalah tetapan Madelung  yang khas untuk tiap struktur kristal

      4. Kristal logam

       Kisi kristal logam terdiri atas atom logam yang terikat dengan ikatan logam. Elektron valensi dalam atom logam mudah dikeluarkan (karena energi ionisasinya yang kecil) menghasilkan kation. Bila dua atom logam saling mendekat, orbital atom terluarnya akan tumpang tindih membentuk orbital molekul. Bila atom ketiga mendekati kedua atom tersebut, interaksi antar orbitalnya terjadi dan orbital molekul baru terbentuk. Jadi, sejumlah besar orbital molekul akan terbentuk oleh sejumlah besar atom logam, dan orbital molekul yang dihasilkan akan tersebar di tiga dimensi. Hal ini sudah dilakukan di Bab 3.4 (Gambar 3.8). 

      5. Kristal ionik

      Kristal ionik semacam natrium khlorida (NaCl) dibentuk oleh gaya tarik antara ion bermuatan positif dan negatif. Kristal ionik biasanya memiliki titik leleh tinggo dan hantaran listrik yang rendah. Namun, dalam larutan atau dalam lelehannya, kristal ionik terdisosiasi menjadi ion-ion yang memiliki hantaran listrik. 
Biasanya diasumsikan bahwa terbentuk ikatan antara kation dan anion. Dalam kristal ion natrium khlorida, ion natrium dan khlorida diikat oleh ikatan ion. Berlawanan dengan ikatan kovalen, ikatan ion tidak memiliki arah khusus, dan akibatnya, ion natrium akan berinteraksi dengan semua ion khlorida dalam kristal, walaupun intensitas interaksi beragam. Demikian juga, ion khlorida akan berinteraksi dengan semua ion natrium dalam kristal. 
Susunan ion dalam kristal ion yang paling stabil adalah susunan dengan jumlah kontak antara partikel bermuatan berlawanan terbesar, atau dengan kata lain, bilangan koordinasinya terbesar. Namun, ukuran kation berbeda dengan ukuran anion, dan akibatnya, ada kecenderungan anion yang lebih besar akan tersusun terjejal, dan kation yang lebih kecil akan berada di celah antar anion. 
Dalam kasus natrium khlorida, anion khlorida (jari-jari 0,181 nm) akan membentuk susunan kisi berpusat muka dengan jarak antar atom yang agak panjang sehingga kation natrium yang lebih kecil (0,098 nm) dapat dengan mudah diakomodasi dalam ruangannya (Gambar 8.9(a)). Setiap ion natrium dikelilingi oleh enam ion khlorida (bilangan koordinasi = 6). Demikian juga, setiap ion khlorida dikelilingi oleh enam ion natrium (bilangan koordinasi = 6) (Gambar 8.9(b)). Jadi, dicapai koordinasi 6:6. 

      6. Kristal kovalen

     Banyak kristal memiliki struktur mirip molekul-raksasa atau mirip polimer. Dalam kristal seperti ini semua atom penyusunnya (tidak harus satu jenis) secara berulang saling terikat dengan ikatan kovelen sedemikian sehingga gugusan yang dihasilkan nampak dengan mata telanjang. Intan adalah contoh khas jenis kristal seperti ini, dan kekerasannya berasal dari jaringan kuat yang terbentuk oleh ikatan kovalen orbital atom karbon hibrida sp³ (Gambar 5). Intan stabil sampai 3500°C, dan pada temperatur ini atau di atasnya intan akan menyublim. 
Kristal semacam silikon karbida (SiC)_n atau boron nitrida (BN)_n memiliki struktur yang mirip dengan intan. Contoh yang sangat terkenal juga adalah silikon dioksida (kuarsa; SiO₂) (Gambar 8.13). Silikon adalah tetravalen, seperti karbon, dan mengikat empat atom oksigen membentuk tetrahedron. Setiap atom oksigen terikat pada atom silikon lain. Titik leleh kuarsa adalah 1700 °C. 

   7. Kristal cair

      Kristal memiliki titik leleh yang tetap, dengan kata laun, kristal akan mempertahankan temperatur dari awal hingga akhir proses pelelehan. Sebaliknya, titik leleh zat amorf berada di nilai temperatur yang lebar, dan temperatur selama proses pelelehan akan bervariasi. 

C. Faktor elektronik

   1.Muat Inti Efektif

    Muatan inti efektif (Zeff) adalah muatan total dari inti atom yang dirasakan oleh elektron terluar. Muatan inti efektif mempengaruhi jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron.

   2. Energi Ionisasi

      Energi ionisasi (IE) adalah jumlah minimum energi yang diperlukan oleh atom netral berwujud gas untuk mengeluarkan elektron. Energi untuk mengeluarkan satu elektron pertama disebut energi ionisasi pertama, sedangkan untuk mengeluarkan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua, begitupun seterusnya.

   3.Afinitas Elektron

    Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan oleh suatu unsur dalam wujud gas saat unsur tersebut menerima satu elektron, sehingga terbentuk ion bermuatan negatif. Semakin mudah suatu unsur menangkap elektron, maka semakin besar energi yang dilepaskan.

   4. Pengertian Keelektronegatifan.            Keelektronegatifan adalahkecenderungan suatu atom untuk bermuatan negatif atau untuk menangkap elektron dari atom lain. Besarnya keelektronegatifan dapat diukur dengan menggunakan skala Pauling. Harga skala Pauling berkisar antara 0,7 – 4,0.

       a.Ska Pauling 

          Ska pauling  adalah skala yang dikenalkan pertama sekali tahun 1932, dan merupakan skala yang paling sering digunakan dalam pengukuran elektronegativitas suatu unsur.  Fluor (unsur yang paling elektronegatif) diberikan skala Pauling dengan harga 4.0, dan harganya menurun sampai cesium dan fransium yang setidaknya hanya memiliki elektronegatifitas pada skala 0.7

        b. A.L Allerd dan E.G. Rochow
          Unsur-unsur dengan jari-jari kovalen yang kecil dan muatan inti efektif yang besar memiliki ke-elekteragnetatifan yang besar
         c. R. Mulliken
            Energi menamba elektron ke LUMO sehingga menamba ke-elektromagnetatifan rata-rata energi HOMO ke LUMO

    5. orbital molekul (Bahasa Inggris: Molecular orbital tehory), disingkat MO. Dalam teori ini menyebutkan bahwa interaksi yang terjadi antara atom pusat dengan ligan melibatkan interaksi elektrostatik dan interaksi kovalen.Menurut teori ortbital molekul ikatan kovalen terbentuk akibat penggabungan orbital-orbital atom menjadi orbital molekul, yaitu orbital yang dimiliki oleh molekul bukan individu atom. Orbital molekul adalah daerah kebolehjadian (probabilitas) menemukan elektron di sekitar inti. Penggabungan dua atom menghasilkan orbital baru yang disebut orbital bonding (ikat) dan anti bonding (anti ikat). Orbital bonding adalah orbital yg terdapat antara kedua inti yang membuat kedua atom saling terikat. Orbital anti bonding adalah orbital yg berada di belakang kedua inti dan saling berjauhan dilambangkan dengan tanda bintang (*).

    Sifat simetri dan energi relatif orbital atom menentukan bagaimana mereka berinteraksi untuk membentuk orbital molekul. Orbital molekul ini kemudian diisi dengan elektron tersedia sesuai dengan aturan yang sama yang digunakan untuk orbital atom, dan energi total elektron dalam orbital molekul dibandingkan dengan total awal energi elektron dalam orbital atom.