Ikatan Kimia
Segala sesuatu di alam ini selalu
membentuk suatu kestabilan. Begitu pula halnya dengan senyawa kimia.
Senyawa kimia tersusun atas molekul atau atom. Atom-atom akan saling
bergabung membentuk suatu ikatan kimia untuk mencapai kestabilan.
Beberapa molekul terdiri atas atom-atom yang berbeda seperti garam
(NaCl). Ada juga molekul yang terdiri atas atom-atom yang sama seperti
gas hidrogen (H2).
Ikatan ion yaitu ikatan yang terbentuk
sebagai akibat adanya gaya tarik-menarik antara ion positif dan ion
negatif. Ion positif terbentuk karena unsur logam melepaskan
elektronnya, sedangkan ion negatif terbentuk karena unsur nonlogam
menerima elektron. Ikatan ion terjadi karena adanya serah terima
elektron.
Atom-atom membentuk ikatan ion karena masing-masing atom ingin mencapai
keseimbangan/kestabilan seperti struktur elektron gas mulia. Ikatan ion
terbentuk antara:
a. ion positif dengan ion negatif,
b. atom-atom berenergi potensial ionisasi kecil dengan atom-atom
berafinitas elektron besar (Atom-atom unsur golongan IA, IIA dengan
atom-atom unsur golongan VIA, VIIA),
c. atom-atom dengan keelektronegatifan kecil dengan atom-atom yang mempunyai keelektronegatifan besar.
Garam dapur merupakan contoh senyawa kimia yang banyak dimanfaatkan
dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa yang memiliki rumus kimia NaCl ini
terdiri atas unsur natrium (Na) dan klorin (Cl). Unsur Na bersifat
reaktif, reaksinya dengan air dapat menimbulkan ledakan. Adapun, unsur
klorin bersifat toksik. Akan tetapi, ketika kedua unsur ini bergabung
(berikatan) maka diperoleh senyawa baru yang dapat digunakan sebagai
bumbu makanan. Pernahkah terpikirkan oleh Anda bagaimana atom-atom itu
dapat berikatan?
Dalam keadaan bebasnya, unsur natrium
cenderung bermuatan positif. Suatu atom dikatakan stabil jika semua
kulitnya terisi penuh atau setengah penuh. Dengan demikian, unsur-unsur
golongan gas mulia bersifat stabil. Konfigurasi elektron unsur golongan
gas mulia disebut konfigurasi duplet (untuk helium) dan oktet (untuk
neon, argon, xenon, kripton, dan radon). Unsur-unsur gas mulia jarang
ditemukan bereaksi dengan unsur lain kecuali untuk Kr, Xe, dan Rn yang
dapat bereaksi walaupun diperlukan kondisi khusus. Berikut ini
konfigurasi elektron unsur-unsur gas mulia.
Unsur logam dan nonlogam belum stabil.
Untuk mencapai kestabilannya, unsur logam cenderung melepaskan
elektron, sedangkan unsur nonlogam cenderung menerima elektron. Dengan
melepaskan atau menerima elektron, konfigurasi elektron unsur logam dan
nonlogam sama dengan konfigurasi elektron gas mulia yang stabil. Setelah
melepaskan elektron, unsur logam bermuatan positif. Adapun unsur
nonlogam akan bermuatan negatif setelah menerima elektron. Atom
bermuatan positif dapat berikatan dengan atom bermuatan negatif
membentuk senyawa.
1.ikatan ion
Anda tentu tidak asing lagi
dengan garam dapur. Hampir setiap masakan yang Anda makan pasti mengandung
garam dapur. Senyawa kimia yang memiliki rumus kimia NaCl ini berwujud padat,
namun mudah rapuh. Garam dapur juga memiliki titik didih yang sangat tinggi.
Tahukah Anda, mengapa garam dapur memiliki sifat seperti itu? Sifat dari suatu
senyawa kimia termasuk garam dapur dipengaruhi oleh jenis ikatan kimia dan
struktur senyawa tersebut.
Atom Na memiliki konfigurasi
elektron 2 8 1 sehingga elektron valensinya 1. Adapun konfigurasi elektron atom
Cl adalah 2 8 7 sehingga elektron valensinya adalah 7. Dalam keadaan netral,
atom Na dan Cl memiliki jumlah elektron dan proton yang sama banyak. Atom Na
memiliki 11 proton dan 11 elektron, sedangkan atom Cl memiliki 17 proton
dan 17 elektron. Pada keadaan ini, atom Na dan Cl tidak stabil. Berdasarkan
kaidah oktet, untuk mencapai kestabilannya, atom Na harus melepaskan 1
elektron, sedangkan atom Cl membutuhkan 1 elektron. Apakah yang terjadi jika
atom Na melepaskan elektron dan atom Cl menerima 1 elektron? Atom Na
akan bermuatan positif karena jumlah proton lebih banyak daripada jumlah
elektron. Adapun atom Cl akan bermuatan negatif karena jumlah proton lebih
sedikit daripada jumlah elektron. Dengan demikian, atom Na dan Cl dapat
mencapai kestabilannya dengan cara serah terima elektron. Atom Na
menyerahkan 1 elektron kepada atom Cl sehingga atom Cl menerima 1 elektron dari
atom Na.
Karena berbeda muatan, ion Na+
dan ion Cl– akan saling tarik-menarik. Interaksi yang dinamakan interaksi
elektrostatik ini berlangsung secara terus menerus. Ikatan kimia yang terbentuk
dengan cara serah terima elektron, seperti pembentukan NaCl, dinamakan ikatan
ion. Senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa ion. Garam
dapur (NaCl) merupakan senyawa ionik yang penting dalam kehidupan sehari-hari.
Petani garam memperoleh kristal NaCl secara tradisional yaitu dengan cara
menguapkan air laut dengan bantuan sinar matahari. Jutaan atau bahkan
miliaran ion Na+ dan ion Cl– dalam garam saling tarik-menarik sehingga membentuk
struktur ion raksasa. Bagian kecil dari struktur ion raksasa NaCl dapat diamati
pada gambar berikut.
Ion Na+ dan Cl– memiliki
interaksi elektrostatik yang sangat kuat sehingga untuk memutuskan ikatan
tersebut diperlukan energi yang cukup tinggi. Itulah sebabnya senyawa NaCl
memiliki titik didih yang sangat tinggi, yaitu 1.465 °C. Selain titik didih
yang sangat tinggi, NaCl juga memiliki sifat mudah rapuh. Mengapa demikian?
Struktur NaCl tersusun atas beberapa lapisan.
Bayangkanlah apa yang akan terjadi jika lapisan bagian atas
kristal NaCl diberikan dorongan.
Lapisan bagian atas akan bergeser
sehingga ion-ion pada lapisan atas dan lapisan di bawahnya yang bermuatan sama
akan saling berhadapan. Anda tentu telah mengetahui bahwa ion-ion yang
bermuatan sama akan tolak-menolak. Dengan demikian, ikatan akan terlepas
sehingga tidak heran jika garam dapur mudah rapuh. Ujilah kerapuhan garam
dapur yang masih berbentuk balok.
Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena adanya pemakaian bersama elektron dari atom-atom yang membentuk ikatan kimia. Atom yang memiliki nilai elektronegativitasnya sama atau mirip, jika berinteraksi akan terjadi pemakaian electron secara bersama-sama oleh atom-atom yang berikatan. Pada umumnya ikatan kovalen terjadi antara atom-atom bukan logam.
Hampir semua senyawa kovalen terbentuk dari atom-atom non-logam. Dua atom nonlogam saling menyumbangkan elektron
sehingga tersedia satu atau lebih pasangan elektron yang dijadikan
milik bersama. Senyawa yang berikatan kovalen juga disebut senyawa
kovalen.
Pengukuran dilaboratorium menunjukkan bahwa pada umumnya ikatan yang nyata tidak sepenuhnya kovalen tetapi memiliki campuran sifat ionic dan kovalen. Ikatan yang dicirikan oleh perpindahan muatan secara parsial disebut kovalen polar. Pada umumnya semakin besar perbedaan kelektronegarifan maka semakin polar senyawanya. Perbedaan ini di tetentukan berdasarkan skala pauling
Skala Pauling
Unsur
|
Kelektronegatifan
|
H
|
2,1
|
F
|
4,0
|
Cl
|
3,0
|
Br
|
2,8
|
I
|
2,5
|
Senyawa
|
Beda Kelektronegatifan
|
HF
|
1,8
|
HCl
|
0,8
|
HBr
|
0,7
|
HI
|
O,4
|
Ikatan Kovalen Terbagi Atas
- Ikatan Kovalen Polar
Jika dua atom non logam berbeda kelektronegatifannya berikatan, maka pasangan electron ikatan akan lebih tertarik ke atom yang lebih elektronegatif. Hal ini terjadi karena beda keelektronegatifan kedua atomnya. Elektron persekutuan akan
bergeser ke arah atom yang lebih elektronegatif akibatnya terjadi pemisahan kutub positif dan negatif.
Dalam
senyawa HCl ini, Cl mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar dari
H. sehingga pasangan elektron lebih tertarik ke arah Cl, akibatnya H
relatif lebih elektropositif sedangkan Cl relatif menjadi
elektronegatif. Gambar senyawa HCl dapat diklik disini
Pada umumnya jika ikatan kovalennya polar dan bentuk molekul asimetris maka senyawanya polar. Contoh: HCl. HBr, NH3, H2O, PCl3, CH3COOH, C2H5OH
- Ikatan Kovalen Non Polar
Ikatan kovalen non polar memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. bentuk molekul yang terjadi simetris
b. beda keelektronegatifan antaratom yang berikatan sangat kecil dan mendekati nol
c. tidak terdapat pasangan elektron bebas di sekitar atom pusat.
contoh molekul yang berikatan kovalen murni dan bersifat nonpolar adalah CH4. CO2, BeCl3, BeCl4, C2H6
Pada
umumnya bila suatu unsure non logam bersenyawa dengan unsure logam
lain, masing-masing atom akan menyumbangkan electron untuk digunakan
bersama membentuk ikatan kovalen. Pada dasarnya untuk menggambarkan
ikatan kovalen polar maupun non polar yaitu dengan menggunakan struktur
lewis. Struktur lewis adalah lambing atom yang dikelilingi sejumlah
electron valensi yang akan disumbangkan dari setiap atom yang
akan berikatan, electron yang akan disumbangkan adalah electron yang
belum berpasangan. Contoh senyawa kovalen yang digambar dengan struktur
lewis.