Makalah Kimia.docx

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem periodik kimia adalah tampilan unsur-unsur kimia yang tertera dalamtabel. Jumlah unsur yang terdapat pada tabel sistem periodik adalah sebanyak 118unsur. Jumlah unsur yang terdapat di alam lebih dari 118 unsur. Hal ini disebabkankarena atom-atom dapat bereaksi antara satu atom dengan atom yang lain membentuksubstansi baru yang disebut dengan senyawa. Bila dua atau lebih atomatom berikatandan membentuk ikatan kimia menghasilkan senyawa yang unik yaitu memiliki sifatkimia dan sifat fisika yang berbeda dari sifat asalnya (sifat dari unsurunsur sebelum bereaksi). Ada beberapa hal yang kita dapat perhatikan, yaitu terdapat banyak contoh penerapan unsur-unsur kimia dalam kehidupan seharihari. Salah satunya contohnyaadalah air. Air merupakan materi yang penting bagi kehidupan. Sebagian besarkebutuhan pokok kita menggunakan air. Bahkan dalam tubuh, air penting untukmenjaga DNA dari kerusakan, mengantarkan nutrisi ke seluruh bagian tunuh, danmenjaga keseimbangan suhu tubuh. Kita mengetahui air memiliki rumus senyawaH2O. Air tersusun dari unsur-unsur hidrogen dan oksigen. Tanpa kita sadari bahwakita sedang berhadapan dengan contoh aplikasi dari unsurunsur yang berikatan, yangkemudian membentuk senyawa. Mungkin hal-hal yang sepatutnya kita kritisi adalah bagaimana unsur-unsur tersebut dapat berikatan dan kemudian membentuk senyawa.Sebelum itu, kita harus mengetahui terlebih dahulu apa pengertian dari senyawakimia. Senyawa kimia terbentuk dari dua atau lebih atom yang bergabung atau berikatan satu sama lain. Penggabungan ini akan menghasilkan molekul atau senyawayang sederhana atau kompleks. Atom-atom tersebut terikat satu sama lain dalamsenyawa akibat adanya gaya ikatan kimia. Munculnya teori tentang ikatan kimiadisebabkan oleh keberadaan golongan unsur gas mulia yaitu pada golongan VIIIA pada sistem periodik. Golongan unsur gas mulia memperlihatkan kecenderung anyang sangat kecil untuk membentuk senyawa kimia, hal ini disebabkan karena unsurgas mulia bersifat stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur lain membentuk senyawadan memiliki elektron valensi oktet dan duplet. Kebanyakan unsur-unsur di alam adadalam bentuk senyawanya, bukan sebagai unsur bebas seperti unsur gas mulia. Halini memperlihatkan adanya kecenderungan dari atom-atom yang relatif

1

tidak stabilmembentuk senyawa yang lebih stabil dibandingkan dengan atom unsur bebasnya. Oleh karena itu, sangat penting bagi kita untuk dapat mengetahui danmempelajari tentang ikatan kimia. Karena dalam kehidupan sehari-hari, kita tidakakan pernah lepas dari hal-hal yang berhubungan dengan ikatan kimia. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang pengertian dari ikatan kimia? 2. Apa sajakah jenis-jenis ikatan kimia? 3. Bagaimanakah proses terbentuknya ikatan kimia?

1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui dan memahami pengertian dari ikatan kimia. 2. Untuk mengetahui seluruh jenis-jenis ikatan kimia. 3. Untuk mengetahui dan memahami proses terbentuknya ikatan kimia

2

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Ikatan Kimia Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik yang kuat antara atom-atom tertentu bergabung membentuk molekul atau gabungan ion-ion sehingga keadaannya menjadilebih stabil. Dua atom atau lebih dapat membentuk suatu molekul melalui ikatankimia. Ikatan kimia terjadi karena penggabungan atom-atom, yang membentukmolekul senyawa yang sesuai dengan aturan oktet B. Jenis-jenis Ikatan Kimia 1. Ikatan Ionik Ikatan ion (atau ikatan elektrokovalen) adalah jenis ikatan kimia yang dapat terbentuk antara ion-ion logam dengan non-logam (atau ion poliatomik seperti amonium) melalui gaya tarik-menarik elektrostatik. Dengan kata lain, ikatan ion terbentuk dari gaya tarik-menarik antara dua ion yang berbeda muatan. Misalnya pada garam meja (natrium klorida). Ketika natrium (Na) dan klor (Cl) bergabung, atom-atom natrium kehilangan elektron, membentuk kation (Na+), sedangkan atom-atom klor menerima elektron untuk membentuk anion (Cl-). Ion-ion ini kemudian saling tarik-menarik dalam rasio 1:1 untuk membentuk natrium klorida. Na + Cl → Na+ + Cl- → NaCl

Ikatan ionik dalam senyawa organik terbentuk melalui trransfer satu atau dua elektron valensi dari satu atom ke atom lainnya. Atom yang memberikan elektronnya dan menjadi bermuatan positif disebut kation dan atom yang menerima elektron dan menjadi bermuatan negatif disebut anion. Contohnya: Na + Cl menjadi Na+ + Cl-

3

Atom natrium hanya memiliki satu elektron valensi. Dengan memberikan elektron itu tercapailah susunan elektron neon. Pada saat yang sama, ia menjadi bermuatan positif, yaitu kation natrium. Atom klorin mempunyai 7 elektron valensi. Dengan menerima 1 elektron tambahan dari Na maka tercapailah susunan elektron argon dan ia menjadi bermuatan negatif, yaitu anion klorida. Atom elektropositif (Na) berperan memberikan elektron dan membentuk kation. Sedangkan atom elektronegatif (Cl) berperan menerima elektron dan membentuk anion.

Umumnya, dalam baris mendatar pada tabel periodik, unsur yang paling kiri adalah unsur yg paling elektro positif, dan yg paling elektronegatif adalah unsur yang paling kanan. Dalam lajur tegak, unsur yg lebih elektropositif terletak paling bawah, dan unsur yang lebih elektronegatif di bagian atas. Biasanya senyawa ionik terbentuk bila atom elektropositif kuat dan atom elektronegatif kuat berikatan. Pada hakikatnya, ikatan ionik sama sekali bukan merupakan ikatan yang sesungguhnya. Karena muatannya berlawanan, ion-ion ini tarik menarik seperti dua kutub magnet yang berlawanan.

2. Ikatan Kovalen Suatu ikatan kovalen terbentuk bila dua atom bersama-sama menggunakan satu atau lebih pasangan elektron. Dua atau lebih atom yang terhubung oleh ikatan kovalen membentuk suatu molekul. Bila kedua atom identik atau memiliki elektronegativitas yang sama, pasangan elektron tersebut digunakan bersamma secara merata. Contoh: H. + .H menjadi H:H + kalor Setiap atom hidrogen dapat dianggap telah memenuhi kulit elektron pertamanya melalui proses pemakaian bersama. Artinya, setiap atom di anggap “memiliki” semua elektron yang telah digunakan bersama dengan atom lainnya.

Bila 2 atom H bergabung membentuk satu molekul (H2), kalor dilepaskan. Sebaliknya, jumlah kalor (energi) yang sama harus di pasok agar ikatan dalam molekul hodrogen putus menjadi atom-atomnya.Ikatan H-H merupakan ikatan yang sangat kuat. Alasan

4

utamanya ialah karena pasangan elektron yang digunakan bersama tertarik ke kedua inti hidrogen, sementara dalam atom hidrogen, elektron hanya ditarik oleh satu inti saja. Akan tetapi gaya lain dalam molekul hidrogen cenderung untuk mengimbangi tarikan di antara pasangan elektron dan inti. Gaya ini adalah tolakan di antara dua inti yang bermuatan sama dan tolakan diantara dua elektron yang bermuatan sama. Suatu kesetimbangan tercapai di antara gaya tarikan dan tolakan ini.

Atom hidrogen dalam kimia organiik tidak saling terpisah atau berfusi (bergabung) menjadi satu. Sebaliknya, atom-atom itu tetap terhubung atau berikatan,dan bergetar pada jarak kesetimbangan tertentu, yang kita namakan panjang ikatan (bond legth). Untuk molekul hidrogen, panjang ikatan (artinya, jarak rata-rata diantara dua inti hidrogen) ialah 0,74 Å. Panjang ikatan kovalen bergantung pada atom-atom yang berikatan dan jumlah pasangan elektron yang digunakan bersama di antara atom-atom yang bersangkutan.

Ikatan kovalen yaitu ikatan yang terbentuk ketika elektron dibagi diantara atomatom. Artinya masing-masing atom tidak ada yang benar-benar memiliki elektron tersebut (seperti yang terjadi pada atom yang membentuk ikatan ion). Ikatan kovalen tunggal terjadi ketika dua elektron dibagi (satu dari setiap atom). Ikatan kovalen ganda terbentuk ketika empat elektron dibagikan sedangkan ikatan kovalen tripel terjadi ketika enam elektron dibagikan. Apabila kedudukan atom yang berbagi elektron sifatnya sama, seperti pada molekul gas oksigen (dua atom oksigen menbentuk O2), elektron dibagi secara merata dan ikatan yang terjadi adalah ikatan kovalen nonpolar. Apabila atom-atomnya berbeda, seperti pada molekul air (H2O), inti yang lebih besar dari atom oksigen mengeluarkan daya tarik yang lebih besar pada elektron yang dibagikan daripada satu proton yang membentuk inti hidrogen. Dalam hal ini, ikatan kovalen polar terbentuk karena adanya penyebaran elektron yang tidak sama, membentuk daerah-daerah didalam molekul yang mempunyai muatan positif maupun negatif (atau kutub).

5

ikatan kovalen polar

Jenis Ikatan Kovalen

a. Ikatan Kovalen Tunggal Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan 1 pasangan elektron (2 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan. Dengan kata lain, hanya terdapat 1 pasangan elektron ikatan. Penggunaan pasangan elektron dalam ikatan kovalen dapat digambarkan dengan struktur Lewis. Struktur Lewis menggambarkan jenis atom-atom dalam molekul dan caranya atom-atom tersebut terikat satu sama lain. contoh : Ikatan yang terjadi pada HF. Contoh Soal :

6

1. Tuliskan pembentukan ikatan yang terjadi pada zat-zat berikut. a. Antara atom 1H dan 6C pada senyawa CH4 Solusi 1a. Konfigurasi elektron 1H: 1 sehingga elektron valensinya = 1. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah duplet), diperlukan 1 elektron. 6C: 2,4 sehingga elektron valensinya =4. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet), diperlukan 4 elektron. Maka struktur lewis pembentukan CH4:

b. Ikatan Kovalen Rangkap Ikatan kovalen rangkap adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan bersama 2 pasangan elektron (4 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan. Dengan kata lain, terdapat dua pasangan elektron ikatan. Contoh : Pembentukan ikatan pada molekul O2

7

c. Ikatan Kovalen Rangkap Dua Contoh: Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk molekul O2 Konfigurasi elektronnya : 8O=

2, 6

Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron sebanyak 2. Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga ke-2 atom O tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.

d. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga Contoh: 8

Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk molekul N2 Konfigurasi elektronnya : 7N = 2, 5 Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3. Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga ke-2 atom N tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.

e. Ikatan Kovalen Koordinasi / Koordinat / Dativ Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan [Pasangan Elektron Bebas (PEB)], sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama. Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron. Contoh: Terbentuknya senyawa BF3 – NH3 Polarisasi Senyawa Kovalen Ikatan kovalen dapat mengalami polarisasi, maka dari itu dikenal ada 2 :  

Ikatan kovalen polar Ikatan kovalen nonpolar

Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom. Contoh 1 : Molekul HCl Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom Cl menarik

9

pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl). Suatu ikatan kovalen dikatakan nonpolar jika PEI (pasangan elektron ikatan) tertarik sama kuat ke semua atom. Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan. Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom 3. Ikatan Logam Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan bersama elektron-elektron valensi antar atom-atom logam. Ikatan logam terjadi akibat interaksi antara elektron valensi yang bebas bergerak dengan inti atau kation-kation logam yang menghasilkan gaya tarik. Contoh: logam besi, seng, dan perak. Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen. Salah satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatan logam adalah teori lautan elektron. Menurut teori ini, atom logam harus berikatan dengan atom-atom logam yang lain untuk mencapai konfigurasi elektron gas mulia. Dalam model ini, setiap elektron valensi mampu bergerak bebas di dalam tumpukan bangun logam atau bahkan meninggalkannya sehingga menghasilkan ion positif. Elektron valensi inilah yang membawa dan menyampaikan arus listrik. Gerakan elektron valensi ini jugalah yang dapat memindahkan panas dalam logam. Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukan elektron valensi dari suatu atom besi (Fe) dapat saling tumpang tindih dengan tempat kedudukan elektron valensi dari atom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensi ini memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe bergerak bebas dalam ruang di antara ion-ion Fe+ membentuk lautan elektron. Karena muatannya berlawanan (Fe2+ dan 2 e–), maka terjadi gaya tarik-menarik antara ion-ion Fe+ dan elektronelektron bebas ini. Akibatnya terbentuk ikatan yang disebut ikatan logam. Logam mempunyai sifat-sifat antara lain: 1. Pada suhu kamar umumnya padat, 2. Mengilap, 3. Menghantarkan panas dan listrik dengan baik, 4. Dapat ditempa dan dibentuk. 10

Dalam bentuk padat, atom-atom logam tersusun dalam susunan yang sangat rapat (closely packed). Susunan logam terdiri atas ion-ion logam dalam lautan elektron. Dalam susunan seperti ini elektron valensinya relatif bebas bergerak dan tidak terpaku pada salah satu inti atom, sehingga elektron-elektron ini tidak terusmenerus digunakan bersama oleh dua ion yang sama. Bila diberikan energi, elektronelektron ini mudah dioperkan dari atom ke atom. Telah kita ketahui bahwa unsur logam memiliki sedikit elektron valensi. Berarti, pada kulit luar atom logam terdapat banyak orbital kosong. Hal ini menyebabkan elektron valensi unsur logam dapat bergerak bebas dan dapat berpindah dari satu orbital ke orbital lain dalam satu atom atau antar atom.

C. MASSA ATOM/MOLEKUL RELATIF (Ar/Mr), ISOTOP DAN KELIMPAHANNYA 1.Massa Atom Relatif (Ar) Massa Atom relatif adalah perbandingan relatif massa atom unsur tertentu terhadap massa atom unsur lainnya. Satuan Massa Atom disingkat sma. 1 sma = x massa atom C-12 Jika massa atom Karbon (C) adalah 12,01115 » 12 maka perhitungan massa atom relatif dilakukan dengan cara sebagai berikut : Karena massa atom C-12 sama dengan 1 sma, maka Yang berarti : Ar X = massa rata-rata 1 atom unsur X » Ar X = pembulatan massa rata-rata 1 atom unsur X Contoh :

11

Diketahui massa atom unsur Al adalah 26,98115 tentukan massa atom relatif (Ar) unsur tersebut : Jawab : » 26,98115 dibulatkan menjadi 27

2.Massa Molekul Relatif (Mr) Massa Molekul Relatif adalah perbandingan massa 1 molekul unsur atau senyawa terhadap massa atom C-12 dan dirumuskan sebagai berikut : atau Mr = jumlah total Ar unsur-unsur penyusun senyawa Atau Mr = S Jumlah Atom. Ar.b Jumlah Atom adalah hasil perkalian antara indeks dan koefisien. Indeks menyatakan jumlah atom masing-masing unsur yang ada didepannya. Jika terdapat indeks ganda (indeks didalam kurung dan indeks diluar kurung), maka terlebih dahulu dilakukan perkalian antar indeks untuk mendapatkan indeks yang akan dikalikan dengan koefisien nantinya. Koefisien menyatakan jumlah keseluruhan atom unsur yang ada dibelakangnnya. Jika indeks dan koefisien tidak tertulis maka indeks dan koefisiennya adalah 1. Penulisan indeks dan koefisien dilambangkan sebagai berikut dimana,

12

a

=

koefisien

b

=

indeks

X =

lambang unsur

Contoh : Diketahui Ar H=1, Ar C=12, Ar N=14, Ar O=16. Tentukan Mr dari senyawa (NH4)2.CO3 Jawab : Mr (NH4)2.CO3 = {(Jlh.Atom N.Ar N) + (Jlh.Atom H.Ar H) + (Jlh.Atom C.Ar C) + (Jlh.Atom O. Ar O)} = {(indeks N.indeks NH4).Koef.(NH4)2.CO3 x Ar N) + (indeks H.indeks NH4).Koef.(NH4)2.CO3 x Ar H) + (indeks C.Koef.(NH4)2.CO3 x Ar C) + (indeks O.Koef.(NH4)2.CO3 x Ar O)} = {(1.2 x 1 x Ar N) + (4.2.1 x 1 x Ar H) + (1.1 x

Ar C) + (3.1 x Ar O)}

= {(2.Ar N) + (8.Ar H) + (1.Ar C) + (3.Ar O)} = {(2.14) + (8.1) + (1.12) + (3.16)} = {(28 + 8 +12 +48)} = 96 3.Isotop

13

Massa atom untuk tiap atom tidak khas, dalam arti atom suatu unsur yang sama, mungkin memiliki massa yang berbeda Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi nomor massa yang berbeda. Hidrogen mempunyai 3 isotop, yaitu , , dan . Mengapa atom-atom dari unsur yang sama, bisa mempunyai nomor massa yang berbeda? Hal ini disebabkan karena perbedaan jumlah neutron yang terdapat dalam inti atomnya, karena massa atom lebih ditentukan dari jumlah massa proton + jumlah massa neutronnya, sementara jumlah massa elektronnya diabaikan. Massa dari isotop dapat ditentukan dengan alat yang diberi nama Spektograf Massa. Selain isotop, dikenal juga beberapa istilah yang lain, yaitu sebagai berikut : 1. Isobar, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda. Contoh : dan 2. Isoton, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.

Contoh

: n

= 31 – 15

dan

= 16 n

= 32 – 16 = 16

3. Isoelektron, merupakan atom-atom unsur yang mempunyai

jumlah

elektron yang sama, tetapi nomor atom dan unsurnya berbeda.

14

Contoh

: + 11Na

= 11 – 1

e

dan

= 10 – 9F

e

= 9+1 = 10

3.Kelimpahan Isotop di Alam Unsur yang terdapat di alam kebanyakan terdapat sebagai campuran isotop. Massa atom relatif (Ar/Mr) dari suatu unsur dapat dicari dengan menjumlahkan persentase masing-masing isotop dari atom terhadap nomor massanya. Karena setiap isotop mempunyai massa yang berbeda, maka harga massa atom setiap unsur merupakan harga rata-rata seluruh isotopnya. Kelimpahan isotop dialam dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut : Massa 1 atom X rata-rata = {(%X1.massa X1) + (%X2.massa X2)} Dimana : %X

=

persentase atom

Massa X1

=

massa isotop ke-1

Massa X2

=

massa isotop ke-2

Contoh : 15

Diketahui di alam terdapat 59,98% isotop . Bila Ar Cl 36,2 dan Cl mempunyai 2 isotop, maka nomor massa isotop yang lain adalah …. Penyelesaian Cl ke-1

=

59,98% –>NM = 36,2

Cl ke-2

=

(100 – 59,98)%

=

40,02 % –> NM= …?

Ar Cl

=

(%Cl-1. Massa Cl-1) + (%Cl-2. Massa Cl-2)

36,2

=

(59,98%. 37) + (40,02%. NM Cl-2)

36,2

=

(22,19926) + (40,02%. NM Cl-2)

NM Cl-2 = 35,001 =

dibulatkan menjadi 35 sehingga Nomor massa isotop yang lain

adalah 35

16

BAB III PENUTUP 1.1 Kesimpulan Dari bab pembahasan di atas, maka penulis dapat menyimpulkan bahwa atom-atom saling mengikatkan diri satu sama lain karena ingin menyetarakan kestabilan mereka, sesuai dengan kaidah oktet atau seperti halnya golongan gas mulia yang telah memiliki kestabilan yang tidak dapat terelakkan lagi (hukum alam). Adapun jenis-jenis ikatan kimia terdiri atas 3 macam, yang pertama adalah ikatan ion yang merupakan ikatan antara unsur-unsur logam dan non-logam, kedua adalah ikatan kovalen yaitu pemakaian elektron secara bersama-sama oleh unsur non-logam dan unsur non-logam, serta ikatan logam yang merupakan pemakaian elektron secara bersama-sama oleh atom-atom logam.

17