Kata Kunci : Ikatan ion, ikatan kovalen . Pasangan Elektron Ikatan , Pasangan Elektron Bebas , Bentuk Molekul , Gaya Van Der Waals, Ikatan Hidrogen . Tujuan Pembelajaran : Menemukan hubungan konfigurasi elektron dengan kestabilan atom dari akibat ketidakstabilan atom. Menganalisis terjadinya ikatan ionik dan ikatan kovalen serta sifat-sifat senyawa yang dihasilkan . M embandingkan jenis ikatan kimia serta kaitannya dengan bentuk molekul dan gaya intermolekuler dalam memprediksi sifat fisik materi
PENDAHULUAN Pernahkah Anda bayangkan bahwa batu yang sangat besar tersusun dari butir-butir pasir yang sangat lembut yang terikat satu sama lain. Demikian pula pasir-pasir yang sangat lembut itu tersusun dari partikel-partikel silikon dioksida yang sangat kecil . Adapun silikon dioksida merupakan gabungan dari atom-atom silikon dan oksigen . Bagaimanakah atom-atom silikon dan oksigen tersebut bergabung hingga pada akhirnya menjadi batu yang berukuran raksasa ? Sekarang , coba bandingkan dengan garam dapur yang berwujud padatan kristal berwarna putih . Garam dapur tersusun dari gabungan antara ion-ion natrium dengan ion-ion klorida . Bagaimana ion-ion tersebut terbentuk dan kemudian bergabung satu dengan yang lainnya sehingga membentuk garam dapur ? Gambar : Batu SiO 2 Sumber : https://commons.wikimedia.org / Sumber : https://www.istockphoto.com/id/foto/garam-laut-di-atas-sendok-kayu-meja-kayu-gm500188374-80632401 Gambar : Garam dapur ( NaCl )
5
6
B entuk molekul adalah gambaran tentang susunan atom-atom dalam molekul berdasarkan susunan ruang pasangan electron dalam atom atau moleku , baik pasangan electron ikatan (PEI) maupun PEB. Bentuk molekul akan mempengaruhi sifat fisis dan kimia suatu molekul Secara umum Panjang ikatan dan sudut ikatan harus ditentukan melalui percobaan . Akan tetapi , bentuk molekul dapat diprediksi / diperkirakan menggunakan beberapa metode . Bentuk Molekul
a. Linier Apabila sebuah molekul memiliki dua pasang electron ikatan (PEI), tolakan minimum terjadi jika atom-atom tersusun dalam suatu garis lurus.Dalam molekul linier atom – atom tertata pada satu garis lurus , sudut yang dibentuk oleh dua ikatan ke arah atom pusat akan saling membentuk sudut 180o . sudut itu disebut sudut ikatan . Contoh molekul yang berbentuk linier adalah BeCl2, SnCl2 dan CO2. b. Segitiga Datar Molekul yang memiliki tiga pasangan electron ikatan (PEI) akan memiliki tolakan paling minimum dengan sudut ikatan yang dibentuk Adalah 120 Atom – atom dalam molekul berbentuk segitiga tertata dalam bidang datar , dimana tiga atom akan berada dalam titik sudut segitiga sama sisi dan dipusat segitiga terdapat atom pusat .. Contoh molekul segitiga sama sisi adalah BCl3 dan BF3 c. Tetrahedron Molekul dengan sati atom pusat dan empat PEI. Atom atom dalam molekul yang berbentuk tetrahedron akan berada dalam suatu ruang piramida segitiga dengan keempat bidang permukaan segitiga sama sisi . Atom pusat terletak pusat tetrahedron dan keempat atom lain akan berada pada keempat titik sudut yang mempunyai sudut ikatan 109,5o , contoh molekul tetrahedron adalah CH4
d. Segitiga Bipiramida Dalam molekul trigonal bipiramida atom pusat terdapat pada bidang sekutu dari dua buah limas segitiga yang saling berhimpit , sedangkan ke -lima atom yang mengelilinginya akan berada pada sudut-sudut limas segitiga yang dibentuk . Sudut ikatan masing-masing atom tidak sama , antara setiap ikatan yang terletak pada bidang segitiga mempunyai sudut 120o , sedangkan antara sudut bidang datar ini dengan dua ikatan yang vertikal akan bersudut 90o , contoh untuk molekul trigonal bipiramida adalah PCl5. e. Oktahedron Oktahedron adalah suatu bentuk yang terjadi dari dua buah limas alas segiempat dimana bidang alasnya saling berhimpit , sehingga membentuk delapan bidang segitiga . Pada molekul yang berbentuk oktahedron atom pusatnya berada pada pusat bidang segiempat dari dua limas yang berhimpit tersebut , sedangkan enam atom yang mengelilinginya akan berada pada sudut-sudut limas tersebut . Sudut ikatannya 90o . contoh molekul yang mempunyai bentuk oktahedron adalah SF6.
2. Gaya ( ikatan ) antar molekul Bagaimana gas CO2 dapat mennjadi padat ? Gas CO2 merupakan senyawa kovalen , antar molekul – molekul pada senyawa kovalen dapat terjadi gaya tarik antar molekul-molekul yang disebut “ gaya antar molekul ”. Apabila gas CO2 pada suatu wadah diturunkan suhunya , maka gerakan molekul menjadi sangat lambat . Pada saat molekul bergerak sangat lambat maka gaya tarik antar molekul akan bekerja sehinggga jarak antar molekul semakin dekat , dan menjadi padat .
a. Gaya van der Waals Secara umum gaya antar molekul netral ( gaya dipole-dipole, induksi dan gaya dispersi ) disebut dengan gaya van der Waals. Kekuatan gaya van der Waals termasuk gaya London dipengaruhi oleh dua faktor utama yaitu ukuran molekul dan kerumitan ( bentuk molekul ). Ukuran Molekul Makin besar ukuran molekul makin kuat gaya van der Waals dan gaya London, sebagai contoh molekul halogen (F2 , Cl2 , Br2 dan I2) ukuran molekulnya bertambah besar sebab jari-jari atomnya makin panjang , maka gaya van der Waals dan gaya London makin kuat . Pengaruh gaya van der Waals pada molekul halogen ini tampak pada titik didih dan titik lebur halogen. Halogen F 2 Cl 2 Br 2 I 2 Titik Didih (K) 85 238 332 457 Titik Lebur (K) 53 172 226 387 Wujud pada suhu kamar gas gas cair padat Ukuran suatu molekul umumnya sejalan dengan besarnya massa rumus molekul tersebut , sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar massa rumus suatu molekul semakin tinggi titik didih dan titik leburnya .
a. Gaya van der Waals 2) Bentuk Molekul Gaya antar molekul bekerja pada jarak yang sangat dekat , semakin dekat jarak antar molekul semakin kuat gaya antar molekul tersebut . Molekul – molekul yang bentuknya sederhana akan mempunyai gaya antar molekul yang lebih kuat daripada yang bentuknya rumit , Contoh : 2,2, dimetil pentana mempunyai titik didih 10oC sedangkan n- pentana titik didihnya 36oC. Molekul-molekul n- pentana dapat tersusun dengan kompak sehingga gaya van der Waals dapat terjadi disetiap titik , sedangkan pada molekul 2,2 dimetil propana gaya van der Waals hanya terjadi pada titik-titik tertentu saja .
b. Ikatan Hidrogen Gaya van der Waals yang terjadi pada molekul yang terbentuk dari atom hidrogen dengan atom-atom elektronegatif ( terutama N, O dan F) secara khusus disebut ikatan hidrogen . Karena gaya ini sangat kuat dan sangat khas hanya terjadi pada ikatan antara atom hidrogen dengan atom yang sangat elektronegatif . Contoh :
Akibat yang ditimbulkan oleh ikatan hidrogen : Molekul yang mempunyai ikatan hidrogen lebih tinggi daripada molekuil yang tidak berikatan hidrogen . Golongan IVA Golongan VA Golongan VIA Golongan VIIA CH 4 SiH 4 GeH 4 SnH 4 -164 -112 -90 -52 NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 33 87 55 18 H 2 O H 2 S H 2 Se H 2 Te +100 - 61 - 41 - 2 HF HCl HBr HI + 20 85 - 67 - 35 Pada golongan IVA molekul CH4 titik didihnya paling rendah , tetapi pada golongan VIA H2O mempunyai titik didih tertinggi , hal ini disebabkan pada molekul H2O terdapat ikatan hidrogen , dermikian juga pada molekul NH3 dan HF 2) Terjadinya molekul raksasa yang kompleks misalnya pada DNA,RNA, protein dan glukogen .