Ikatan kimia 1. Peranan Elektron dalam Pembentukan Ikatan Kimia Ikatan kimia Gaya tarik menarik antara atom sehingga atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi dalam senyawaan. gol 8 A sangat sulit membentuk ikatan kimia. Teori Lewis a. Elektron berada pada kulit terluar (elektron valensi) memegang peranan utama dalam pembentukan ikatan kimia.
b. Pembentukan ikatan kimia, 2 cara: 1. Ada perpindahan 1/lebih elektron dari 1 atom ke atom lain sehingga ion + & ion -, tarik menarik karena muatan berlawanan membentuk ikatan ion. 2. Pemakaian bersama pasangan elektron antara atom yang berikatan. Jenis ikatan yang terbentuk adalah ikatan kovalen. c. Perpindahan elektron/pemakaian bersama pasangan elektron berlangsung sehingga setiap atom berikatan mempunyai konfigurasi elektron mantap dengan 8 elektron valensi.
Aturan Oktet Gas mulia: ns 2 np 6 Susunan stabil (gas mulia) Kebanyakan atom dikelilingi oleh 8 e jika atom berikatan dengan atom lain. Lambang Lewis Lambang kimia unsur yang di kelilingi oleh titiktitik. Lambang Kimia Menunjukan inti atom (p & n) beserta semua elektron di sebelah dalam selain elektron valensi.
Titik menunjukkan elektron yang berada pada kulit terluar (elektron valensi). 17 Cl = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 elektron valensi : 7 Lambang lewis :
Struktur Lewis Kombinasi lambang Lewis menggambarkan perpindahan/pemakaian bersama elektron di dalam ikatan kimia. 1. struktur Lewis pada pembentukan ikatan Ion (logam + non logam)
Struktur Lewis 2. struktur Lewis pembentukan ikatan Kovalen (antara non logam). Non logam
Pembentukan Ikatan Ion Elektron pindah dari atom yang satu ke atom yang lain. Atom kehilangan elektron, menjadi ion +. Atom menerima elektron, menjadi ion --. Kedua atom tarik menarik dengan gaya elektrostatik kuat karena beda muatan/atom mudah saling terikat sehingga tiap atom memperoleh susunan oktet. Ikatan ion terjadi antara unsur logam dengan non logam
Proses pembentukan ikatan ion pada molekul natrium klorida (NaCl): Na, 11e, valensi 1 Na melepas 1 e valensi, membentuk ion positif, & Ʃ 10 e. Cl, 17 e, valensi 7 Cl menerima 1 e dari Na, Cl menjadi ion negatif & Ʃ 18 e. Natrium klorida
Pembentukan Ikatan Kovalen Pemakaian bersama sepasang/lebih elektron menyebabkan atom berikatan memperoleh susunan oktet. Ikatan yang terjadi antara unsur non logam. Unsur nonlogam: unsur elektronegatif (6A & 7A).
Proses pembentukan ikatan kovalen pada molekul Br 2 Br, 35 e, valensi 7 Mendapatkan pasangan oktet, atom Br memerlukan 1 elektron lagi pada kulit terluar. Pasangan elektron ikatan: pasangan elektron yang dipakai bersama pada molekul kovalen, pasangan lainnya: pasangan mandiri. Pasangan elektron ikatan molekul senyawa kovalen digambarkan dengan 2 titik /1 garis.
Contoh molekul senyawaan kovalen: a. Molekul F 2, Struktur molekulnya b. Molekul CCl 4, Struktur molekulnya
Hanya unsur H dikelilingi 2 elektron: a. H 2 b. CH 4 c. HCl
Ikatan Kovalen Rangkap 1. Ikatan kovalen rangkap 2 Ikatan kovalen dibentuk oleh 2 pasangan elektron. a. O 2 b. C 2 H 4
2. Ikatan kovalen rangkap 3 ikatan kovalen yang dibentuk oleh 3 pasangan elektron ikatan a. N 2 b. CO
Ikatan Kovalen Koordinat Jika pasangan elektron digunakan bersama hanya berasal dari salah satu atom yang berikatan (donor), sedangkan atom yang lain hanya menyediakan tempat. Jika atom/molekul memiliki pasangan elektron bebas yang tidak digunakan. H 2 SO 4 (S donor) NH 4+ (N donor)
Pembentukan ion NH 4+ dari molekul NH 3 yang berikatan dengan ion H + Molekul NH 3 memiliki pasangan elektron bebas yang belum dipakai. Ion H + mempunyai tempat untuk sepasang elektron.
Senyawa ion Titik lebur tinggi Titik didih tinggi Larut dalam air Tidak dapat dibakar Lelehan dan larutannya dapat menghantar listrik Suhu kamar, berwujud padat Senyawa kovalen Titik lebur rendah Titik didih rendah Hampir tidak larut dalam air Dapat dibakar Lelehannya tidak dapat menghantar listrik Suhu kamar berwujud gas, cair atau padat
Penyimpangan Aturan Oktet Atom yang elektron valensi dalam struktur Lewis adalah ganjil, ada 2 kemungkinan tentang strukturnya: 1. Paling sedikit 1 elektron yang tidak berpasangan. 2. Paling sedikit 1 atom tidak mempunyai konfigurasi elektron oktet. Molekul NO 2, jumlah elektron valensi = 17 (5 dari N dan 2 x 6 dari O). Ada 2 struktur yang mungkin. Pada kedua struktur tersebut terdapat 1 elektron yang tidak berpasangan pada atom N.
2 penyimpangan pada aturan oktet: 1. Oktet tak lengkap Molekul dengan atom, < 8 elektron. Mis: BF 3, B valensi = 3, berikatan dengan 3F bervalensi 7. B tidak terpenuhi aturan oktet, dikelilingi 6 elektron. Namun BF 3 tetap stabil. e = 6 3. Oktet berkembang Molekul dengan atom pusat dikelilingi > 8 elektron. Mis: PCl 5, P valensi = 5, berikatan dengan 5 atom Cl bervalensi 7 e = 10
Kepolaran Ikatan dan Keelektronegatifan Ikatan kovalen dibedakan berdasarkan kepolaran ikatan atom dalam molekulnya menjadi: 1. Ikatan kovalen polar 2. Ikatan kovalen nonpolar. Ikatan molekul beratom 2 terdiri atas atom sejenis: H 2, Cl 2, O 2. Kedua atom berikatan sifatnya sama, sehingga daya tariknya terhadap elektron juga sama. Akibatnya distribusi muatan elektronik di sekitar inti atom yang berikatan akan simetris.
Ikatan Kovalen polar Ikatan antara 2 atom yang berbeda. Mis: HCl (keduanya unsur elektronegatif). Cl lebih elektronegatif sehingga dapat menarik elektron di sekitar inti atom lebih kuat ke arahnya. Akibatnya distribusi muatan listrik pada H dan Cl tidak simetris, Cl lebih -, H lebih +.
Ikatan kovalen polar terjadi pada molekul yang tersusun dari atom berbeda tingkat keelektronegatifannya. Misal antara H (1A) dengan gol 7A (HCl, HBr, HF).
Harga keelektronegatifan unsur logam (elektropositif) nilainya kecil, sedangkan unsur nonlogam (elektronegatif) nilainya besar. Berdasarkan harga keelektronegatifan kedua atom berikatan, dapat ditentukan jenis ikatannya. Bila selisih kedua atom berikatan: a. Lebih kecil dari 0.5, ikatan kovalen nonpolar. b. Lebih besar dari 2, ikatannya ion. c. Antara 0.5 2, ikatnnya kovalen polar.
Bentuk Molekul Gambaran geometris dihasilkan jika inti atom terikat dihubungkan oleh garis lurus (menunjukkan letak pasangan elektron ikatan). ex: diatomik ( molekul beratom 2) akan berbentuk linier karena 2 titik membentuk garis lurus. Aturan meramalkan bentuk molekul: 1. Molekul diatomik selalu linier. HCl. 2. Molekul triatom selalu berbentuk planar (bidang datar), dapat linier atau bengkok. Linier: atom pusat tidak memiliki pasangan elektron nonikatan, ex: CSO (polar), CO 2 (non polar). Bengkok: atom pusat memiliki pasangan elektron non ikatan, ex: H 2 O
3. Molekul caturatom dapat berbentuk planar atau piramida. Segitiga datar: bila atom pusat tidak memiliki pasangan elektron nonikatan, BF (nonpolar). Piramida: bila atom pusat memiliki pasangan elektron nonikatan, NH 3 (non polar). 4. Molekul pancaatom, umumnya berbentuk tetraeder. CH 4 ( polar), CHCl (nonpolar).
Bentuk molekul sederhana berdasarkan bentuk geometris molekul yang ditentukan oleh gambar geometris yang dihasilkan dengan menghubungkan inti atom dengan garis lurus.
PERSAMAN KIMIA Lambang reaksi kimia. Reaksi kimia: Proses di mana zat baru yaitu hasil reaksi, terbentuk dari beberapa zat aslinya (pereaksi). Reaksi kimia disertai perubahan fisika: perubahan warna, pembentukan endapan, timbulnya gas
Cara Menentukan Koefisien Reaksi Persamaan reaksi kimia: a A + b B c C + d D a, b, c, d = koefisien reaksi/perbandingan bilangan zat dalam reaksi. Biasanya bilangan bulat, menyatakan jumlah mol. Perbandingan mol zat dalam persamaan reaksi berbanding lurus dengan koefisiennya. jika bil salah 1 zat diket, maka bil zat lainnya dalam persamaan reksi dapat ditentukan.
Menentukan koefisien reaksi (reaksi setimbang): Al (p) + Cl 2 (g) Al (p) + 3 Cl 2 (g) AlCl 3 (belum setimbang) AlCl 3 (belum setimbang) 2 Al (p) + 3 Cl 2 (g) 2AlCl 3 (reaksi setimbang)
C 2 H 6 + O 2 C 2 H 6 + O 2 C 2 H 6 + O 2 C 2 H 6 + 7/2 O 2 CO 2 + H 2 O (belum setimbang) 2 CO 2 + H 2 O (belum setimbang) 2 CO 2 + 3 H 2 O (belum setimbang) 2 CO 2 + 3 H 2 O (belum setimbang) 2 C 2 H 6 + O 2 2 CO 2 + 3 H 2 O (belum setimbang)
Macam Reaksi Persamaan reaksi dapat ditulis apabila sudah diketahui rumus molekul zat pereaksi dan hasil reaksi. 5 macam reaksi: 1. Reaksi kombinasi 2. Reaksi penguraian 3. Reaksi pertukaran 4. Reaksi pertukaran berganda 5. Reaksi netralisasi
Reaksi Kombinasi Reaksi 2/lebih zat (baik unsur/senyawa) bereaksi membentuk 1 hasil reaksi. Jenis reaksi kombinasi: 1. Logam + non logam senyawa biner 4 Al (p) + 3 O 2 (g) 2 Al 2 O 3 (p) 2. Non logam + oksigen oksida nonlogam 2 C (p) + O 2 (g) sedikit 2 CO (g) 2 C (p) + O 2 (g) banyak 2 CO (g) 3. Oksida logam + air hidroksida logam (basa) CaO (p) + H 2 O Ca(OH) 2 4. Oksida nonlogam + air asam oksi SO 3 + H 2 O H 2 SO 4
5. Oksida nonlogam + oksida logam garam CaO + SO 2 CaSO 3 Oksida logam: anhidrida basa Oksida nonlogam: anhidrida asam Reaksi Penguraian bentuk 2/lebih zat baru, yang hasilnya bisa unsur/senyawa. Kadang2 penguraian perlu pemanasan. 1. Hidrat dipanaskan terurai menghasilkan air & garam anhidrat. BaCl 2. 2H 2 O BaCl 2 + 2 H 2 O
2. Klorat Dipanaskan terurai membentuk klorida & gas oksigen. 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 3. Beberapa oksida logam Dipanaskan membentuk logam bebas & gas oksigen. 2 HgO 2 Hg + O 2 4. Beberapa Karbonat Dipanaskan terurai membentuk oksida & karbondioksida. CaCO 3 CaO + CO 2
5. Bikarbonat Kebanyakan bila dipanaskan membentuk oksida, air, & karbondiokasida. Ca (HCO 3 ) 2 CaO + 2 CO 2 + H 2 O 6. Air Akan terurai menjadi gas hidrogen & gas oksigen bila langsung dialiri listrik. 2 H 2 O 2 H 2 + O 2
3. Reaksi Pertukaran Kebanyakan dari jenis reaksi salah satu pereaksinya adalah logam yang akan menggantikan ion logam lain dari larutan. Logam menggantikan harus lebih aktif dari logam yang digantikan. Deret keaktifan logam = deret volta. Li K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Cd Ni Sn Pb (H) Au Makin ke kanan reaksinya kurang aktif. Logam yang terletak di sebelah kiri H dapat bereaksi dengan asam kuat encer menghasilkan gas hidrogen. Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2
Reaksi pertukaran juga terjadi pada deret nonlogam. ex: deret halogen F Cl Br I Cl 2 + 2 NaBr 2 NaCl + Br 2 3. Reaksi Pertukaran Rangkap Reaksi pertukaran antara 2 pereaksi. AgNO 3 + NaCl AgCl + NaNo 3 NO 3 - dan Cl - ditukar tempatnya sehingga NO 3 - bergabung dengan Na + dan Cl - bergabung dengan Ag+ membentuk AgCl yang tidak larut.
5. Reaksi Netralisasi Terjadi pada asam/oksida asam bereaksi dengan basa/oksida basa membentuk garam & air. jika tidak terbentuk air maka reaksinya antara oksida asam & oksida basa (= reaksi penggabungan). Macam-macam Reaksi Netralisasi 1. Asam + basa garam + air HCl + NaOH NaCl + H 2 O 2. Oksida logam + asam garam + air CaO + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O
3. Oksida bukan logam + basa garam + air SO 2 + 2 NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O 4. Oksida asam + oksida basa garam MgO + SO 3 MgSO 4 5. Amonia + asam garam amonia NH 3 + HCl NH 4 Cl