DEFINISI DARI IKATAN KIMIA

I.    Abstrak

       Ikatan ion terbentuk akibat adanya transfer elektron di antara atom-atom yang berikatan. Transfer elektron ini menghasilkan atom atom bermuatan listrik kemudian kedua ion tersebut mengadakan gaya tarik membentuk ikatan. Sejatinya, transfer elektron dan pembentukan ikatan berlangsung secara bersamaan tidak bertahap seperti hipotetis di atas. Tahap pertama adalah pengeluaran elektron dari orbital 3s atom natrium, dan elektron ini ditambahkan ke dalam kulit terluar atom fluorin. Elektron yang ditransfer dari satu atom ke atom lain, menghasilkan generasi dari ion. Menurut Lewis, atom-atom bukan logam dapat membentuk ikatan dengan atom-atom bukan logam dengan cara masing-masing atom memberikan sumbangan elektron valensi untuk digunakan bersama membentuk ikatan kovalen. Elektron-elektron dalam orbital molekul mengelilingi kedua inti atom yang terikat pada jarak setimbang dan membentuk awan elektron. Menurut pendekatan OM molekul dianggap sekumpulan inti dan elektron, dan antaraksi antarelektron-inti serta elektron-elektron dipertimbangkan. Kekuatan ikatan menurut teori bergantung pada jumlah elektron yang menghuni kedua orbital molekul, sedangkan menurut teori IV, kekuatan ikatan bergantung pada derajat orbital yang berikatan. Untuk menyederhanakan masalah, logam dapat dipandang sebagai larik inti atom bermuatan positif yang beraturan dikelilingi oleh lautan elektron dari kulit valensi.

 

 Kata kunci : ikatan kimia, ion, elektron.

      

Abstract

      Ionic bonds are formed due to the transfer of electrons between the bonded atoms. This electron transfer produces electrically charged atoms and then the two ions hold an attractive force to form bonds. In fact, the transfer of electrons and the formation of bonds take place simultaneously, not gradually as hypothesized above. The first step is the removal of electrons from the 3s orbital of the sodium atom, and these electrons are added to the outer shell of the fluorine atom. Electrons are transferred from one atom to another, resulting in the generation of ions. According to Lewis, nonmetal atoms can form bonds with nonmetal atoms by each atom donating valence electrons to be used together to form covalent bonds. The electrons in the molecular orbitals surround the two atomic nuclei which are bonded at an equilibrium distance and form an electron cloud. According to the OM approach, the molecule is considered to be a collection of nuclei and electrons, and interactions between the electrons and the nucleus are considered. The strength of the bond according to theory depends on the number of electrons occupying the two molecular orbitals, whereas according to theory IV, the strength of the bond depends on the degree of overlap of the bonding orbitals. To simplify matters, a metal can be viewed as an ordered array of positively charged atomic nuclei surrounded by a sea of ​​electrons from the valence shell.

 

 Keywords: chemical bonds, ions, electrons

II. Pendahuluan

       Selain gas mulia di alam  unsur-unsur tidak selalu berada sebagai unsur bebas (sebagai atom tunggal), tetapi kebanyakan bergabung dengan atom  unsur lain. Tahun 1916 G.N. Lewis dan W. Kossel menjelaskan hubungan kestabilan gas mulia dengan konfigurasi elektron. Kecuali He; mempunyai 2 elektron valensi; unsur-unsur gas mulia mempunyai 8 elektron valensi sehingga gas mulia bersifat stabil. Atom-atom unsur cenderung mengikuti gas mulia untuk mencapai kestabilan.

       Jika atom berusaha memiliki 8 elektron valensi, atom disebut mengikuti aturan oktet. Unsur-unsur dengan nomor atom kecil (seperti H dan Li) berusaha mempunyai elektron valensi 2 seperti He disebut mengikuti aturan duplet. Cara yang diambil unsur supaya dapat mengikuti gas mulia, yaitu: 1. melepas atau menerima elektron; 2. pemakaian bersama pasangan elektron

       Menuru bambang, Hampir semua atom membentuk ikatan dengan atom-atom  lain. Tetapi ada enam unsur lain yang tidak bersifat demikian, yaitu  unsur-unsur gas mulia yang terdiri dari: helium ( 2He), neon (10Ne), argon (18Ar), krypton (36Kr), xenon (54Xe), dan  radon (86Rn). Unsur unsur gas mulia hampir tidak membentuk ikatan dengan atom lain dan karena tidak reaktifnya maka sering disebut gas inert. Gas mulia yang paling dikenal adalah helium, neon, dan argon dengan struktur elektron (disebut rumus titik elektron Lewis).

       Kecuali helium yang memiliki 2 elektron (duplet), semua gas mulia memiliki 8 elektron (oktet) pada kulit luarnya. Susunan yang demikian menurut kossel dan lewis sangat stabil, sehingga atom atom gas mulia tidak menerima elektron ataupun melepas elektron terluarnya. Hal inilah yang menyebabkan mengapa gas mulia sangat stabil (Bambang2004).

III. Isi dan pembahasan

            Ikatan ion

       Ikatan ion terbentuk akibat adanya transfer elektron di antara atom-atom yang berikatan. Transfer elektron ini menghasilkan atomatom bermuatan listrik kemudian kedua ion tersebut mengadakan gaya tarik membentuk ikatan. Sejatinya, transfer elektron dan pembentukan ikatan berlangsung secara bersamaan tidak bertahap seperti hipotetis di atas. Tahap pertama adalah pengeluaran elektron dari orbital 3s atom natrium, dan elektron ini ditambahkan ke dalam kulit terluar atom fluorin.

        Pengeluaran elektron dari orbital 35 membutuhkan energi, dinamakan energi ionisasi pertama atom natrium, besarnya 496 kJ/mol. Penambahan elektron pada kulit terluar atom fluorin melepaskan energi sebesar afinitas elektron pertama dari fluorin, besarnya -349 kJ/mol. Jumlah energi yang dibutuhkan dan energi yang dilepaskan pada transfer elektron ini sebesar 147 kl/mol.   

       Gaya tarik antarmuatan ion yang berlawanan tidak berhenti sampai terbentuk sepasang ikatan ion, tetapi akan berlangsung hingga terbentuk kristal padat. Gaya tarik antara satu ion Na+ dengan enam ion Cl- di dalam kristal menghasilkan ikatan yang jauh lebih kuat dibandingkan dengan gaya tarik pada sepasang ion Na+F-. Peningkatan kekuatan ikatan antara ion Na+ dan F- di dalam kristal terjadi akibat adanya energi kisi. Energi kisi didefinisikan sebagai jumlah energi yang dilepaskan ketika satu mol senyawa dibentuk dari ion-ionnya dalam keadaan gas.

       Na Na Pembentukan ion natrium dari atom natrium dalam keadaan gas. Proses ini memerlukan energi yang disebut energi ionisasi pertama, El. Na Na Disosiasi molekul klor menjadi atom klor dalam keadaan gas. Proses ini memerlukan energi yang disebut energi disosiasi, D. 1/2Cl2 Cl Pembentukan ion klor dari atom klor berupa gas.

Proses ini melepaskan energi yang disebut energi kisi, U...

∆H reaksi = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 +∆H4 +∆H5

       Ini menunjukkan bahwa tiap ion mengandung jumlah elektron yang sama, yakni K+ dan Cl- Jika senyawa ion bereaksi, maka ion-ion yang bereaksi tidak bergantung pada ion pasangannya. Ion positif dibentuk dengan cara melepaskan satu, dua, atau tiga elektron sesuai dengan banyaknya elektron valensi atau sesuai dengan nomor golongannya pada sistem periodik. Ion negatif dibentuk dengan cara menerima satu, dua, atau tiga elektron, seperti diperlihatkan pada Tabel diatas. Energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron pertama dari atom natrium sebesar 496 kI/mol , tetapi energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron kedua memerlukan sekitar sepuluh kali lebih besar dari energi ionisasi pertama .

       Dalam hal ini, elektron yang dilepaskan berasal dari ion Na+ yang mempunyai konfigurasi elektron seperti Neon. Demikian pula dengan atom-atom logam lain, yakni elektron valensinva lebih mudah dikeluarkan, tetapi untuk mengeluarkan elektron dari Mg atau Al memerlukan energi sangat besar. Pengeluaran elektron dari satu atom dalam periode yang sama dari kiri ke kanan memerlukan energi yang lebih tinggi. Konfigurasi elektron dari kation-kation ini tidak isoelektronik dengan gas mulia, sebab secara energitika tidak mungkin melepaskan delapan elektron dari atom netral.

       Pembentukan kation dari unsur-unsur transisi umumnya dengan cara melepaskan elektron pada orbital ns atau ditambah dengan melepaskan satu atau lebih elektron yang berasal dari orbital d. Banyak senyawa-senyawa yang dibentuk dari ion-ion logam transisi berwarna, sebab melibatkan transisi elektron d, sedangkan senyawa yang berasal dari unsur golongan utama tidak berwarna, sebab dalam ikatannya tidak melibatkan orbital d. Jika logam bereaksi dengan bukan logam, elektron valensi dari logam ditransfer kepada atom bukan logam membentuk senyawa ion. Pembentukan senyawa yang berasal dari bukan logam tidak melalui transfer elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen .

     Ikatan kovalen

       Elektron yang ditransfer dari satu atom ke atom lain, menghasilkan generasi dari ion. Menurut Lewis, atom-atom bukan logam dapat membentuk ikatan dengan atom-atom bukan logam dengan cara masing-masing atom memberikan sumbangan elektron valensi untuk digunakan bersama membentuk ikatan kovalen. Ikatan kovalen terjadi akibat kecenderungan atom-atom bukan logam untuk mencapai konfigurasi elektron gas mulia. Angka-angka tersebut sama dengan jumlah elektron yang diperlukan untuk mencapai konfigurasi elektron yang isoelektronik dengan gas mulia.

       Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan yang terbentuk dari penggunaan bersama sepasang elektron . Perhatikan konfigurasi elektron atom H dan CI!.

₁H = 1s¹ dan ₁₇ CI = [Ne] 3s² 3p⁵

       Agar elektron valensi atom H sama dengan atom He , maka diperlukan satu elektron. Pada atom klorin, selain pasangan elektron yang digunakan berikatan, juga terdapat tiga pasang elektron bebas , yaitu pasangan elektron yang tidak digunakan berikatan. Umumnya jumlah ikatan kovalen yang dapat dibentuk oleh atom sama dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan menurut lambang Lewisnya. Setiap ikatan dibentuk dari elektron valensi yang tidak berpasangan.

       Pada umumnya jumlah ikatan yang dibentuk oleh suatu atom dalam golongan IVA sampai VIIA sama dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan, yaitu delapan dikurangi nomor golongan.

       Atom C akan stabil jika mengikat empat elektron membentuk konfigurasi serupa dengan atom Ne. Empat elektron ini diperoleh secara patungan dengan empat atom H, dimana masing-masing atom H memberikan sumbangan 1 elektron valensinya. Pada CH₄, setiap atom H memiliki 2 elektron valensi , dan atom C memiliki 8 elektron valensi Asam-asam okso adalah zat dengan atom O terikat pada atom pusat, satu atau lebih atom H biasanya terikat langsung pada atom O, misalnya H₂SO₄, HCIO₃, HNO₃. Dalam ikatan kovalen terjadi penggunaan oersama pasangan elektron valensi untuk mencapai konfigurasi elektron serupa gas mulia .

       Berdasarkan gejala kimia, ternyata ada senyawa kovalen dimana sepasang elektron yang digunakan bersama berasal dari salah satu atom.

       Keterbatasan dari aturan oktet berikutnya adalah adanya molekul yang memiliki atom pusat lebih dari delapan elektron valensi. Model rumus titik-elektron Lewis tidak dapat menjelaskan sifat-sifat senyawa kovalen seperti kekuatan ikatan, struktur molekul, sifat warna, dan lainnya. Dengan berkembangnya teori atom berdasarkan mekanika kuantum, maka ikatan kimia dapat juga dijelaskan menggunakan teori mekanika kuantum. Teori orbital molekul berasumsi bahwa molekul sebagai kumpulan inti dan elektron yang berantaraksi, sedangkan teori ikatan valensi berasumsi bahwa molekul sebagai satu kesatuan atom-atom.

Teori Orbital Molekul

      Elektron-elektron dalam orbital molekul mengelilingi kedua inti atom yang terikat pada jarak setimbang dan membentuk awan elektron. Menurut teori OM, semua elektron terlibat dalam pembentukan ikatan, sedangkan menurut Lewis hanya elektron terluar yang berperan dalam pembentukan ikatan.

Teori Ikatan Valensi

       Menurut pendekatan OM molekul dianggap sekumpulan inti dan elektron, dan antaraksi antarelektron-inti serta elektron-elektron dipertimbangkan. Kekuatan ikatan menurut teori (OM)bergantung pada jumlah elektron yang menghuni kedua orbital molekul, sedangkan menurut teori IV, kekuatan ikatan bergantung pada derajat tumpangsuh orbital yang berikatan. Terdapat beberapa teori yang menerangkan ikatan pada logam, di antaranya adalah model elektron bebas , model ikatan resonansi, dan model pita.

Model Pita Valensi

       Untuk menyederhanakan masalah, logam dapat dipandang sebagai larik inti atom bermuatan positif yang beraturan dikelilingi oleh lautan elektron dari kulit valensi. Elektron-elektron ini bebas bergerak ke seluruh kristal logam.

IV. Kesimpulan dan penutup

          Ikatan ion

          Ikatan ion terbentuk akibat adanya melepas atau menerima elektron oleh atom-atom yang berikatan. Atom-atom yang melepas elektron menjadi ion positif (kation) sedang atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion). Ikatan ion biasanya disebut ikatan elektrovalen. Senyawa yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik.

         Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atom unsur logam dan nonlogam. Atom unsur logam cenderung melepas elektron membentuk ion positif, dan atom unsur nonlogam cenderung menangkap elektron membentuk ion negatif. Contoh: NaCI, MgO, CaF₂ dan lain lain

      Ikatan kovalen

         Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan. Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasangan elektron bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antara atom-atom unsur nonlogam, bisa sejenis (contoh: H₂, N₂, O₂, Cl₂, F₂, Br₂, I₂) dan berbeda jenis (contoh: H₂O, CO₂, dan lain-lain). Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen.

         Berdasarkan lambang titik lewis dapat dibuat struktur lewis atau rumus lewis. Struktur lewis adalah penggambaran ikatan kovalen yang menggunakan lambang titik lewis dimana PEI dinyatakan dengan satu garis atau sepasang titik yang di letakkan diantara kedua atom dan PEB dinyatakan dengan titik titik pada masing masing atom.

      Ikatan kovalen koordinasi

         Ikatan kovalen koordinasi merupakan ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah satu 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 panakh kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

       Pengecualian aturan oktet

a.                   Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet

b.                  Meliputi senyawa kovalen biner sederhana dari Be, B dan Al yaitu atom atom yang elektron valensinya kurang dari empat

Contoh: BeCI₂, BCI₃ dan AIBr₃

c.                   Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil

Contohnya : NO₂ mempunyai jumlah elektron valensi (5+6+6) = 17

d.                  Senyawa dengan oktet berkembang

Unsur unsur periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet/ lebih dari 8 elektron pada kulit terluar ( karena kulit terluarnya M, N, dll dapat menampung 18 elektron atau lebih ).

Contoh : PCI₅,SF₆,CIF₃,IF₇ dan SbCI₅.

       Kegagalan aturan oktet

·         Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur tansisi maupun post transisi  Contoh : Atom Sn mempunyai 4 elektron valensi tetapi senyawa lebih banyak dengan tingkat oksidasi +2

·         Atom Bi mempunyai 5 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3

Penyimpangan dari aturan oktet dapat berupa :

®    Tidak mencapai oktet

®    Melampaui oktet ( oktet berkembang )

       Ikatan logam

         Ikatan logam adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion ion logam dengan mutan negatif dari elektron elektron yang bebas bergerak. Atom atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat satu sama lain. Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif, maka dari itu kulit terluar atom logam reatif longgar ( terdapat banyak tempat kosong ) sehingga elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain. Mobolitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah pindah dari 1 atom ke atom lain.

         Elektron elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion ion positif logam. Sifat sifat khas logam yaitu :

a.       Berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik menarik yang cukup kuat antara elektron valensi ( dalam awan elektron ) dengan ion positif logam.

b.      Dapat ditempa ( tidak rapuh ), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom atom logam hanya bergeser sedangkan ikatanya tidak terputus.

c.       Pengantar/ konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

V. Daftar pustaka

Drs. Sugiarto, Bambang. 2004. Ikatan kimia. Bagian proyek pengembangan kurikulum Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jendral Pendidikan Dasar Dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional 2004. dalamhttps://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/32930244/ikatan_kimia-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1633267181&Signature=S6A0r78YP0AcbnCPX~tz7bHu9jDLc2t0VcIYtSb9f-4AhKfPE8uHgSdtr4~ZTx9uoxTT~LgWX0M1wL6d9xRhHAI~AzeZ9DbLT-ELA5NexLftJBQSYYOnBSpTlRLopF4-dDUEwVNd6RFdS9gcvpNQGOwaaW8W1dHHhTYjj7WIO0H8Z86abBsF15VszQ1hC63QnFi4k4aOQJzEOa-cCHCQSez44rGHSmbU8Kq-EdX2ofW2gN6PPEfmxL-1OQk80UD1ZtHaUzjaCDKft6XjEgi4yNnlfVyJuf~~S96lmiu3e67MgCuN6C0FVpEiRFxqCmpqeMiEPPH1wiTpJchbAmj4ag__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA (di unduh 1 Oktober 2021)

Hidayat, Atep avia. 2021. Ikatan kimia. Modul perkuliahan kimia dan pengetahuan lingkungan industri. Universitas Mercu Buana (di unduh 30 September 2021)

Sulistyani ,M.Si. 2015. Ikatan kimia dan struktur molekul. dalam http://staffnew.uny.ac.id/upload/198001032009122001/pendidikan/4-ikatan-kimia-dan-struktur-molekul.pdf ( di unduh 1 Oktober 2021)