MEMAHAMI RUANG LINGKUP IKATAN KIMIA

 Oleh : Adilah Nur Imani (@T31-Adilah)

1. Abstrak

            Ikatan kimia adalah gaya yang bekerja pada penggabungan atom-atom atau ion-ion, sehingga keadaannya menjadi lebih stabil. Tidak asing lagi bahwa ikatan kimia berhubungan dengan ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam. Ikatan ion sendiri terjadi karena adanya gaya tarik-menarik elektrostatis antara ion positif dengan ion negatif dalam suatu senyawa kimia. Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi antara atom-atom yang bergabung membentuk senyawa kimia dengan cara memakai pasangan elektron pasangan, sedangkan ikatan logam terbentuk karena adanya gaya tarik inti atom-atom logam dengan lautan elektron.

Kata kunci : ikatan, kimia, ion, kovalen, logam, elektron, positif, negatif, senyawa.

 

2. Abstract

            A chemical bond is a force that acts on the joining of atoms or ions, so that the state becomes more stable. It is no stranger that chemical bonds are related to ionic bonds, covalent bonds, and metallic bonds. Ionic bonds occur because of the electrostatic attraction between positive and negative ions in a chemical compound. A covalent bond is a bond that occurs between atoms that combine to form chemical compounds by using a pair of electron pairs, while metallic bonds are formed due to the attraction between the nucleus of metal atoms and a sea of electrons.

Keywords: bonding, chemistry, ion, covalent, metal, electron, positive, negative, compound.

 

3. Pendahuluan

Ilmu kimia memiliki banyak sekali bidang kajian yang mempelajari tentang fakta, konsep, hukum serta teori yang banyak berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Hal itu membuat kita harus memahami konsep-konsep dalam kimia agar tidak kesulitan mempelajari ilmu kimia terutama ikatan kimia ini. Materi ikatan kimia menjelaskan tentang bagaimana atom yang satu dengan yang lain membentuk ikatan, baik dengan atom yang sama maupun dengan atom yang berbeda. Ikatan kimia sendiri terjadi karena sekolompok atom menunjukkan satu kesatuan yang lebih stabil karena memiliki tingkat energi yang lebih rendah daripada tingkat energi atom-atom penyusunnya dalam keadaan terpisah. Tentunya, dengan mempelajari lebih dalam lagi mengenai ikatan kimia kita akan mengetahui keterikatan atom-atom satu sama lainnya yang tersusun secara teratur dan beraturan sehingga menghasilkan materi yang dapat bermanfaat bagi kesejahteraan manusia.

 

4. Rumusan Masalah

1. Apa itu ikatan kimia?

2. Kapan Ikatan kimia ditemukan?

3. Apa saja yang termasuk dalam ikatan kimia?

4. Apa itu Lambang Lewis? 

5. Bagaimana perbedaan sifat fisika dan kimia dari ikatan ion dengan ikatan kovalen?

 

5. Tujuan

1. Memahami ikatan kimia.

2. Mengetahui kapan ikatan kimia ditemukan.

3. Menjelaskan ruang lingkup ikatan kimia.

4. Memahami Lambang Lewis.

5. Mengetahui perbedaan sifat fisika dan kimia dari ikatan ion dengan ikatan kovalen.

 

6. Pembahasan

A. Pengertian Ikatan Kimia

Menurut Rafiq N.A., dkk (2013), bahwa antara dua atom atau lebih dapat saling berinteraksi dan membentuk molekul. Interaksi ini selalu disertai dengan pelepasan energi. Adapun gaya-gaya yang menahan atom-atom dalam molekul merupakan suatu ikatan yang dinamakan ikatan kimia. Ikatan kimia terbentuk karena unsur-unsur cenderung membentuk struktur elektron stabil. Jadi dapat disederhanakan bahwa ikatan kimia adalah sebuah gaya tarik-menarik yang dihasilkan oleh atom-atom sehingga kemudian akan berkombinasi dan membentuk sebuah senyawa. Tujuan pembentukan ikatan kimia agar terjadi pencapaian kestabilan unsur. Elektron yang berperan pada pembentukan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom atau unsur yang terlibat. Salah satu petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas mulia). Oleh karena itu, dalam pembentukan kimia atom-atom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia. Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak 8 (oktet) atau 2 (duplet, yaitu atom Helium). Kecenderungan unsur-unsur unutuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah aturan oktet.

 

B. Sejarah Ikatan Kimia

            Spekulasi awal dari sifat-sifat ikatan kimia yang berawal dari zaman ke-12 mengganggap spesi kimia tertentu disatukan oleh sejenis afinitas kimia. Pada tahun 1704, Isaac Newton menggarisbesarkan teori ikatan atomnya pada "Query 31" buku Opticksnya dengan mengatakan atom-atom disatukan satu sama lain oleh "gaya" tertentu. Pada tahun 1819, setelah penemuan tumpukan volta, Jöns Jakob Berzelius mengembangkan sebuah teori kombinasi kimia yang menekankan sifat-sifat elektrogenativitas dan elektropositif dari atom-atom yang bergabung. Pada pertengahan zaman ke-19 Edward Frankland, F.A. Kekule, A.S. Couper, A.M. Butlerov, dan Hermann Kolbe, beranjak pada teori radikal, mengembangkan teori valensi yang pada awal mulanya dinamakan "kekuatan penggabung". Teori ini mengatakan sebuah senyawa tergabung sesuai atraksi kutub positif dan kutub negatif. Pada tahun 1916, kimiawan Gilbert N. Lewis mengembangkan pemikiran ikatan elektron sepasang. Pemikiran ini mengatakan dua atom mampu berkongsi satu hingga enam elektron, membentuk ikatan elektron tunggal, ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga. Dalam kata-kata Lewis sendiri : “An electron may form a part of the shell of two different atoms and cannot be said to belong to either one exclusively.”

            Pada tahun 1927, bagi pertama kalinya penjelasan matematika kuantum yang penuh atas ikatan kimia yang sederhana berhasil diturunkan oleh fisikawan Denmark Oyvind Burrau. Hasil kerja ini menunjukkan bahwa pendekatan kuantum terhadap ikatan kimia mampu secara mendasar dan kuantitatif tepat. Namun metode ini tidak mampu dikembangkan semakin jauh bagi menjelaskan molekul yang mempunyai semakin dari satu elektron. Pendekatan yang semakin praktis namun kurang kuantitatif dikembangkan pada tahun yang sama oleh Walter Heitler and Fritz London. Metode Heitler-London dijadikan dasar dari teori ikatan valensi. Pada tahun 1929, metode orbital molekul kombinasi linear orbital atom (Bahasa Inggris: linear combination of atomic orbitals molecular orbital method), disingkat LCAO, dikenalkan oleh Sir John Lennard-Jones yang berhaluan menurunkan struktur elektronik dari molekul F₂ (fluorin) dan O₂ (oksigen) sesuai prinsip-prinsip dasar kuantum. Teori orbital molekul ini mewakilkan ikatan kovalen sebagai orbital yang dibentuk oleh orbital-orbital atom mekanika kuantum Schrödinger yang telah dihipotesiskan bagi atom berelektron tunggal. Persamaan ikatan elektron pada multielektron tidak mampu diselesaikan secara analitik, namun mampu dilakukan pendekatan yang memberikan hasil dan prediksi yang secara kualitatif cukup baik. Banyakan anggaran kuantitatif pada kimia kuantum modern memakai baik teori ikatan valensi maupun teori orbital molekul sebagai titik awal, walaupun pendekatan ketiga, teori fungsional rapatan (Bahasa Inggris: density functional theory), mulai mendapat perhatian yang semakin akhir-akhir ini.

    Pada tahun 1935, H. H. James dan A. S. Coolidge melaksanakan anggaran pada molekul dihidrogen.Berlainan dengan perhitungan-perhitungan sebelumnya yang hanya memakai fungsi-fungsi jarak selang elektron dengan inti atom, mereka juga memakai fungsi yang secara eksplisit memperhitungkan jarak selang dua elektron. Dengan 13 parameter yang mampu diatur, mereka mendapat hasil yang sangat mendekati hasil yang didapatkan secara eksperimen dalam hal energi disosiasi. Perluasan selanjutnya memakai 54 parameter dan memberikan hasil yang sangat sesuai denganhasil eksperimen. Anggaran ini meyakinkan komunitas sains bahwa teori kuantum mampu memberikan hasil yang sesuai dengan hasil eksperimen. Namun pendekatan ini tidak mampu memberikan gambaran fisik seperti yang terdapat pada teori ikatan valensi dan teori orbital molekul. Selain itu, beliau juga sangat sulit diperluas bagi anggaran molekul-molekul yang semakin agung. (p2k Unimus. 2021).

           

C. Ruang Lingkup Ikatan Kimia

1. Ikatan Ion

            Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi berdasarkan serah terima atau perpindahan elektronnya. Ikatan ion terjadi antara ion positif dan negatif, antara unsur logam dan non logam, serta antara unsur golongan IA dan IIA (+), golongan VIA dan VIIA (-). Ikatan ion terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil atau rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar atau tinggi menangkap atau menerima elektron tersebut (membentuk anion). Kedua ion tersebut kemudia saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb). Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam. (Sulistyani. 2021).

Contoh ikatan ion antara Mg dan Cl

₁₂Mg è Mg²⁺ + 2e

Cl₂ + 2e è 2Cl^-

                                     _ +

Mg + Cl₂ è Mg²⁺ + 2Cl^-

Mg²⁺ + 2Cl^- è MgCl₂

Terbentuk senyawa MgCl₂

2. Ikatan Kovalen

            Ikatan kovalen merupakan ikatan yang terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron. Jika pasangan elektron berasal dari masing-masing atom yang berikatan maka ikatan yang terbentuk ikatan kovalen. Lalu apabila pasangan elektron hanya berasal dari salah satu atom yang berikatan maka ikatan yang terbentuk ikatan kovalen koordinasi. Untuk menggambarkan  bagaimana ikatan kovalen terjadi, digunakan rumus titik elektron (struktur Lewis). Gabungan atom-atom melalui ikatan kovalen akan membentuk molekul. Jumlah tangan ikatan memberikan informasi jumlah ikatan dalam suatu molekul kovalen. Jika diantara dua atom dalam molekul hanya ada sepasang disebut ikatan kovalen tunggal. Jika ada dua pasang elektron ikatan maka disebut ikatan kovalen rangkap dua, dan jika ada tiga pasang elektron ikatan maka disebut ikatan kovalen rangkap tiga. Pasangan elektron yang digunakan bersama oleh dua atom yang berikatan disebut pasangan elektron ikatan, sedangkan pasangan elektron yang tidak digunakan bersama oleh kedua atom disebut pasangan elektron bebas. (Kemendikbud. 2019).

Contoh ikatan kovalen pada molekul H₂ :

Atom H memiliki konfigurasi elektron 1 sehingga elektron valensinya 1. Untuk mencapai kestabilannya, atom H cenderung menerima 1 elektron. Jika 2 atom H saling berikatan, setiap atom H menyumbangkan 1 elektron untuk digunakan bersama sehingga elektron yang digunakan bersama jumlahnya 2.

3. Ikatan Logam

            Menurut Rafiq N.A., dkk (2013), bahwa ikatan logam merupakan salah satu ciri khusus dari logam, pada ikatan logam ini elektron tidak hanya menjadi milik satu atau dua taom saja, melainkan menjadi milik dari semua atom yang ada dalam ikatan logam tersebut. Elektron-elektron dapat terdelokalisasi sehingga dapat bergerak bebas dalam awan elektron yang mengelilingi atom-atom logam. Akibat dari elektron yang dapat bergerak bebas ini adalah sifat logam yang dapat mengahantarkan listrik dengan mudah. Ikatan logam ini hanya ditemui pada ikatan yang seluruhnya terdiri dari atom-atom unsur-unsur logam semata.

Contoh ikatan logam adalah logam natrium (Na), Magnesium (Mg), alumunium (Al), seng (Zn), besi (Fe), emas (Au), kalium (K), dan lain-lain.

 

D. Struktur Lewis

        Menurut Jamilah S. (2018), bahwa struktur Lewis dikembangkan oleh Gilbert N. Lewis, menyatakan cara menggambarkan bagaimana atom-atom berikatan dalam membentuk molekul dengan menggunakan lambang Lewis dalam rangka mencapai kestabilan elektron yang lebih stabil. Lambang Lewis dilambangkan dengan gambar titik, silang, dan lain-lain. Pada struktur Lewis terdapat pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB).

Perhatikan bahwa jumlah elektron valensi dalam setiap atom, kecuali helium, sama dengan letak golongan dari unsur tersebut. Sebagai contoh, Li termasuk dalam unsur golongan IA memiliki satu elektron valensi yang digambarkan dengan satu titik; Be unsur golongan IIA memiliki dua elektron valensi (dua titik); dan seterusnya. Unsur-unsur dalam satu golongan yang sama mempunyai konfigurasi elektron valensi terluar yang mirip sehingga memiliki lambang titik Lewis yang mirip. Logam transisi, lantanida, dan aktinida mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh, sehingga secara umum lambang titik Lewis dari unsur-unsur ini tidak dapat dituliskan secara sederhana.

Adapun prasyarat yang harus diketahui sebelum menggambarkan simbol Lewis dari suatu atom yaitu:

·         Konfigurasi elektron

Konfigurasi elektron yaitu menggambarkan penataan elektron-elektron dalam suatu atom. Konfigurasi elektron ini berfungsi untuk mengetahui jumlah kulit yang dimiliki sebuah atom dan elektron valensinya.

·         Elektron valensi

Elektron valensi adalah jumlah elektron pada kulit terluar dari suatu atom netral. Elektron valensi ini dapat berikatan dengan elektron-elektron valensi dari atom lain untuk membentuk ikatan kimia. Elektron valensi juga dapat menentukan bagaimana ciri-ciri kimia unsur tersebut.

Langkah-langkah untuk menggambarkan struktur Lewis adalah sebagai

berikut:

a. Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis.

b. Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan.

c. Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H adalah duplet).

d. Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P, dan S).

                                                        

E. Perbedaan Sifat Fisika dan Kimia dari Ikatan Ion dengan Ikatan Kovalen

            Ternyata, selain berbeda dari jenis-jenis ikatannya, ikatan ion dan kovalen juga memiliki perbedaan atas sifat fisika dan kimia. Adapaun perbedaan tersebut adalah : 

7. Kesimpulan

          Ruang lingkup ikatan kimia ini meliputi ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan logam, struktur Lewis, dan perbedaan sifat fisika dan kimia pada ikatan ion dengan ikatan kovalen. Ikatan kimia sendiri adalah ikatan yang terjaid antar atom atau antar molekul. Terjadi melalui ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatan lainnya seperti ikatan hidrogen, logam, dan sebagainya. Suatu partikel baik berupa ion bermuatan, inti atom dan elektron diantara mereka akan membentuk ikatan kimia karena akan menurunkan energi potensial antara partikel positif dan negatif.

  

Daftar Pustaka

Hulu D.B.T. (2019). Ikatan Kimia. Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Dalam : http://repositori.kemdikbud.go.id/20264/1/Kelas%20X_Kimia_KD%203.5.pdf. (diunduh pada 2 Oktober 2021).

Jamilah S. 2018. Ikatan Kimia.Yogyakarta : Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga. Dalam : file:///C:/Users/Agisna/Documents/MERCU%20BUANA/KIMIA%20DAN%20PENGANTAR%20TEKNIK%20INDUSTRI/referensi/5.%20ikatan%20kimia/httpsjurnal.unimus.ac.idindex.phpJPKIMIAarticledownloadSuppFile4366221.pdf. (diunduh pada 2 Oktober 2021).

Kimia Unair. 2021. Ikatan Kimia. Surabaya : Universitas Airlangga. Dalam : https://www.youtube.com/watch?v=4Tzhyakr_v0&t=1s. (diunduh pada 3 Oktober 2021).

Martoprawiro M.A. 2014. Kuliah Struktur & Ikatan Kimia (1) : Introduction to Structures and Chemical Bonding. Bandung : ITB. Dalam : https://www.youtube.com/watch?v=pFxl4N-y6AQ&t=12s. (diunduh pada 3 Oktober 2021).

P2k. 2021. Ikatan Kimia. Semarang : Universitas Muhamadiyah Semarang. Dalam : http://p2k.unimus.ac.id/id1/1-3049-2937/Ikatan-Kimia_23457_ikatan-kimia-unimus.html#Sejarah. (diunduh pada 2 Oktober 2021).

Rafiq N.A., dkk. 2013. Ikatan Kimia 2. Jakarta : Universitas Gunadarma. Dalam : https://www.academia.edu/22158221/Makalah_ikatan_kimia. (diunduh pada 2 Oktober 2021).

Sulistyani. 2021. Ikatan Kimia dan Struktur Molekul. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta. Dalam : http://staffnew.uny.ac.id/upload/198001032009122001/pendidikan/4-ikatan-kimia-dan-struktur-molekul.pdf. (diunduh pada 2 Oktober 2021).