Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
Transcript of Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 1/24
BAB II
IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR MOLEKULAR
Unsur yang kulit luarnya tidak penuh cenderung berubahuntuk menyamai gas mulia dengan cara melepas atau
menerima elektron.
Unsur selain gas mulia(golongan IA sampai dengan VIIA)
Gas mulia
(golongan VIIIA)
Cenderung
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 2/24
A. Ikatan KimiaIkatan kimia dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu ikatan ionik,
ikatan kovalen, dan ikatan kovalen koordinasi.
Perbedaan Ionik KovalenKovalen
Koordinasi
Proses
pembentukan
Atom yang
terlibat
Serah terima
elektron antar
atom
Logam +
nonlogam
Penggunaan ber-
sama pasangan
elektron dimana
tiap atommenyumbang
elektron
Nonlogam +
non-logam
Penggunaan ber-
sama pasangan
elektron yang
hanya berasaldari salah satu
atom
Nonlogam +
non-logam
X + Y →X Y X + Y →X Y
2.
1.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 3/24
Perbedaan Ionik KovalenKovalen
Koordinasi
Titik leleh dantitik didih
Kelarutan
Tinggi
Larut dalam
air namun
sukar larut
dalam pelarut
organik
seperti aseton,alkohol, eter,
dan benzena
Rendah (kecuali
padatan kovalen
seperti intan)
Sukar larut
dalam air namunlarut dalam
pelarut organik
Rendah
Sukar larut
dalam air namunlarut dalam
pelarut organik
4.
3.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 4/24
Perbedaan Ionik KovalenKovalen
Koordinasi
Daya hantar
listrik
Contoh
Lelehan dan
larutannya
menghantar-
kan listrik
NaCl, LiF,
CaO, CaBr 2,
AlCl3,
Tidak dapatmenghantarkan
listrik
HF, H2O, PCl3,
BCl3, CO2
Tidak dapatmenghantarkan
listrik
NH4+, SO4
-2,
POCl3, H3 NBF3
5.
6.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 5/24
Contoh :
Tentukan rumus senyawa yang terbentuk antara unsur-unsur :
a. Lithium dengan oksigen
b. Barium dengan iodc. Aluminium dengan klor
Penyelesaian :
Li → Li+ + e (x 4)
O2 + 4e → 2O2-
4Li + O2 → 4Li+ + 2O2-
2Li2O
a. Ba → Ba2+ + 2e
I2 + 2e → 2I-
Ba + I2 → Ba2+ + 2I- atau BaI2
b.
Al → Al3+ + 3e (x 2)
Cl2 + 2e → 2Cl- (x 3)
2Al + 3Cl2 → 2Al3+ + 6Cl- atau 2AlCl3
c.
1.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 6/24
Tentukan senyawa kovalen yang terbentuk antara unsur :
a. Oksigen dengan karbon
b. Karbon dengan klor
2.
Penyelesaian :
C + O C O atau C ≡ O atau CO
Cl+ C
Cl
Cl
Cl Cl C Cl
Cl
Clatau CCl4 b.
a.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 7/24
Na(s) + ½ Cl2(g)
Na(s)
+ ½ Cl2(g)
∆Hsublimasi Na
Na+(s) + e + ½ Cl2(g)
Energi Ionisasi (EI) Na
Na+(s) + e + Cl(g)½ . ∆H pembentukan Cl2
Na(s)
+ ½ Cl2(g)
Afinitas Elektron
(AE) Cl
NaCl(s)
-∆Hkisi NaCl
∆H pembentukan
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 8/24
A.1. Siklus Born-Haber
Pembentukan senyawa ionik NaCl(s) dari Na(s) dan Cl2(g)melibatkan serangkaian proses yang dinamakan siklus Born-
Haber.
Entalpi kisi (∆Hkisi) merupakan perubahan entalpi standar
yang menyertai pembentukan ion-ion gas dari padatan kristal:
MX(s) → M+(g) + X-
(g) ∆Hkisi
Semua entalpi kisi bernilai positif. Entalpi kisi berasal dari
kontribusi energi elektrostatik total kation dan anion yang ada pada padatan ionik.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 9/24
Contoh :
Penyelesaian :
Tentukan siklus Born-Haber dan kalor pembentukan LiF, bila diketahui:
Kalor penguapan Li(s) = 155 kJ/mol
Kalor disosiasi F2(g) = +158 kJ/mol
Energi kisi LiF(s) = -1.016 kJ/molEnergi ionisasi K (g) = +520 kJ/mol
Afinitas elektron F(g) = -328 kJ/mol
Lingkar Born-Haber
Li(s) + F2(g) LiF(g)
F(g)
F-
(g)
12
∆H
S1/2D U
A
Li(g) LI+(g)
∆Hf o = S + I + D + A + U
I +
= (155 + 520 + 79 – 328 – 1016) kJ
= -590 kJ/mol
21
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 10/24
A.2. Menggambar struktur Lewis molekul berikatan kovalen
Molekul yang memenuhi aturan oktet
Menurut aturan oktet, atom-atom akan saling menyumbangkanelektron sehingga masing-masing atom akan mempunyai 8
elektron valensi.
Molekul Pembentukan Struktur Lewis Simbol garis
Cl2Cl + Cl Cl Cl
O + O O O
N + N N N
O2
N2
Cl – Cl
O = O
N ≡ N
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 11/24
Molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan (radikal)
Molekul yang tidak memenuhi aturan oktet
Beberapa molekul menunjukkan penyimpangan dari aturan oktet
karena atom pusat mempunyai elektron valensi kurang dari 4
atau memiliki elektron valensi pada orbital d. Atom pusat dengan
elektron valensi mengisi orbital d dapat memiliki pasanganelektron lebih dari 4 yang dinamakan sebagai oktet berkembang
(extended octet )
NO N O N = O
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 12/24
Molekul Struktur Lewis Simbol Garis∑e pada Atom
pusat
BeCl2
Cl Be Cl Cl – Be – Cl 4
PCl5 10
SF6 12
P
ClClCl
Cl Cl
P
ClClCl
Cl Cl
SFF F
F FF
S
F
FF
F FF
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 13/24
A.3. Kepolaran
Ikatan kovalen dapat dibedakan atas kovalen polar dan kovalen
non-polar. Ikatan kovalen non-polar terjadi apabila dua atom
yang berikatan mempunyai keelektronegatifan yang sama,sedangkan bila keelektronegatifannya berbeda akan terbentuk
ikatan kovalen olar. Bila perbedaan keelektronegativitas
mencapai 2,0 atau lebih akan terbentuk ikatan ionik.
Pada molekul yangsimetris seperti BeCl2,
AlCl3, dan Ccl4,
polaritas masing-
masing ikatan akan
saling meniadakan
sehingga molekul
tersebut bersifat
nonpolar.
Cl Be Cl AlCl Cl
Cl
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 14/24
A.4. Resonansi
Suatu molekul dapat memiliki struktur yang sama, namun
berbeda pada letak elektronnya. Keadaan ini dinamakan dengan
resonansi. Struktur molekul yang sebenarnya bukan merupakansalah satu dari bentuk struktur yang mungkin. Resonansi
melibatkan pergerakan elektron π dan elektron non-ikatan.
Perhatikan contoh resonansi berikut:
H3C C
O
O
H3C C
O
O
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 15/24
A.5. Muatan formal
Muatan formal = ∑ e.valensi – ∑ e.bebas – ∑ e.ikatan/2
NH H
H NH H
H
H +
Muatan formal N pada NH3 = 5 – 2 – 6/2 = 0
Muatan formal N pada NH4+ = 5 – 0 – 8/2 = +1
A 6 Ik t t l k l
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 16/24
A.6. Ikatan antar-molekularIkatan yang menyatukan molekul yang satu dengan molekul yang lain
disebut sebagai ikatan intermolekular.
Ikatan Van der Walls
Ikatan Van der Walls mencakup interaksi dipol-dipol (pada senyawa polar) dan interaksi dipol terimbas/terinduksi (pada senyawa polar
dengan nonpolar). Sedangkan interaksi dipol sementara (pada
senyawa nonpolar) biasa disebut sebagai gaya dispersi London.
Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen terbentuk bila terdapat atom H yang terikat pada atom
yang bersifat sangat elektronegatif (N, O dan F). Ikatan hidrogen
terdapat pada senyawa NH3, H2O dan HF. Ikatan hidrogen ini yang
menyebabkan titik didih ketiga senyawa ini cukup tinggi.
Ikatan logamMenurut teori ikatan bebas, ikatan logam terbentuk karena elektron-
elektron pada logam yang dapat bergerak bebas membentuk awan
elektron yang mengikat logam-logam yang bermuatan positif. Awan
elektron yang dapat bergerak bebas ini menyebabkan logam dapat
menghantarkan arus listrik.
1)
2)
3)
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 17/24
B. Teori Ikatan Valensi
Menurut teori ini, ikatan kovalen terbentuk melalui tumpang tindih
(overlap) orbital valensi antara atom satu dengan atom yang lain.
Orbital yang mengalami overlap harus memiliki hanya satu
elektron dengan spin yang berlawanan. Overlapping terjadi apabila
orientasi antar orbital sesuai.
Overlapping orbital p dapat terjadi dalam dua orientasi yang
berbeda, yaitu overlapping muka-muka dan badan-badan.
Overlapping antar muka menghasilkan ikatan σ dan overlapping
antar badan menghasilkan ikatan π.
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 18/24
+
s – s
+
s – p
+
σ s – p
+π p – p
Gambar 4.1 Overlapping antara dua orbital
a.
b.
c.
d.
B 1 T i VSEPR
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 19/24
B.1. Teori VSEPR
Teori VSEPR merupakan toeri yang dapat memprediksi bentuk molekul
dan sudut ikatan antar atom dalam molekul. Dasar dari teori VSEPR
adalah pasangan-pasangan elektro pada atom pusat akan berada pada
jarak terjauh untuk menimalkan tolakan.
∑ pasangan
e ikatan σ
∑ pasangan e
tidak berikatan
Bentuk
molekulModel Contoh
1 - Linear A – B
HF, Cl2,
CO
2 0 Linear A – B – A BeCl2
3 0Segitiga
datarBCl
3
4 0 Tetrahedral CH4
B
A
A A
B
A
AA
A
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 20/24
∑ pasangan
e ikatan σ
∑ pasangan e
tidak berikatan
Bentuk
molekul Model Contoh
3 1Piramida
segitiga
NH3
2 2 Bengkok H2O
BAA
A
B
AA
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 21/24
∑ pasangan
e ikatan σ
∑ pasangan e
tidak berikatan
Bentuk
molekulModel Contoh
5 0Segitiga
bipiramidPCl5
4 1Jungkat
jungkitSF4
3 2 Bentuk T BrCl3
B
A
A
A
A
A
B
A
AA
A
B
A
A
A
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 22/24
∑ pasangane ikatan σ
∑ pasangan etidak berikatan
Bentukmolekul
Model Contoh
6 0 Oktahedral SF6
4 2Segiempat
datar
XeF4
A
B
A
A
A A
A
A
B
A A
A
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 23/24
B.2. Hibridisasi
Proses redistribusi energi melalui pencampuran orbital yang berbedadari suatu atom untuk menghasilkan orbital baru dengan energi yang
ekuivalen dinamakan hibridisasi.
Hibridisasi Bentuk molekul
1 orbital s + 1 orbital p → 2 orbital sp Linear
1 orbital s + 2 orbital p → 3 orbital sp2 Segitiga datar
s + 3 p → 3 sp3 Tetrahedral
s + 2 p + d → 4 sp2d Segiempat datar
s + 3p + d → 5 sp3d Segitiga bipiramida
s + 3 p + 2 d → 6 sp3d2 Oktahedral
C t h
8/13/2019 Bab 2 Ikatan Kimia Dan Struktur Molekular
http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-ikatan-kimia-dan-struktur-molekular 24/24
Contoh :
Penyelesaian :
Tentukan struktur molekul dari :
a. BeH2
b. CH4
a.4Be : 1s2 2s2 2p0
Hibridisasi :sp
BeH2 :
Struktur : Linier
H – Be – H
b. CH4
6C : 1s2 2s2 2p2
Hibridisasi sp2
eksilasi
CH4 :
Struktur : TetrahedralH
CH
H
H