IKATAN KIIMA
1. Geometri Molekul
Gometri atau bentuk molekul berkaitan dengan susunan ruang atom – atom dalam molekul. Geometri molekul dapat diramalkan berdasarkan teori tolak – menolak elektron – elektron pada kulit luar atom pusatnya yaitu teori Domain elektron.
a. Teori Domain Elektron
Teori domain elektron adalah suatu cara meramalkan geometri molekul berdasarkan teori tolak – menolak elektron – elektron pada kulit luar atom pusatnya. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut.
1. setiap elektron ikatan (tunggal, rangkap, rangkap tiga) merupakan 1 domain.
2. setiap pasangan elektron bebas merupakan 1 domain
Contoh : H2O jumlah domain ada 4
CO2 jumlah domain ada 2
SO2 jumlah domain ada 3
Prinsip – prinsip dasar dari teori domain elektron adalah sebagai berikut :
1. antar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak – menolak, sehingga domain elektron akan mengatur diri sedemikian rupa sehingga tolak – menolak diantaranya menjadi minimum.
2. tolakan antar pasangan elektron bebas > tolakan antara pasangan elektron bebas dengan pasangan elektron ikatan > tolakan antar pasangan elektron ikatan.
3. bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron ikatan.
MOLEKUL POLAR dan NON POLAR
Salah satu pengaruh bentuk molekul terhadap sifat zat adalah kepolaran molekul. Molekul dikatakan bersifat Non Polar jika distribusi rapatan elektron dalam molekul tersebar secara merata. Sebaliknya, molekul dikatakan bersifat Polar jika distribusi rapatan elektron tidak merata sehingga ada sisi molekul yang berdistribusi rapatan elektron lebih besar (negatif) sementara sisi yang lainnya lebih rendah (positif). Dengan kata lain, molekul polar mempunyai dwikutub karena pusat muatan atau pol positif (δ+) terpisah dari pusat muatan atau pol negatif (δ-). Suatu molekul akan bersifat polar jika memenuhi dua syarat berikut :
1. ikatan dalam molekul bersifat polar, secara umum ikatan antar atom yang berbeda dianggap polar.
2. bentuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat muatan negatif.
H2 BCl3 HCl NH3
HIBRIDISASI
Hibridisasi adalah peleburan orbital – orbital dari tingkat energi yang berbeda menjadi orbital – orbital yang energinya setingkat. Mengapa molekul CH4 dapat berbentuk tetrahedron?
Pada tingkat dasar, atom karbon (nomor atom 6) mempunyai konfigurasi elektron :
6C =
Dengan konfigurasi elektron seperti itu, atom karbon hanya dapat membentuk dua ikatan kovalen (hanya elektron tunggal yang dapat dipasangkan untuk menbentuk ikatan kovalen). Oleh karena karbon membentuk 4 ikatan kovalen dapat dianggap bahwa 1 elektron dari orbital 2s dipromosikan ke orbital 2p sehingga karbon mempunyai 4 elektron tunggal.
Namun demikian ke 4 elektron tersebut tidaklah ekivalen (sama energinya), 1 orbital 2s dan 3 orbital 2p, sehingga tidak dapat menjelaskan mengapa karbon dalam CH4 dapat membentuk 4 ikatan kovalen yang ekivalen. Untuk menjelaskan hal ini maka dikatakan bahwa ketika atom karbon membentuk ikatan kovalen, orbital 2s dan 3 orbital 2p mengalami pembastaran (Hibridisasi) membentuk 4 orbital yang setingkat. Orital hibridanya (hasil pembastaran) ditandai dengan sp3 untuk menyatakan asalnya yaitu 1 orbita s dan 3 orbital p.
GAYA TARIK ANTAR MOLEKUL
Gaya tarik antar molekul berkaitan dengan sifat – sifat fisis zat seperti titik leleh dan titik didih. Semakin kuat gaya tarik antar molekul semakin sulit untuk memutuskannya dan semakin tinggi titik leleh maupun titik didihnya.
1. Gaya tarik – menarik Dipol sesaat – Dipol terimbas
(Gaya London = Gaya Dispersi)
Gaya dispersi adalah gaya tarik – menarik antara molekul – molekul dalam zat yang non – polar. Penjelasan teoritis tentang gaya dispersi dikemukakan oleh Fritz London dari Jerman sehingga gaya dispersi disebut juga gaya london. Elektron senantias bergerak dalam orbital.
Perpindahan elektron dari suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan suatu molekul secara normal bersifat non polar menjadi polar sesaat sehingga terbentuk suatu dipol sesaat. Dipol yang terbentuk dengan cara ini disebut dipol sesaat karena dipol itu dapat berubah milyaran kali dalam satu detik.
Dipol sesaat dalam suatu molekul dapat mengimbas molekul disekitarnya sehingga membentuk suatu dipol terimbas.
Keadaan normal, molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan (awan elektron) yang merata atau simetris
Dipol sesaat, pergerakan elektron menyebabkan dipol sesaat
Dipol terimbas, dipol sesaat pada molekul sebalah kiri mengimbas molekul disebelah kanan. Hasilnya adalah gaya tarik dipol sesaat – dipol terimbas
Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk menimbas suatu dipol disebut Polarisabilitas. Polarisabilitas berkaitan dengan Massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Oleh karena jumlah elektron berkaitan dengan massa molekul relatif maka dapat dikatakan bahwa semakin besar massa molekul relatif (Mr) semakin kuat gaya londonnya.
Molekul yang bentuknya memanjang lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan molekul yang bentuknya membulat, kompak, dan simetris
Gaya london merupakan gaya yag relatif lemah. Zat yang molekulnya bertarikan hanya dengan gaya london mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah dibandingkan dengan zat lain yang Mr – nya kira – kira hampir sama. Jika molekul – molekulnya kecil, zat – zat itu biasanya berbentuk gas pada suhu kamar. Contohnya Hidrogen (H2), Nitrogen (N2), Metana (CH4), dan gas – gas mulia.
2. Gaya tarik Dipol – dipol
Gaya Dipol – dipol adalah gaya antar molekul dalam zat yang nonpolar.molekul yang distribusi rapatan elektronnya tidak merata/simetris bersifat polar dan mempunyai dua ujung yang berbeda muatan(dipol). Dalam zat polar molekul – molekul cenderung menyusun diri dengan ujung (pol) positif berdekatan dengan ujung (pol) negatif dari molekul didekatnya.susunan seperti itu menghasilkan gaya tarik menarik yang disebut gaya tarik dipol – dipol.
Gaya tarik dipol – dipol lebih kuat dibandingkan gaya dispersi (gaya london). Sehingga zat polar cenderung mempunyai titik leleh dan titik didih lebih tinggi dibandingkan zat non polar yang massa molekulnya kira – kira sama. Gaya dispersi terdapat pada semua senyawa baik polar maupun non polar sedangkan gaya tarik dipol – dipol hanya terdapat pada molekul polar saja sehingga dalam membandingkan zat dengan massa molekul relatif (Mr) kira – kira sama adanya gaya tarik dipol – dipol dapat menghasilkan perbedaan sifat yang cukup nyata. Akan tetapi dalam membandingkan zat dengan massa molekul relaitf yang jauh berbeda gaya dispersi menjadi lebih penting.
3. Gaya tarik Dipol – dipol Terimbas
Gaya tarik seperti ini terjadi antara molekul polar dengan molekul non polar. Misalnya antara hidrogen klorida (HF) dengan tetraklorometana (CCl4). Dalam hal ini dipol dari molekul polar akan mengimbas molekul non polar disekitarnya sehingga mengalami dipol sassaat.hasilnya dalah suatu gaya tarik elektrostatik antara dipoldan dipol sesaat.
4. Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen adalah suatu gaya antar molekul yang relatif kuat terdapat dalam suatu senyawa hidrogen dengan unsur – unsur yang mempunyai keelektronegatifan besar, yaitu Flourin (F), Oksigen (O), Nitrogen (N). Misalnya dalam HF, H2O, dan NH3. Syarat terjadinya ikatan hidrogrn adalah adanya atom hidrogen yang terikat pada suatu atom berkeelektronegatifan besar dan adanya atom yang mempunyai keelektronegatifan besar.
5. Gaya – gaya Van der Waals
Gaya – gaya antar molekul secara kolektif disebut juga gaya van der waals. Jadi, gaya london, gaya dipol – dipol, dan gaya dipol – dipol terimbas semunya tergolong gaya van der waals. Untuk memperjelas pembedaan gaya antar molekul dilakukan pembedaan sebagai berikut :
1. istilah gaya london atau gaya dispersi digunakan jika gaya antar molekul itulah satu – satunya yaitu untuk zat – zat non polar. Misalnya ntuk gas mulia, hidrogen (H2), dan nitrogen (N2).
2. istilah gaya van der waals digunakan untuk zat yang mempunyai dipol – dipol disamping gaya dispersi, misalnya hidrogen klorida (HCl) dan aseton (CH3COCH3).
IKATAN ION
Ikatan ion adalah gaya tarik – menarik listrik antar ion yang berbeda muatan. Ikatan ion bukanlah ikatan terarah yang mengukuhkan dua atom tetapi ikatan yang berkerja ke segala arah dalam struktur kristal zat. Misalnya rumus kimia garam dapur (NaCl) berbeda dengan rumus kimia hidrogen klorida (HCl).
Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Semua senyawa ion berupa zat padat dengan titik leleh dan titik didih yang tinggi. Misalnya natrium klorida yang mempunyai titik leleh 801 C dan titik didih 1.400 C.
JARINGAN IKATAN KOVALEN
Satu jenis ikatan antar partikel yang sangat kuat adalah jaringan ikatan kovalen (covalent network) yang dapat membentuk struktur kovalen raksasa. Zat dengan ikatan seperti ini mempunyai titik leleh dan titik didih yang sangat tinggi. Contohnya grafit, intan, dan pasir.
1. Intan dan Grafit
Dalam intan setiap atom terikat secara kovalen pada 4 atom karbon lainnya dalam suatu struktur tetrahedron. Dalam grafit setiap atom terikat secara kovalen pada 3 atom karbon lainnya dalam suatu struktur berbentuk heksagonal yang berlapis – lapis. Intan mempunyai titik leleh 3.550 C dan titik didih 4.827 C. grafit mempunyai titik leleh 3.652 – 3.697 C (menyublim) dan titik didih 4.200 C.
2. Silika (SiO2)
Struktur silika menyerupai intan dimana setiap atom silikon terikat secara ovalen pada 4 atom oksigen, dan setiap atom oksigen terikat kepada 2 atom silikon. Silika juga mempunyai titik leleh dan titik didih yang luar biasa tinggi berturut – turut 1.410 C dan 2.355 C.
