ikatan intramolekul
DESCRIPTION
materiTRANSCRIPT
Ikatan Intramolekul
IKATAN INTRAMOLEKUL
Ikatan-ikatan berikut adalah ikatan intramolekul yang mengikat atom-atom
bersama menjadi molekul. Dalam pandangan yang sederhana dan terlokalisasikan,
jumlah elektron yang berpartisipasi dalam suatu ikatan biasanya merupakan perkalian
dari dua, empat, atau enam. Jumlah yang berangka genap umumnya dijumpai karena
elektron akan memiliki keadaan energi yang lebih rendah jika berpasangan. Teori-
teori ikatan yang lebih canggih menunjukkan bahwa kekuatan ikatan tidaklah selalu
berupa angka bulat dan tergantung pada distribusi elektron pada setiap atom yang
terlibat dalam sebuah ikatan. Sebagai contohnya, karbon-karbon dalam senyawa
benzena dihubungkan satu sama lain oleh ikatan 1.5 dan dua atom dalam nitrogen
monoksida NO dihubungkan oleh ikatan 2,5. Keberadaan ikatan rangkap empat juga
diketahui dengan baik. Jenis-jenis ikatan kuat bergantung pada perbedaan
elektronegativitas dan distribusi orbital elektron yang tertarik pada suatu atom yang
terlibat dalam ikatan. Semakin besar perbedaan elektronegativitasnya, semakin besar
elektron-elektron tersebut tertarik pada atom yang berikat dan semakin bersifat ion
pula ikatan tersebut. Semakin kecil perbedaan elektronegativitasnya, semakin bersifat
kovalen ikatan tersebut.
A. IKATAN LOGAMIkatan logam adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik
yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan muatan 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.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
9
Ikatan Intramolekul
Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat
kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain.
Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi
logam mengalami delokalisasi yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut
tidak tetap posisinya pada satu atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari satu
atom ke atom lain.
Gambar. Ikatan Logam
Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang
menyelimuti ion-ion positif logam.
Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan 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 ikatannya tidak terputus.
c. Penghantar / 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.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
10
Ikatan Intramolekul
B. IKATAN IONIkatan ion merupakan sejenis interaksi elektrostatik antara dua atom yang
memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar. Tidaklah terdapat nilai-nilai yang
pasti yang membedakan ikatan ion dan ikatan kovalen, namun perbedaan
elektronegativitas yang lebih besar dari 2,0 bisanya disebut ikatan ion, sedangkan
perbedaan yang lebih kecil dari 1,5 biasanya disebut ikatan kovalen. Ikatan ion
menghasilkan ion-ion positif dan negatif yang berpisah. Muatan-muatan ion ini
umumnya berkisar antara -3 e sampai dengan +3e.
Ikatan ion terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil/rendah
melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang
mempunyai afinitas elektron besar/tinggi menangkap/menerima elektron tersebut
(membentuk anion). Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya
elektrostatis.
Ikatan ion dapat terbentuk jika elektron-elektron pindah dari atom yang satu
ke atom yang lain. Atom yang kehilangan elektronnya, akan menjadi ion positif,
sedangkan atom yang menerima elekron akan menjadi ion negatif. Selanjutnya kedua
atom tarik menarik dengan gaya elektrostatik yang kuat karena ada beda muatan,
dengan kata lain atom-atom menjadi saling terikat sehingga setiap atom akan
memperoleh susunan oktet.
Ikatan ion umumnya terjadi antara unsur logam (yang akan berubah menjadi
ion positif) dengan unsur nonlogam (yang akan berubah menjadi ion negatif)
Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan
unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam.
Contoh 1 :
Ikatan antara dengan
Konfigurasi elektronnya : = 2, 8, 1 = 2, 8, 7
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
11
Ikatan Intramolekul
Proses pembentukan ikatan ion pada molekul natrium klorida (NaCl)
diterangkan sebagai berikut :
Atom Na memiliki 11 elektron dengan 1 elektron valensi, ditulis dalam lambang
lewis sebagai : Nax.
Atom Na akan melepas 1 elektron valensinya, membentuk ion positif sehingga
jumlah total elektronnya menjadi 10 (ini sesuai dengan konfigurasi elektron gas
mulia 10Ne).
Atom Cl memiliki 17 elektron dengan 7 elektron valensi, ditulis dengan lambang
Lewis sebagai :
Atom Cl akan menerima 1 elektron dari atom Na, sehingga atom Cl berubah
menjadi ion negatif dan total jumlah elektronnya menjadi 18 (ini sesuai dengan
konfigurasi eletron gas mulia 18Ar).
Kemudian kedua ion tersebut akan tarik menarik (berikatan) membentuk
molekul/senyawa natrium klorida.
Senyawa ini berbentuk kristal, di mana setiap ion dikelilingi oleh sejumlah ion
yang muatannya berlawanan. Kristal adalah suatu bentuk/keadaan materi yang
teratur, dimana partikel-partikel tersusun tiga dimensi dalam ruang.
Secara sederhana pembentukan ikatan NaCl dituliskan sebagai berikut
Nax + →
Antara ion Na+ dengan terjadi gaya tarik-menarik elektrostatis sehingga
terbentuk senyawa ion NaCl.
Contoh 2 :
Ikatan antara Na dengan O
Supaya mencapai oktet, maka Na harus melepaskan 1 elektron menjadi kation
Na+
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
12
Ikatan Intramolekul
(2,8,1) (2,8)
Supaya mencapai oktet, maka O harus menerima 2 elektron menjadi anion
(2,6) (2,8)
Reaksi yang terjadi :
(x2)
(x1)
+
2Na + O → 2 Na+ + O-2 → Na2O
Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain :
a. Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan halogen (VIIA)
Contoh : NaF, KI, CsF
b. Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan oksigen (VIA)
Contoh : Na2S, Rb2S,Na2O
c. Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA)
Contoh : CaO, BaO, MgS
Sifat umum senyawa ionik :
1. Titik didih dan titik lelehnya tinggi.
2. Keras, tetapi mudah patah.
3. Penghantar panas yang baik.
4. Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit).
5. Larut dalam air (pelarut-pelarut polar)
6. Tidak larut dalam pelarut/senyawa organic (misal : alkohol, eter, benzena).
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
13
Ikatan Intramolekul
PEMBENTUKAN IKATAN ION
Telah diketahui sebelumnya bahwa ikatan antara natrium dan klorin dalam
narium klorida terjadi karena adanya serah terima elektron. Natrium merupakan
logam dengan reaktivitas tinggi karena mudah melepas elektron dengan energi
ionisasi rendah sedangkan klorin merupakan nonlogam dengan afinitas atau daya
penagkapan elektron yang tinggi. Apabila terjadi reaksi antara natrium dan klorin
maka atom klorin akan menarik satu elektron natrium. Akibatnya natrium menjadi
ion positif dan klorin menjadi ion negatif. Adanya ion positif dan negatif
memungkinkan terjadinya gaya tarik antara atom sehingga terbentuk natrium klorida.
Pembentukan natrium klorida dapat digambarkan menggunakan penulisan Lewis
sebagai berikut:
Gambar. Pembentukan NaCl
Gambar. Pembentukan NaCl dengan lambang Lewis
Mari kita perhatikan magnesium klorida, MgCl2. Setiap atom logam
magnesium melepaskan dua elektron pada kulit terluarnya membentuk ion Mg2+. Dua
elektron ini diserahkan kepada dua atom non-logam klor sehingga terbentuk dua ion
klorida, Cl- .
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
14
Ikatan Intramolekul
Mg (2. 8. 2) → Mg+2 (2. 8) + 2e
[ Cl (2. 8. 7) + e → Cl- (2. 8. 8) ] 2x
Ion-ion magnesium dan klorida melakukan tarik-menarik dengan gaya
elektrostatis sehingga terbentuk MgCl2. Lihat gambar berikut.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
15
Ikatan Intramolekul
Gambar. Ikatan Ion yang terbentuk pada Magnesium Klorida, MgCl2
Senyawa-senyawa seperti NaCl dan MgCl2 yang berupa padatan terbentuk
melalui ikatan ion disebut senyawa ionik. Ikatan ion terjadi antara atom-atom logam
dengan non-logam. Dalam ikatan ion jumlah elektron yang dilepas logam sama
dengan jumlah elektron yang diterima oleh non-logam.
muatan seimbang.
Ikatan ion hanya dapat tebentuk apabila unsur-unsur yang bereaksi
mempunyai perbedaan daya tarik electron (keeelektronegatifan) cukup besar.
Perbedaan keelektronegati-fan yang besar ini memungkinkan terjadinya serah-
terima elektron. Senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen
semuanya bersifat ionik.
Contoh yang lain mengenai ikatan ion
a. Magnesium Oksida
Sekali lagi, terbentuk struktur gas mulia, dan magnesium oksida berikatan
satu sama lain melalui dayatarik yang sangat kuat antara kedua ion. Ikatan ionik yang
terbentuk lebih kuat dibandingkan dengan ikatan ionik pada natrium klorida karena
pada kondisi ini kamu memiliki ion 2+ yang menarik ion 2-. Muatan lebih besar,
dayatarik lebih besar. Rumus kimia magnesium oksida adalah MgO.
b. Kalsium Klorida
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
16
Ikatan Intramolekul
Saat ini kamu membutuhkan dua atom klor untuk digunakan oleh dua elektron
terluar pada kalsium. Karena itu rumus kimia kalsium klorida adalah CaCl2.
c. Kalium Oksida
Sekali lagi, terbentuk struktur gas mulia. Dibutuhkan dua atom kalium untuk
mensuplai kebutuhan elektron oksigen. Rumus kimia kalium oksida adalah K2O.
SUSUNAN SENYAWA ION
Aturan oktet menjelaskan bahwa dalam pembentukan natrium klorida,
natrium akan melepas satu elektron sedangkan klorin akan menangkap satu
elektron. Sehingga terlihat bahwa satu atom klorin membutuhkan satu atom
natrium. Dalam struktur senyawa ion natrium klorida, ion positif natrium (Na+)
tidak hanya berikatan dengan satu ion negatif klorin (Cl-) tetapi satu ion Na+
dikelilingi oleh 6 ion Cl- demikian juga sebaliknya. Struktur tiga dimensi
natrium klorida dapat digunakan untuk menjelaskan susunan senyawa ion.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
17
Ikatan Intramolekul
Gambar. Struktur Kristal Kubus NaCl
C. IKATAN KOVALENIkatan kovalen terjadi bila terdapat pemakaian bersama sepasang atau lebih
elektron yang menyebabkan atom-atom yang berikatan memperoleh susunan oktet.
Ikatan kovalen umumnya terjadi antara unsur-unsur nonlogam yang
mempunyai perbedaan elektronegatifitas rendah atau nol. Unsur nonlogam disebut
juga unsur elektronegatif, misalnya unsur H (hidrogen), unsur-unsur golongan VI A
dan VII A.
Proses pembentukan Ikatan kovalen pada molekul Br2 dapat dijelaskan
sebagai berikut.
Atom Br memiliki 35 elektron dengan 7 elektron valensi ditulis dalam lambang
Lewis sebagai :
Untuk mendapatkan susunan oktet maka setiap atom Br memerlukan 1
elektron lagi pada kulit terluarnya. Dengan kata lain, atom Br dapat berikatan denganl
atom Br lainnya sehingga masing-masing atom menyumbangkan 1 elektron
valensinya. Pasangan elektron yang digunakan bersama ini menunjukkan pada
molekul Br2 terdapat ikatan kovalensi.
+ →
Struktur Lewis Molekul Br2
Contoh lain ikatan kovalen : INTAN
Karbon mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p2 membutuhkan 4
elektron agar kulitnya penuh (2p6). Empat elektron ini diperoleh dari pemakaian 4
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
18
Ikatan Intramolekul
atom C yang dikenal sebagai intan, 1 atom C akan berikatan kovalen dengan 4 atom
C lainnya
Sifat-sifat Kristal kovalen, antara lain :
1. Tidak larut dalam zat cair biasa
2. Penghantar yang buruk
3. Tembus cahaya (contoh : intan)
4. Beberapa kristal kovalen sangat keras (intan, silikon karbid utk ampelas), karena
energi kohesif kristal ini besar
5. Sebagian kristal, titik lelehnya sangat tinggi (intan = 4000 K)
Ada 3 jenis ikatan kovalen :
a. Ikatan Kovalen Tunggal
Contoh 1 :
Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom H membentuk molekul H2
Konfigurasi elektronnya :
= 1
Ke-2 atom H yang berikatan memerlukan 1 elektron tambahan agar diperoleh
konfigurasi elektron yang stabil (sesuai dengan konfigurasi elektron He).
Untuk itu, ke-2 atom H saling meminjamkan 1 elektronnya sehingga terdapat
sepasang elektron yang dipakai bersama.
Rumus struktur = H-H
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
19
Ikatan Intramolekul
Rumus kimia = H2
Contoh 2 :
Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom F membentuk molekul HF
Konfigurasi elektronnya :
= 1 = 2, 7
Atom H memiliki 1 elektron valensi sedangkan atom F memiliki 7 elektron
valensi.
Agar atom H dan F memiliki konfigurasi elektron yang stabil, maka atom H
dan atom F masing-masing memerlukan 1 elektron tambahan (sesuai dengan
konfigurasi elektron He dan Ne).
Jadi, atom H dan F masing-masing meminjamkan 1 elektronnya untuk dipakai
bersama.
Rumus struktur = H-F
Rumus kimia = HF
b. Ikatan Kovalen Rangkap Dua
Merupakan ikatan kovalen yang dibentuk oleh dua pasangan elektron
ikatan, misalnya pada molekul O2 dan C2H4.
Contoh :
Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk molekul O2
Konfigurasi elektronnya :
= 2, 6
Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron
yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron sebanyak 2.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
20
Ikatan Intramolekul
Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga ke-2 atom O
tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.
Rumus struktur : O=O
Rumus kimia : O2
c. Ikatan Kovalen Rangkap Tiga
Merupakan ikatan kovalen yang dibentuk oleh tiga pasangan elektron
ikatan, misalnya pada molekul N2 dan C2H2.
Contoh 1:
o Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk molekul N2
o Konfigurasi elektronnya :
= 2, 5
o Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron
yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3.
o Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga ke-2 atom N
tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.
Rumus struktur : N≡N
Rumus kimia : N2
Contoh 2:
Ikatan antara atom C dengan C dalam etuna (asetilena, C2H2).
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
21
Ikatan Intramolekul
Konfigurasi elektronnya :
= 2, 4 = 1
Atom C mempunyai 4 elektron valensi sedangkan atom H mempunyai 1
elektron.
Atom C memasangkan 4 elektron valensinya, masing-masing 1 pada atom H
dan 3 pada atom C lainnya.
H-C≡C-H
(Rumus Lewis) (Rumus bangun/struktur)
1. IKATAN KOVALEN POLAR DAN KOVALEN NON POLAR
Ikatan kovalen dapat dibedakan jenisnya berdasarkan kepolaran ikatan atom-
atom molekulnya menjadi ikatan kovalen polar dan kovalen non polar.
Ikatan pada molekul beratom dua yang terdiri dari atas atom sejenis, misalnya
molekul H2, Cl2 dan O2 merupakan ikatan kovalen nonpolar. Hal ini disebabkan
kedua atom yang berikatan sifat-sifatnya sama, sehingga daya tariknya terhadap
elektron juga sama. Akibatnya distribusi muatan elektronik di sekitar inti atom yang
berikatan akan simetris.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
22
Ikatan Intramolekul
Ikatan antara dua atom yang berbeda, misalnya HCl (keduanya unsur
elektronegatif) adalah ikatan kovalen polar. Pada molekul HCl, atom Cl lebih
elektronegatif sehingga dapat menarik elektron disekitar inti atom lebih kuat
kearahnya. Akibatnya distribusi muatan listrik pada H dan Cl tidak simetris, bagian
Cl agak lebih negatif dan bagian H lebih positif.
Berdasarkan kedua hal di atas dapat dikatakan bahwa ikatan kovalen polar
terjadi pada molekul yang tersusun dari atom-atom yang berbeda tingkat
keelektronegatifannya. Misalnya ikatan yang terjadi antara atom H dari Gol IA
dengan golongan VIIA (HCl, HBr, HF, dan lain-lain)
MOLEKUL POLAR DAN MOLEKUL NONPOLAR
Molekul yang berikatan secara kovalen nonpolar seperti H2, Cl2 dan N2 sudah
tentu bersifat nonpolar. Akan tetapi molekul dengan ikatan kovalen polar dapat
bersifat polar dan nonpolar yang bergantung pada bentuk geometri molekulnya.
Molekul dapat bersifat nonpolar apabila molekul tersebut simetris walaupun ikatan
yang digunakan adalah ikatan kovalen polar.
Susunan ruang (VSEPR) BF3, H2O, NH3 dan BeCl2
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
23
Ikatan Intramolekul
Molekul H2O dan NH3 bersifat polar karena ikatan O-H dan N-H bersifat
polar. Sifat polar ini disebabkan adanya perbedaan keelektronegatifan dan bentuk
molekul yang tidak simetris atau elektron tidak tersebar merata. Dalam H2O, pusat
muatan negatif terletak pada atom oksigen sedangkan pusat muatan positif pada
kedua atom hidrogen. Dalam molekul NH3, pusat muatan negatif pada atom nitogen
dan pusat muatan positif pada ketiga atom hidrogen. Molekul BeCl2 dan BF3 bersifat
polar karena molekul berbentuk simetris dan elektron tersebar merata walupun juga
terdapat perbedaan keelektronegatifan.
Kepolaran suatu molekul dapat diduga dengan menggambarkan ikatan
menggunakan suatu vektor dengan arah anak panah dari atom yang bermuatan positif
menuju ke arah atom yang bermuatan negatif. Molekul dikatakan bersifat nonpolar
apabila resultan vektor sama dengan nol. Sedangkan molekul bersifat polar apabila
hal yang sebaliknya terjadi, resultan tidak sama dengan nol.
Harga keelektronegatifan setiap atom nilainya relatif, artinya merupakan hasil
perbandingan dengan harga keelektronegatifan atom lain. Menurut Linus Pauling
atom F nilai 4 (berdasarkan skala Pauling). Harga keelektronegatifan atom-atom lain
dapat ditentukan secara relatif dan harganya tertentu.
Harga Keelektronegatifan untuk unsur logam (disebut unsur elektropositif)
nilainya kecil, sedangkan unsur nonlogam (elektronegatif) besar.
Berdasarkan harga keelektronegatifan kedua atom yang berikatan, dapat
ditentukan jenis ikatannya. Bila selisih kedua atom yang berikatan :
a. Lebih kecil dari 0.5, ikatannya kovalen nonpolar
b. Lebih besar dari 2, ikatannya ion
c. Antara 0.5 - 2, ikatannya kovalen polar
a. Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektron-elektron
yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
24
Ikatan Intramolekul
berkeliling disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron yang berikatan akan
lebih dekat kepada atom klor daripada Hidrogen. Polaritas ikatan ini dapat
digambarkan dalam bentuk panah atau symbol δ+ , δ-. δ+ adalah tanda bahwa atom
lebih bersifat elektropositif di banding dengan atom yang menjadi pasangannya. δ-
berarti bahwa atom lebih bersifat elektronegatif daripada atom yang menjadi
pasangan ikatannya. Lihat harga kelektronegtaifan tiap unsur pada tabel pauling.
Atom-atom pembentuknya mempunyai gaya tarik yang tidak sama terhadap
pasangan elektronpersekutuannya. Hal ini terjadi karena beda keelektronegatifan
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
25
Ikatan Intramolekul
keduaatomnya. Elektron persekutuan akan bergeser ke arah atom yang lebih
elektronegatif akibatnya terjadi pemisahan kutub positif dan negatif.
Dalam senyawa HCl ini, Cl mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar
dari H. sehingga pasangan elektron lebih tertarik ke arah Cl, akibatnya H relatif lebih
elektropositif sedangkan Cl relatif menjadi elektronegatif.
Pemisahan muatan ini menjadikan molekul itu bersifat polar dan memiliki
"momen dipol" sebesar:
T = n . ldimana :
T = momen dipol
n = kelebihan muatan pada masing-masing atom
l = jarak antara kedua inti atom
b. Ikatan Kovalen Non Polar
Kovalen murni (non polar) adalah memiliki ciri Titik muatan negatif elektron
persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentukuya tidak terjadi momen
dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang
sama
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
26
Ikatan Intramolekul
Struktur H2 dan CO2 adalah contoh ikatan kimia non polar karena daya
tariknya seimbang baik antara H dengan H atau antar O dengan C kiri dan kanan
seimbang. Sehingga momen dipolnya menjadi nol. Contoh lain adalah senyawa CH4,
H2, O2, Br2 dan lain-lain.
Titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul
pembentukuya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron
persekutuan mendapat gaya tarik yang sama.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
27
Ikatan Intramolekul
Kedua atom H mempunyai harga keelektronegatifan yang sama. Karena arah
tarikan simetris, maka titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit.
2. IKATAN KOVALEN KOORDINASI
Ikatan kovalen koordinasi adalah 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.
Ikatan kovalen terbentuk melalui dua atom yang saling membagikan (sharing)
pasangan elektron. Atom berikatan satu sama lain karena pasangan elektron ditarik
oleh kedua inti atom.
Pada pembentukan ikatan kovalen yang sederhana, tiap atom mensuplai satu
elektron pada ikatan – tetapi hal itu tidak terjadi pada kasus disini. Ikatan koordiansi
(biasa juga disebut dengan ikatan kovalen dativ) adalah ikatan kovalen (penggunaan
bersama pasangan elektron) yang mana kedua elektron berasal dari satu atom.
Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan
dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor
pasangan elektron.
Syarat pembentukannya, yaitu
1. Atom yang satu memiliki pasangan elektron bebas
2. Atom lainnya memiliki orbital kosong
Contoh 1:
o Terbentuknya senyawa BF3-NH3
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
28
Ikatan Intramolekul
Atau
Contoh 2:
o Terbentuknya molekul ozon (O3)
o Agar semua atom O dalam molekul O3 dapat memenuhi aturan oktet maka
dalam salah 1 ikatan O-O, oksigen pusat harus menyumbangkan kedua
elektronnya.
Rumus struktur :
O=O O
REAKSI ANTARA AMONIA DAN HIDROGEN KLORIDA
Jika kedua gas tak berwarna tersebut dicampurkan, maka akan terbentuk
padatan berwarna putih seperti asap amonium klorida.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
29
Ikatan Intramolekul
Ion amonium, NH4+, terbentuk melalui transfer ion hidrogen dari hidrogen
klorida ke pasangan elektron mandiri pada molekul amonia.
Ketika ion amonium, NH4+, terbentuk, empat hidrogen ditarik melalui ikatan
kovalen dativ, karena hanya inti hidrogen yang ditransferkan dari klor ke nitrogen.
Elektron kepunyaan hidrogen tertinggal pada klor untuk membentuk ion klorida
negatif.
Sekali saja ion amonium terbentuk hal ini menjadikannya tidak mungkin
untuk membedakan antara kovalen dativ dengan ikatan kovalen biasa. Meskipun
elektron ditunjukkan secara berlainan pada diagram, pada kenyataannya tidak ada
perbedaan diantara keduanya.
Penggambaran ikatan koordinasi
Pada diagram yang sederhana, ikatan koordinasi ditunjukkan oleh tanda
panah. Arah panah berasal dari atom yang mendonasikan pasangan elektron mandiri
menuju atom yang menerimanya.
Proses pelarutan hidrogen klorida di air untuk membuat asam hidroklorida
Terjadi sesuatu hal yang mirip. Ion hidrogen (H+) ditransferkan dari klor ke
salah satu pasangan elektron mandiri pada atom oksigen.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
30
Ikatan Intramolekul
Ion H3O+ sering kali disebut dengan ion hidroksonium, ion hidronium atau ion
oksonium.
Pada pelajaran pengantar kimia, meskipun kamu berbicara tentang ion
hidrogen (sebagai contoh pada asam), kamu sesungguhnaya membicarakan mengenai
ion hidroksonium. Ion hidrogen secara sederhana adalah sebuah proton, dan terlalu
reaktif untuk eksis dalam bentuk yang sebenarnya pada tabung reaksi.
Jika kamu menuliskan ion hidrogen dengan H+(aq), "(aq)" menunjukkan
molekul air yang mana ion hidrogen tertarik pada molekul air tersebut. Ketika ion
hidrogen bereaksi dengan sesuatu (alkali, misalnya), secara sederhana ion hidrogen
menjadi terlepas dari molekul air lagi.
Catatan bahwa sekali saja ikatan koordinasi terbentuk, semua atom hidrogen
yang menempel pada oksigen semuanya sepadan. Ketika ion hidrogen diuraikan
kembali, ion hidrogen dapat menjadi yang tiga.
REAKSI ANTARA AMONIA DAN BORON TRIFLUORIDA, BF3
Jika sebelumnya kamu membaca halaman sebelumnya mengenai ikatan
kovalen, kamu dapat mengingat bahwa boron trifluorida merupakan suatu senyawa
yang tidak memiliki struktur gas mulia di sekeliling atom boronnya. Boron hanya
mempunyai 3 pasangan elektron pada tingkat ikatannya, sedangkan boron sendiri
memiliki ruangan untuk ditempati 4 pasang elektron. BF3 digambarkan sebagai
molekul yang kekurangan elektron.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
31
Ikatan Intramolekul
Pasangan elektron mandiri pada nitrogen dari molekul amonia dapat
digunakan untuk menanggulangi kekurangan ini, dan senyawa yang terbentuk
melibatkan ikatan koordinasi.
Penggunaan garis untuk menunjukkan ikatan, hal ini dapat digambarkan
dengan lebih sederhana sebagai:
Diagram yang kedua menunjukkan cara lain yang dapat kamu gunakan untuk
menggambarkan ikatan koordinasi. Ujung nitrogen pada ikatan menjadi positif karena
pasangan elektron bergerak menjauh dari nitrogen menuju ke arah boron ? yang
karena itu menjadi negatif. Kita tidak akan menggunakan metode ini lagi ? metode ini
lebih membingungkan dibandingkan dengan metode yang hanya menggunakan tanda
panah.
STRUKTUR ALUMUNIUM KLORIDA
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
32
Ikatan Intramolekul
Alumunium klorida menyublim (berubah dari keadaan padat menjadi gas)
pada suhu sekitar 180°C. Jika senyawa ini mengandung ion maka senyawa ini akan
memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena dayatarik yang kuat antara ion
positif dengan ion negatif. Akibat hal ini ketika alumunium klorida menyublim pada
temperatur yang relatif rendah, maka harus kovalen. Diagram titik-silang
menunjukkan elektron terluar saja.
AlCl3, seperti BF3, merupakan molekul yang kekurangan elektron. Keduanya
mirip, karena alumunium dan boron terletak pada golongan yang sama pada tabel
periodik, sama halnya juga dengan fluor dan klor.
Pengukuran massa atom relatif rumus alumunium klorida menunjukkan
bahwa rumus alumunium klorida dalam bentuk uap pada temperatur sublimasi bukan
AlCl3, melainkan Al2Cl6. Alumuniun klorida eksis sebagai dimer (dua molekul
bergabung menjadi satu). Ikatan antara dua molekul ini merupakan ikatan koordinasi,
penggunaan pasangan elektron mandiri pada atom klor. Tiap-tiap atom klor memiliki
tiga pasangan elektron mandiri, akan tetapi hanya dua yang penting saja yang
ditunjukkan pada diagram.
Energi dilepaskan ketika dua ikatan koordinasi terbentuk, dan karena itu
dimer lebih stabil dibandingkan dua molekul AlCl3 yang terpisah.
IKATAN PADA ION LOGAM YANG TERHIDRASI
Molekul air ditarik dengan kuat ke arah ion dalam larutan – molekul air
berkelompok di sekeliling ion positif atau ion negatif. Pada banyak kasus, dayatarik
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
33
Ikatan Intramolekul
yang terjadi sangat besar yang mana terjadi pembentukan ikatan formal, dan ini
hampir selalu benar pada semua ion logam positif. Ion dengan molekul air yang
tertarik dinyatakan sebagai ion terhidrasi.
Meskipun alumunium klorida kovalen, ketika alumunium klorida dilarutkan
dalam air, dapat terbentuk ion. Ikatan enam molekul air pada alumunium
menghasilkan sebuah ion dengan rumus kimia Al(H2O)63+. Ion ini disebut ion
heksaaquoalumunium – yang diterjemahkan sebagai enam ("hexa") molekul air
(“aquoâ€) yang membungkus ion aluminium.�
Ikatan yang terjadi disini (dan juga ion yang sejenis yang terbentuk dari
sebagian besar logam yang lain) adalah koordinasi (kovalen dativ) dengan
menggunakan pasangan elektron mandiri pada molekul air.
Aluminium adalah 1s22s22p63s23px1. Ketika terbentuk ion Al3+ alumunium
kehilangan elektron pada tingkat ketiga menghasilkan 1s22s22p6.
Hal tersebut berarti bahwa semua orbital tingkat-3 sekarang menjadi kosong.
Alumunium mereorganisasi (hibridisasi) enam orbital (3s, tiga 3p, dan dua 3d) untuk
menghasilkan enam orbital baru yang semuanya memiliki energi yang sama. Keenam
orbital hibrida tersebut menerima pasangan elektron mandiri dari enam molekul air.
Kamu mungkin heran kenapa alumunium memilih untuk menggunakan enam
orbital dibandingkan empat atau delapan atau berapapun. Enam merupakan angka
maksimal bagi molekul air yang memungkinkan untuk tepat mengelilingi ion
alumunium (dan juga kebanyakan ion logan). Dengan membentuk jumlah ikatan
maksimal, kondisi ini melepaskan paling banyak energi dan karena itu menjadikan
paling stabil secara energetik. .
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
34
Ikatan Intramolekul
Hanya satu pasangan elektron mandiri yang ditunjukkan pada tiap molekul.
Pasangan elektron mandiri yang lain terletak menjauh dari alumunium dan karena itu
tidak terlibat dalam ikatan. Ion yang dihasilkan terlihat seperti ini:
Karena pergerakan elektron mengarah ke tengah ion, muatan 3+ tidak lagi
berlokasi sepenuhnya pada alumunium, tetapi sekarang melebar meliputi keseluruhan
ion.
DUA MOLEKUL LEBIH
Karbon monoksida, CO
Karbon monoksida dapat diperhatikan sebagai molekul yang memiliki dua
ikatan kovalen biasa antara karbon dan oksigen ditambah ikatan koordinasi dengan
menggunakan pasangan elektron mandiri pada atom oksigen.
Asam nitrat, HNO3
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
35
Ikatan Intramolekul
Pada kasus ini, satu atom oksigen dapat tertarik pada nitrogen melalui ikatan
koordinasi dengan menggunakan pasangan elektron mandiri pada atom nitrogen.
Pada faktanya struktur seperti ini menyesatkan karena memberikan kesan
bahwa dua atom oksigen pada bagian sebelah kanan diagram bergabung ke atom
nitrogen dengan cara yang berbeda. Kedua ikatan merupakan ikatan yang identik
pada panjang dan kekuatannya, dan karena itu penata-ulangan elektron harus identik.
Tidak ada cara untuk menunjukan hal ini dengan mengunakan gambar titik-silang.
Ikatan mengalami delokalisasi.
Kimia Anorganik FisikHeti Puspa Sari_06061010013
Universitas Sriwijaya2009
36