ikatan kovalenexpertcourse.net/assets/document/modul/teknik/kimia-dasar-1/bab8.pdfgolongan via den...
TRANSCRIPT
Ikatan Kovalen
Jenis-jenis Ikatan
2
A. Ikatan antar atom 1. Ikatan ion = elektrovalen = heteropolar
2. Ikatan kovalen = homopolar
3. Ikatan kovalen koordinasi = semipolar
4. Ikatan logam
B. Ikatan antar molekul 1. Ikatan hidrogen
2. Ikatan van der walls
Ikatan Ion
3
Li + F Li+ F -
1s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p6
[He] [Ne]
Li Li+ + e-
e- + F F -
F -Li+ + Li+ F -
Ikatan ion biasanya terjadi antara atom-atom yang mudah melepaskan elektron (logam-logam golongan utama) dengan atom-atom yang mudah menerima elektron (terutamagolongan VIA den VIIA).
Ikatan Kovalen
4
Ikatan kovalen adalah ikatan
yang terbentuk karena
pemakaian bersama dua
elektron oleh dua atom.
Kenapa dua atom berbagi elektron?
F F+
7e- 7e-
F F
8e- 8e-
F F
F F
Struktur Lewis untuk F2
Pasangan
elektron
bebas
Pasangan
elektron
bebas
Pasangan
elektron
bebas
Pasangan
elektron
bebas
Ikatan kovalen tunggal
Ikatan kovalen tunggal
5
8e-
H HO+ + OH H O HHatau
2e- 2e-
Struktur Lewis air
Ikatan ganda – dua atom menggunakan dua atau lebih
pasangan elektron bersama-sama.
Ikatan kovalen tunggal
O C O atau O C O
8e- 8e-8e-
Ikatan ganda
Ikatan ganda
Ikatan rangkap tiga – dua atom menggunakan bersama
tiga pasang elektron.
N N
8e-8e-
N N
Ikatan rangkap tigaIkatan rangkap tiga
atau
Panjang Ikatan Kovalen
6
Tipe
Ikatan
Panjang
Ikatan
(pm)
C-C 154
C=C 133
CC 120
C-N 143
C=N 138
CN 116
Panjang Ikatan
Ikatan Rangkap Tiga < Ikatan Ganda < Ikatan Tungal
Ikatan Kovalen Polar
7
H F FH
Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron
menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah satu atom.
Daerah
kaya elektronDaerah
miskin elektron e- kayae- miskin
d+ d-
KEELEKTRONEGATIFANIKATAN KIMIA
8
9
Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom
untuk menarik elektron dalam ikatan kimia.
Afinitas Eletron - terukur, Cl tertinggi
Keelektronegatifan - relatif, F tertinggi
X (g) + e- X-(g)
10
11
Kovalent
berbagi e-
Kovalen Polar
transfer sebagian e-
Ionik
transfer e-
Meningkatnya perbedaan keelektronegatifan
Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan
Perbedaan Tipe Ikatan
0 Kovalen
2 Ionik
0 < dan <2 Kovalen Polar
12
Tentukan apakah ikatan berikut adalah ionik, kovalen polar,
Atau kovalen: Ikatan pada CsCl; ikatan pada H2S; dan
Ikatan NN pada H2NNH2.
Cs – 0,7 Cl – 3,0 3,0 – 0,7 = 2,3 Ionik
H – 2,1 S – 2,5 2,5 – 2,1 = 0,4 Kovalen Polar
N – 3,0 N – 3,0 3,0 – 3,0 = 0 Kovalen
PENULISANSTRUKTUR
13
Penulisan Struktur Lewis
14
1. Tulis kerangka struktur dari senyawa bersangkutan, yg terdiri dari lambangkimia atom2 yg terlibat dan menempatkan atom2 yg berikatan secaraberdekatan satu dg yg lain.
2. Hitunglah total elektron valensi daris emua atom yg terlibat. Tambahkan 1 untuk tiap muatan negatif. Kurangkan 1 untuk tiap muatan positif.
3. Lengkapi oktet dari semua atom yang terikat pada atom pusat kecualihidrogen.
4. Jika aturan oktet belum tercapai pada atom pusat, gunakan pasangan elektronbebas dari atom-atom disekitarnya untuk menambahkan ikatan rangkap duaatau tiga di antara atom pusat dan atom di sekitarnya sampai aturan terpenuhi.
15
Tuliskan Struktur Lewisdari nitrogen trifluorida (NF3).
Tahap 1 – N kurang elektronegatif dibanding F, tempatkan N di pusat
F N F
F
Tahap 2 – Hitung elektron valensi N - 5 (2s22p3) dan F - 7 (2s22p5)
5 + (3 x 7) = 26 elektron valensi
Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal antara atom N dan F dan lengkapi
oktet pada atom N dan F.
Tahap 4 - Periksa, apakah # e- pd struktur sebanding dengan
jumlah valensi e- ?
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
16
Tulis struktur Lewis dari ion karbonat ion (CO32-).
Tahap 1 – C kurang elektronegatif dari O, tempatkan C di pusat
Tahap 2 – Jumlahkan elektron valensi C - 4 (2s22p2) dan O - 6 (2s22p4)
-2 muatan – 2e-
4 + (3 x 6) + 2 = 24 elektron valensi
Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal atom C dan O dan lengkapi oktet
pada atom C dan O.
Tahap 4 - Periksa, apakah # dr e- pd struktur sebanding dg
jumlah e- valensi?
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
Tahap 5 - terlalu banyak elektron, buat ikatan ganda dan cek ulang # e-
O C O
O
2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 4
8 ps. bebas (8x2) = 16
Total = 24
Konten
17
Dua kerangka struktur yg mungkin dr formaldehida (CH2O)
H C O HH
C OH
Muatan Formal adalah jumlah elektron valensi dalam atom
bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom
tersebut di dalam struktur Lewis.
Muatan formal
suatu atom pd
Struktur Lewis=
1
2
total jumlah
ikatan
elektron( )total jml
elektron
valensi pd
atom bebas
-total jumlah
elektron tdk
berikatan-
Jumlah muatan formal dari atom dalam molekul atau ion
harus sebanding dg muatan pada molekul atau ion tsb.
18
H C O H
C – 4 e-
O – 6 e-
2H – 2x1 e-
12 e-
2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 4
2 ps. bebas (2x2) = 4
Total = 12
muatan formal
pd C= 4 -2 -½ x 6 = -1
muatan formal
pd O= 6 -2 -½ x 6 = +1
Muatan formal
pd atom dlm
struktur Lewis=
1
2
total jumlah
ikatan
elektron( )total jumlah
elektron
valensi pd
atom bebas
-total jumlah
elektron yg
tdk terikat-
-1 +1
19
C – 4 e-
O – 6 e-
2H – 2x1 e-
12 e-
2 ikatan tunggal (2x2) = 4
1 ikatan ganda = 4
2 ps. bebas (2x2) = 4
Total = 12
HC O
H
Muatan formal
pd C= 4 -0 -½ x 8 = 0
Muatan formal
pd O= 6 -4 -½ x 4 = 0
muatan formal
pd atom dlm
struktur Lewis=
1
2
total jumlah
ikatan
elektron( )total jumlah
elektron
valensi pada
atom bebas
-total jumlah
elektron yg
tdk terikat-
0 0
Muatan Formal dan Struktur Lewis
20
1. Pada molekul netral, struktur Lewis tanpa muatan formal lebih disukai dari
struktur dengan muatan formal.
2. Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar kurang disukai daripada
struktur dengan muatan formal yg kecil.
3. Diantara struktur Lewis dengan distribusi muatan formal yang serupa, struktur
yang paling disukai adlah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom
yang lebih elektronegatif.
Yang manakah struktur Lewis bagi CH2O?
H C O H
-1 +1 HC O
H
0 0
Struktur Resonansi
21
O C O
O
- -O C O
O
-
-
OCO
O
-
-
Apakah struktur resonansi dari ion karbonat
(CO32-)?
Struktur resonansi adalah salah satu dari dua atau lebih struktur Lewis
untuk satu molekul yang tidka dapat dinyatakan secara tepat dengan hanya
menggunakan satu struktur Lewis.
O O O+ -
OOO+-
Pengecualian Aturan Oktet
22
Oktet TaklengkapH HBe
Be – 2e-
2H – 2x1e-
4e-
BeH2
BF3
B – 3e-
3F – 3x7e-
24e-
F B F
F
3 ikatan tunggal (3x2) = 6
9 ps. bebas (9x2) = 18
Total = 24
Pengecualian Aturan Oktet
23
Molekul Berelektron GanjilN – 5e-
O – 6e-
11e-
NO N O
Oktet yang diperluas (atom2 dr unsur2 dg bilangan utama kuantum n > 2)
SF6
S – 6e-
6F – 42e-
48e-
S
F
F
F
FF
F
6 ikatan tunggal (6x2) = 12
18 ps. bebas (18x2) = 36
Total = 48
ENERGIIKATAN
24
25
Perubahan entalpi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan
tertentu dlm satu mol gas molekul gas disebut Energi Ikatan.
H2 (g) H (g) + H (g) DH0 = 436,4 kJ
Cl2 (g) Cl (g)+ Cl (g) DH0 = 242,7 kJ
HCl (g) H (g) + Cl (g) DH0 = 431,.9 kJ
O2 (g) O (g) + O (g) DH0 = 498,7 kJ O O
N2 (g) N (g) + N (g) DH0 = 941,4 kJ N N
Energi Ikatan
Energi Ikatan
Ikatan tunggal < Ikatan Ganda < Ikatan Rangkap Tiga
Energi Ikatan Rata-Rata
26
Energi ikatan rata-rata dalam molekul
poliatomik
H2O (g) H (g)+ OH (g) DH0 = 502 kJ
OH (g) H (g)+ O (g) DH0 = 427 kJ
Energi ikatan OH rata2 =502 + 427
2= 464 kJ
Energi Ikatan (BE) dan Perubahan Entalpidalam Reaksi
27
DH0 = total energi masuk – total energi keluar
= SBE(reaktan) – SBE(produk)
28
Gunakan energi ikatan utk menghitung perubahan entalpi:
H2 (g) + F2 (g) 2HF (g)
DH0 = SBE(reaktan) – SBE(produk)
Ikatan yg
terputus
Jumlah ikatan
yg terputus
Energi ikatan
(kJ/mol)
Perubahan
energi (kJ)
H H 1 436,4 436,4
F F 1 156,9 156,9
Ikatan yg
terbentuk
Jumlah ikatan
yg terbentuk
Energi ikatan
(kJ/mol)
Perubahan
energi (kJ)
H F 2 568,2 1.136,4
DH0 = 436,4 + 156,9 – 2 x 568,2 = -543,1 kJ