Tugas Kimia Analisa TERBARUUU

download Tugas Kimia Analisa TERBARUUU

of 25

description

tugas kimia anlisa untuk mahasiswa tingkat 3

Transcript of Tugas Kimia Analisa TERBARUUU

BAB IPEMBAHASAN

1.1 Pengertian Ikatan IonSecara sederhana,definisi ikatan ion adalah ikatan antara dua macam ion (kation dan anion) oleh gaya-gaya elektrostatik Coulomb.Namun,misalnya untuk senyawa kompleks [Fe(H2O)6]2+, ion pusat Fe2+dengan molekul pengeliling H2O, juga sebagian besar diikat oleh gaya-gaya elektrostatik antara ion pusat dengan dipol listrik tetap yaitu negatif yang dihasilkan oleh molekul pengeliling.Oleh karena ikatan ion terjadi dengan cara transfer elektron,maka dapat diramalkan bahwa unsur-unsur golongan alkali dan alkali tanah dengan karakteristik ns(1-2)mempunyai kecenderungan yang cukup kuat untuk membentuk ikatan ionik dengan unsur-unsur golongan halogen dan oksigen dengan karakteristik ns2np(4-5). Kenyataannya ditemui berbagai tipe ion dengan konfigurasi elektronik tertentu.

Gambar 1.1 ikatan ionik

Jenis-jenis Spesies Ion- Spesies tanpa elektron valensiIon hidrogen H+, barangkali dapat dipandang sebagai satu-satunya contoh spesies tanpa elektron valensi, meskipun eksistensinya distabilkan dalam bentuk tersolvasi oleh pelarut, yaitu sebagai ion hidronium, H3O+, dalam air.- Spesies dengan dua elektron valensiBeberapa spesies yang cukup stabil dengan dua elektron valensi adalah ion hidrida, H+, Li+, dan Be2+. Ion-ion ini mengadopsi konfigurasi electron gas muliaHe.- Spesies dengan delapan elektron valensiPembentukan spesies yang stabil dengan delapan elektron valensi adalah seperti Na+, Mg2+, F-dan O2-. Jadi, NaF, Na2O, MgF2, dan MgO merupakan contoh spesies ionik dengan mengadopsi konfigurasi elektron valensi gas mulia terdekat, Ne.- Spesies dengan sembilan elektron valensiKenyataan bahwa banyak senyawa-senyawa golongandjuga bersifat ionik, sudah barang tentu kestabilan konfigurasi elektroniknya, khusunya jumlah elektron valensi, tidak lagi mengikuti kaidah oktet, tetapi mencapai delapan belas. Spesies ini banyak ditemui pada golongan 11, 12 bahkan juga golongan 13 mulai periode 4.- Spesies dengan "delapan belas + dua" elektron valensiSpesies ini umumnya terdiri atas unsur-unsur berat. Unsur81Tl dijumpai sebagai kation Tl3+yaitu sistem 18 elektron valensi yang cukup stabil. Namun demikian, kation Tl+ternyata juga ditemui dan bahkan lebih stabil daripada kation Tl3+. Kestabilan sistem konfigurasi ini sering pula dikaitkan dengan kenyataan penuhnya semua orbital yang terisi, yang secara khusus dikenal sebagai sistem konfigurasi elektronik "18+2" atau dengan istilah spesies dengan pasangan elektron inert. Unsur-unsur Ga, In, dan Tl (golongan 13tabel periodik), Ge, Sn, dan Pb (golongan 14) dan As, Sb, dan Bi (golongan 15) dapat membentuk secara berurutan ion-ion M+, M2+dan M3+yang khas dengan pasangan elektron inert, (4-6)s2. Mari kita pahami lebih dalam pembentukan ikatan ion berdasarkan pengertian-pengertian di atas:Simak beberapa ikatan yang terjadi antara unsur-unsur berikut:1.19K dengan8OKonfigurasi:19K : 2 8 8 1 --> K+: 2 8 8 + 1e | melepas 1 elektron8O : 2 6 + 2e --> O2-: 2 8 | menerima 2 elektronK cenderung melepas 1 elektron membentuk ion K+sementara O cenderung menerima 2 elektron membentuk O2-. Untuk membentuk senyawa ion yang netral, maka diperlukan 2 ion K+dan 1 ion O2-(jumlah electron pada kedua ion dibuat sama).2.20Ca dengan8OKonfigurasi:20Ca : 2 8 8 2 --> Ca2+: 2 8 8 + 2e | melepas 2 elektron8O : 2 6 + 2e --> O2-: 2 8 | menerima 2 elektron3.13Al dengan8OKonfigurasi:13Al : 2 8 3 --> Al3+: 2 8 + 3e | melepas 3 elektron8O : 2 6 + 2e --> O2-: 2 8 | menerima 2 elektron4.11Na dengan17ClKonfigurasi:11Na : 2 8 1 --> Na+: 2 8 + 1e | melepas 1 elektron17Cl : 2 8 7 + 1e --> Cl-: 2 8 8 | menerima 1 elektron5.12Mg dengan17ClKonfigurasi:12Mg : 2 8 2 --> Mg2+: 2 8 + 2e | melepas 2 elektron17Cl : 2 8 7 + 1e --> Cl-: 2 8 8 | menerima 1 elektron6.13Al dengan17Cl13Al : 2 8 3 --> Al3+: 2 8 + 3e | melepas 3 elektron17Cl : 2 8 7 + 1e --> Cl-: 2 8 8 | menerima 1 elektron Dapatkah Anda menyederhakan ikatan ion yang terjadi pada contoh di atas?Jika Anda perhatikan, unsur-unsur yang saling berikatan merupakan unsur yang berada pada golongan IA (11Na dan19K), IIA (12Mg dan20Ca), IIIA (13Al), VIA (8O), dan VIIA (17Cl). Unsur-unsur yang berada pada golongan IA - IIIA lebih mudah untukmelepaskan elekronterluarnya sehinggamembentuk ion positif, sedangkan unsur-unsur yang berada pada golongan VIA dan VIIA lebih mudah untukmenerima electronsehinggamembentuk ion negative.Tabel berikut menyajikan senyawa ion yang dihasilkan jika golongan-golongan di atas saling bereaksi tanpa melalui prosedur contoh di atas.Jika: Golongan IA = A; Golongan IIA = B; Golongan IIIA = C; Golongan VIA = D; dan Golongan VIIA = E; maka diperoleh senyawa ion berikut.

UNSURGOLONGAN D / VIA E / VIIA

A / IA A/2D AE

B / IIA AD AE2

C / IIIA A2D3 AE3

Apakah ikatan ion hanya terjadi pada ion-ion monoatomik seperti yang dijelaskan pada contoh di atas?Ikatan ion tidak hanya terbatas pada unsur-unsur yang mudah melepas dan menerima electron, tapi juga bisa terjadi pada ion-ion poliatomik. Beberapa contoh ion-ion poliatomik adalahammoniumNH4+;nitratNO3-;sulfatSO42-;karbonatCO32-;fosfatPO43-, dsb. (Berbagai jenis kation dan anion dapat Anda lihat di sini atau langsung mengunduh filenya di sini).Contoh pembentukan ikatan ion antara ion monoatomik dengan ion poliatomik:1. K+ dengan NO3-K+| melepas 1eNO3-| menerima 1eSehingga senyawa ion yang terbentuk:K++ NO3---> KNO32. Ca2+dengan NO3-Ca2+| melepas 2e | x 1NO3-| menerima 1e | x2Sehingga senyawa ion yang terbentuk:Ca2++2NO3---> Ca(NO3)23. Na+dengan SO42-Na+| melepas 1e | x2SO42-| menerima 2e | x 1Sehingga senyawa ion yang terbentuk:2Na++ SO42---> Na2SO44. Mg2+dengan CO32-Mg2+| melepas 2eCO32-| menerima 2eSehingga senyawa ion yang terbentuk:Mg2++ CO32---> MgCO35. Li+dengan PO43-Li+| melepas 1e | x3PO43-| menerima 3e | x 1Sehingga senyawa ion yang terbentuk:3Li++ PO43---> Li3PO4 Konsep Dasar Ikatan KimiaSemua senyawa kimia yang terbentuk akibat berbagai kombinasi unsur penyusunnya. Atom dari unsur yang sama atau unsur yang berbeda digabungkan oleh berbagai ikatan kimia untuk menjaga molekul bersama-sama dan dengan demikian, menganugerahkan stabilitas senyawa yang dihasilkan. Ikatan kimia terdiri atas beragam jenis dan memiliki kekuatan bervariasi.1.2 Elektron Valensi dan ElektronegativitasSemua unsur memiliki muatan tertentu, yang dinyatakan dalam jumlah elektron yang mereka bawa di kulit terluar atau kulit valensi dari orbit mereka. Elektron ini disebut sebagai elektron valensi dan mereka memainkan peran kunci dalam pembentukan ikatan. Elektronegativitas dari setiap unsur tergantung pada jumlah elektron valensi yang dibawanya. Karena kenyataan bahwa unsur-unsur yang berbeda memiliki nomor yang berbeda dari elektron valensi, mereka dapat menunjukkan nomor yang berbeda dari keadaan-keadaan valensi.2. Mengapa Ikatan Kimia Dibentuk?Tujuan di balik pembentukan ikatan kimia apapun yang diberikan oleh aturan oktet, yang menyatakan bahwa itu adalah kecenderungan alami dari atom-atom unsur dengan nomor atom lebih rendah (kurang dari 20) untuk mencapai konfigurasi oktet, yang tidak lain 8 elektron di kulit terluar. Dengan demikian, atom-atom ini sangat ingin untuk menggabungkan dengan unsur-unsur lain untuk mencapai konfigurasi gas mulia terdekat. Mengapa? Yah, itu hanya karena konfigurasi gas mulia adalah yang paling stabil.3. Jenis Ikatan Kimia Sementara berbagi elektron oleh atom membentuk ikatan kovalen,transfer atau elektron dari satu atom ke yang lain adalah bentuk ikatan ion. Di sini kita akan membahas secara rinci berbagai aspek ikatan ionik. Memahami Konsep Ikatan ionIkatan ion adalah tidak lain hanyalah jenis pembentukan ikatan kimia yang melibatkan transfer lengkap elektron dari satu atom ke yang lain. Ketika atom akan kehilangan atau bertambah elektron, mereka menjadi ion yang bermuatan berbeda atau ion bermuatan berlawanan. Ion yang diisi kemudian tertarik terhadap satu sama lain karena gaya elektrostatik, yang membawa ion bermuatan sebaliknya bersama-sama, sehingga membentuk ikatan ion.Contoh yang paling umum dari ikatan ion adalah pembentukan natrium klorida di mana sebuah atom natrium menggabungkan dengan atom klorin.Mari kita lihat pada konfigurasi elektronik masing-masing.Natrium (Na): 2,8,1 dan Klorin (Cl): 2, 8, 7.Dengan demikian, kita melihat bahwa sebuah atom klorin membutuhkan satu elektron untuk mencapai konfigurasi terdekat yaitu gas mulia Argon (2,8,8). Sebuah atom natrium, di sisi lain, membutuhkan untuk menyingkirkan elektron tunggal di kulit terluar untuk memperoleh konfigurasi terdekat mulia yaitu gas Neon (2,8).

Gambar 1.2 Ikatan Ion pada Natrium klorida (NaCl)Dalam skenario seperti itu, atom natrium menyumbangkan elektron terluar pada atom klorin, yang hanya membutuhkan satu elektron untuk mencapai konfigurasi oktet. Ion natrium menjadi bermuatan positif karena kehilangan elektron, sedangkan ion klorida menjadi bermuatan negatif karena penambahan sebuah elektron tambahan. Ion yang bermuatan berlawanan terbentuk, tertarik satu sama lain dan mengakibatkan membentuk ikatan ion.1.3 Susunan Senyawa IonKeberadaan ikatan ion mempengaruhi sifat kimia dan fisik dari senyawa yang dihasilkan. Ada ada beberapa karakteristik menonjol dari ikatan ion dan di sini adalah daftar dari beberapa karakteristik berikut:1. Karena dari kenyataan bahwa logam cenderung kehilangan elektron dan non-logam cenderung untuk mendapatkan elektron, ikatan ion yang umum antara logam dan non-logam. Oleh karena itu, tidak seperti ikatan kovalen yang hanya dapat terbentuk antara non-logam, ikatan ion dapat terbentuk antara logam dan non-logam.2. Sementara penamaan senyawa ion, nama logam selalu datang pertama dan nama non-logam datang kedua. Misalnya, dalam kasus natrium klorida (NaCl), natrium merupakan logam sedangkan klorin adalah non-logam.3. Senyawa yang mengandung ikatan ion mudah larut dalam air serta beberapa pelarut polar lainnya. Ikatan ion, dengan demikian, memiliki efek pada kelarutan senyawa yang dihasilkan.4. Ketika senyawa ion dilarutkan dalam pelarut untuk membentuk larutan homogen, larutan cenderung untuk menghantarkan listrik.5. Ikatan ion memiliki efek pada titik leleh senyawa juga, karena senyawa ion cenderung memiliki titik leleh yang lebih tinggi, yang berarti bahwa ikatan ion tetap stabil untuk rentang suhu yang lebih besar.

Berikut adalah perbedaan antaraIkatan Ion.PadaIkatan Ion:

Gambar 1.3 contoh ikatan ion1. Bentuk Senyawa yang dapat terjadiPadatan ionik(contoh: NaCl, KCL, CaCl2, KSN, CaSO4.2H2O)2. KelarutanMudah larut dalam pelarut polar.(contoh: NaCl larut dalan H2O3. Bentuk KristalPadatan ionik tiga dimensi (ion-ion berikat kuat didalam kisi-kisinya)4. Daya Hantar ListrikDapat menghantarkan listrik ketika berbentuk lelehan.(contoh: lelehan NaCl dapat menghantarkan listrik dengan baik)5. IsomerTidak punya (namun punya isoelektron).6. Titik Leleh dan Titik DidihLebih tinggi (karena ion-ionnya terikat kuat pada kisi-kisinya sehingga untuk memutuskan ikatan diperlukan energi yang lebih besar)7. Terjadinya IkatanTerjadinya ikatan antara unsur logam dengan unsur non logam8. Proses Terjadinya IkatanAdanya transfer elektron9. Perbedaan ElektronegativitasBesar10. Daya TarikInti atom yang bermuatan positif, secara dominan melebihi muatan positif inti atom lainnya, sehingga secara efektif menyebabkan satu atom menstransfer elektronnya ke atom yang lainnya.11.Jari-jariLebih pendek.12.Partikel terkecilIon postif dan ion negatif.13.Energi yang digunakan untuk memutuskan elektron.Lebih kecil.Bahasan ikatan kimia, adalah bahasan yang mendasari konsep-konsep kimia berikutnya. Oleh karena itu perlu penguatan dalam memahaminya, apalagi siswa yang belajar ikatan kimia ini masih relatif asing dengan dunia teori kimia. Banyak cara yang bisa ditempuh untuk membantu siswa memahami konsep ikatan kimia, termasuk di dalamnya adalah ikatan ion.Saya terinspirasi dan ingin mencontoh rekan-rekan saya yang telah menemukan atau tepatnya merealisasi konsep ikatan ion ini dalam bentuk pemodelan sederhana. Memang sih dahulu di beberapa buku kimia sma sudah ada yang menjelaskan dengan teknik melihat penjelasan dengan gambar. Tetapi ini cukup menguras imaginasi siswa. Lalu ada rekan-rekan guru yang membuatnya menjadi nyata dengan potongan kertas karton. Saya pun menggunakan potongan kertas karton bekas seperti yang baru saya cobakan ke siswa beberapa waktu lalu Gambar 1

Gambar 1.4 Model AtomDari model bentuk seperti itu kita bisa menjadikan penganalogian terhadap ion-ion suatu atom, ada ion positif (kation) dan ion negatif (anion) untuk membentuk pasangan-pasangan yang tepat. Berapa jumlah kation atau anion yang digunakan akan bisa memberikan pemahaman soal jumlah anion dan kation ketika membentuk ikatan ion.Ini bukanlah cara baru, hanya kadang kita lupa tidak menggunakan metode sederhana seperti itu. Sering kalau kita yang senang dengan mengajar berbasis komputer semua harus dengan komputer. Tapi model dengan karton seperti itu sesungguhnya juga bisa disimulasikan dengan menggunakan animasi-simulasi, atau bisa juga dibuat dengan powerpoint, kalau tidak bisa atau kesulitan bisa juga hanya mengadalkan aplikasi ms. word sekalipun. Seperti yang saya pernah cobakan dengan gambar sederhana seperti berikut.

Gambar 1.4 Screenshoot pemodelan kation anion untuk ikatan ion dengan gambar di ms. wordDengan gambar sederhana di ms. word semua guru saya yakin sudah bisa membuatnya begitu, tinggal mengkopi bentuk-bentuk seperti itu untuk memperagakan ikatan ion-ikatan ion yang lain.Untuk siswa bisa kita sarankan untuk membuat alat peraga sendiri dalam mempelajari bahasan ikatan ion tadi sehingga mereka bisa mencoba memperagakan sendiri, ingat mengalami akan jauh memberi kesan yang kuat dalam belajar.Konsep sederhananya adalah menuliskan konfigurasi elektron unsur yang akan dilibatkan dalam reaksi ion, menentukan elektron valensi, melepas atau menerima elektron kecenderungan masing-masing unsur itu. Jika cenderung melepas berarti ia kan membentuk kation dan kalau cenderung menerima elektron akan cenderung membentuk anion agar menjadi stabil. Karena ada kation dan anion maka keduanya akan tarik-menarik membentuk ikatan ion. begitu dan seterusnya.Secara kebetulan ternyata ada simulasi interaktif serupa, sekalian belajar menentukan ion dan memasangkannya. Untuk mencoba simulasi klik gambarnya.Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E. Brady, 1990). Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan elektron (logam) dengan atom yang menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron berubah menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima elektron berubah menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik-menarik (gaya elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen).Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar, semua senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. Dengan mengunakan lambang Lewis, pembentukan NaCl digambarkan sebagai berikut.

NaCl mempunyai struktur yang berbentuk kubus, di mana tiap ion Na+dikelilingi oleh 6 ion Cldan tiap ion Cldikelilingi oleh 6 ion Na+.

Gambar 1.5 Sebagian Kisi Kristal raksasa darei nitrogen klorida.

Senyawa ion dapat diketahui dari beberapa sifatnya, antara lain:1. Merupakan zat padat dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi. Sebagai contoh, NaCl meleleh pada 801 C.2. Rapuh, sehingga hancur jika dipukul.3. Lelehannya menghantarkan listrik.4. Larutannya dalam air dapat menghantarkan listrik.Contoh lain pembentukan ikatan ion sebagai berikut.a. Pembentukan MgCl2Mg (Z = 12) dan Cl (Z = 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.- Mg : 2, 8, 2- Cl : 2, 8, 7Mg dapat mencapai konfigurasi gas mulia dengan melepas 2 elektron,. b. ikatan antara atom 12Mg dandalam MgOKonfigurasi elektron Mg dan O adalah:Mg : 2, 8, 2 (melepas 2 elektron)O : 2, 6 (menangkap 2 elektron)Atom O akan memasangkan 2 elektron, sedangkan atom Mg juga akanmemasangkan 2 elektron.1.4 Susunan Senyawa IonAturan 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.

Gambar 1.6 Struktur tiga dimensi Natrium Klorida Struktur kristal kubus NaCLPencapaian kestabilan satu atom dapat terjadi dengan cara pembentukan ikatan ion. Ikatan ini terjadi karena adanya gaya listrik elektrostatik antara ion yang bermuatan positif (kation) dengan ion yang bermuatan negatif (anion).Peristiwa ikatan ion diawali dengan proses pelepasan elektron dari sebuah atom menjadi ion positif, sebagai contoh kita pergunakan aton Na, bersamaan dengan elektron yang dilepaskan ditangkap oleh atom Cl lainnya sehingga atom tersebut menjadi bermuatan negatif. Dengan kata lain proses pelepasan dan penangkapan elektron melibatkan dua atom atau lebih dan berlangsung secara simultan, perhatikan Gambar 1.7

Gambar 1.7 Proses pelepasan dan penarikan elektron dari atom Na ke atom Cl, menghasilkan ion-ion bermuatan

Gambar 1.8. Ikatan ion terjadi karena adanya gaya elektrostatika dari ion positif dengan ion negatifPerbedaan muatan listrik dari kedua ion itulah yang menimbulkan gaya tarik elektrostatik dan kedua ionberikatan (lihat Gambar 1.8). Dalam kimia, kita tuliskan persamaan reaksinya

Dalam penulisan E dapat dicoret atau dihapus, karena keberadaannya saling meniadakan disebelah kiri tanda panah dan disebelah kanan tanda panah.Senyawa yang memiliki derajat paling tinggi dalam ikatan ionik adalah yang terbentuk oleh reaksi antara unsur yang memiliki orbital terluar s1 dengan unsur yang memiliki orbital terluar p5. Kedua unsur tersebut memiliki perbedaan elektro-negativitas yang besar. Dalam tabel periodik, unsur-unsur yang umumnya membentuk ikatan ionik adalah unsur alkali dan alkali tanah (memiliki elektron valensi s1 dan s2) dengan unsur halogen (memiliki elektron valensi p4 dan p5). Beberapa pengecualian terjadi untuk Flor yang memiliki elektronegatifitas tertinggi, dan atom Cesium (Cs) yang memiliki elektronegatifitas terendah mengakibatkan ikatan yang terbentuk dari kedua atom ini tidak sepenuhnya ionik.Penamaan untuk senyawa yang dibangun melalui ikatan ion diberikan dengan menyebutkan nama atom logam (kation) dan menyebutkan nama anion ditambahkan dengan akhiran ida. Pada Tabel 1.9 di bawah ini diberikan lambang dan nama atom logam yang memiliki elektron valensi s1 dan s2 dan p4 dan p5.Senyawa yang terbentuk dari ikatan ionik umumnya berupa kristal padat seperti; Natrium Klorida (NaCl), Cesium Klorida (CsCl), Kalium Bromida (KBr), Natrium Yodida (NaI) dan lainnya.Bentuk kristal padat sangat kuat, untuk senyawa NaCl, dibangun oleh ion Na+ dan Cl-, dimana setiap kation Na+ dikelilingi oleh 6 anion Cl- pada jarak yang sama, demikian pula sebaliknya setiap Cl- dikelilingi oleh 6 kation Na+ juga pada jarak yang sama.Sehingga kekuatan yang dibangun sama kuatnya baik untuk kation maupun anion. Perhatikan kristal padat NaCl pada Gambar 2.2.

Gambar 1.9 Bentuk Kristal ionikGambar 1.9 Bentuk kristal ionik, seperti NaCl, setiap Na+ (merah) dikelilingi 6 anion Cl- dan sebaliknya (hijau) dikelilingi 6 kation Na+.Struktur kristal ionik sangat kuat sehingga umumnya hanya dapat larut dalam air atau dengan pelarut lainnya yang bersifat polar. Kristal ionik berbentuk padatan, lelehan maupun dalam bentuk larutan, bersifat konduktif atau menghantarkan listrik. dipergunakan dan sisanya sebagai penyusun tulang. Kation natrium menjaga kestabilan proses osmosis extraselular dan intraseluler, di daerah extraseluler kation natrium dibutuhkan sekitar 135-145 mmol, sedangkan di intraselular sekitar 4-10 mmol.Senyawa ionik dibutuhkan dalam tubuh, misalnya kation Na+ dalam bentuk senyawa Natrium Klorida dan Natrium Karbonat (Na2CO3), didalam tubuh terdapat sekitar 3000 mmol atau setara dengan 69 gram, 70% berada dalam keadaan bebas yang dapat.1.5 Ikatan Ionik dan Gas Mulia Seberapa penting struktur gas mulia adalah terletak pada struktur elektronik gas mulia seperti neon atau argon yang memiliki delapan elektron pada tingkat energi terluarnya (atau dua elektron pada kasus helium). Struktur gas mulia tersebut merupakan gagasan secara keseluruhan dalam suatu cara yang diinginkan untuk menjelaskan atom supaya dimengerti.Kamu mungkin akan menangkap kesan yang kuat bahwa ketika atom-atom bereaksi, atom-atom tersebut berusaha untuk mengorganisasi sesuatu hal tertentu seperti tingkat energi terluarnya supaya terisi penuh atau kosong sama sekali.Ikatan ionik pada natrium klorida.Natrium (2,8,1) memiliki satu elektron lebih banyak dibandingkan struktur gas mulia (2,8). Jika natrium tersebut memberikan kelebihan elektron tersebut maka natrium akan menjadi lebih stabil.Klor (2,8,7) memiliki satu elektron lebih sedikit dibandingkan struktur gas mulia (2,8,8). Jika klor tersebut memperoleh satu elektron dari tempat yang lain maka klor juga akan menjadi lebih stabil.Jawabannya sangatlah jelas. Jika atom natrium memberikan satu elektron ke atom klor, maka keduanya akan menjadi lebih stabil

Natrium telah kehilangan satu elektron, karena itu natrium tidak lagi memiliki jumlah elektron dan proton yang sebanding. Karena natrium memiliki jumlah proton satu lebih banyak dibanding jumlah elektron, maka natrium memiliki muatan 1+. Jika elektron dihilangkan dari sebuah atom, maka terbentuk ion positif.Ion positif kadang-kadang disebutdengankation.Klor memperoleh sebuah elektron, karena itu klor memiliki jumlah elektron satu lebih banyak dibanding jumlah proton. Karena itu klor memiliki muatan 1-. Jika elektron diperoleh oleh sebuah atom, maka terbentuk ion negatif.Ion negatif kadang-kadang disebutanion.Ion natrium dan ion klorida berikatan satu sama lain melalui dayatarik elektrostatik yang kuat antara muatan positif dengan muatan negatif. Rumus kimia natrium kloridaKamu membutuhkan satu atom natrium untuk menyediakan kelebihan elektron bagi satu atom klor, karena itu keduanya bergabung secara bersamaan dengan perbandingan 1:1. Karena itu rumus kimianya adalah NaCl.- Contoh yang lain mengenai ikatan ionikmagnesium 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.-kalsium klorida

Saat ini kamu membutuhkan dua atom klor untuk digunakan oleh dua elektron terluar pada kalsium. Karena itu rumus kimia kalsium klorida adalah CaCl2.

- kalium oksida

- Sekali lagi, terbentuk struktur gas mulia. Dibutuhkan dua atom kalium untuk mensuplai kebutuhan elektron oksigen. Rumus kimia kalium oksida adalah K2O. Tinjauan Mengenai Ikatan Ionik- Elektron ditransferkan dari satu atom ke atom yang lain sebagai hasil pembentukan ion positif dan ion negatif.- Daya tarik elektrostatik antara ion positif dan ion negatif mengikat senyawa secara bersama-sama.Jadi apa yang baru? Pada intinya tidak. Yang perlu diubah adalah tinjauan dimana terdapat suatu yang menarik mengenai struktur gas mulia. Banyak sekali ion yang tidak memiliki struktur gas mulia dibandingkan dengan yang memiliki struktur gas mulia. Beberapa ion yang lazim dijumpai yang tidak memiliki struktur gas muliaKamu dapat menjumpai beberapa ion berikut pada pelajaran tingkat dasar. Semua ion tersebut bersifat sangat stabil, tetapi tidak satupun yang memiliki struktur gas mulia.Fe3+ [Ar]3d5

Cu2+ [Ar]3d9

Zn2+ [Ar]3d10

Ag+ [Kr]4d10

Pb2+ [Xe]4f145d106s2

Gas mulia (kecuali helium) memiliki struktur elektronik terluar ns2np6.Selain beberapa unsur pada permulaan deret transisi (skandium membentuk Sc3+dengan struktur argon, sebagai contohnya), semua unsur transisi dan setiap logam mengikuti deret transisi (seperti timah dan timbal pada golongan 4, sebagai contohnya) akan memiliki struktur seperti yang disebutkan diatas.Hal itu berarti bahwa hanya unsur-unsur yang terletak pada golongan 1 dan golongan 2 pada tabel periodik (terlepas dari hal aneh seperti skandium) dan alumunium pada golongan 3 saja yang dapat membentuk ion positif dengan struktur gas mulia (boron pada golongan 3 tidak dapat membentukion).Ion negatif lebih teratur! Unsur-unsur yang terletak pada golongan 5,6 dan 7 yang membentuk ion negatif sederhana semuanya memiliki struktur gas mulia.Jika unsur-unsur tidak membentuk struktur gas mulia ketika membentuk ion, bagaimana cara menentukan seberapa banyak elektron yang ditransferkan? Jawabannya terletak pada proses energetika pembentukan senyawa. Bagaimana cara menentukan muatan yang terdapat pada ion?Unsur-unsur bergabung untuk membentuk senyawa yang se-stabil mungkin senyawa yang menghasilkan energi paling besar pada saat proses pembentukannya. Lebih besar muatan ion positif yang dimiliki, menghasilkan dayatarik yang lebih besar terhadap ion negatif. Daya tarik yang lebih besar, maka lebih banyak energi yang dilepaskan ketika ion-ion bergabung.Hal ini berarti bahwa selama unsur membentuk ion positif akan cenderung untuk memberikan elektron sebanyak mungkin.Dibutuhkan energi untuk menghilangkan elektron dari atom. Energi ini disebut denganenergi ionisasi. Semakin banyak elektron yang kamu hilangkan, total energi ionisasi menjadi semakin besar. Pada akhirnya energi ionisasi total yang dibutuhkan menjadi sangat besar yang mana energi yang dilepaskan ketika terjadi dayatarik antara ion positif dan ion negatif tidak cukup besar untuk menutupinya.Unsur-unsur membentuk ion yang menghasilkan senyawa yang paling stabil yaitu senyawa yang melepaskan energi paling banyak secara keseluruhan (over-all).Sebagai contoh, kenapa kalsium klorida CaCl2lebih mudah terbentuk dibandingkan dengan CaCl3.Jika satu mol CaCl (mengandung ion Ca+) terbentuk dari unsurnya, sesuatu hal yang memungkinkan untuk memperkirakan bahwa dihasilkan kalor sekitar 171 kJ.Akan tetapi, pembuatan CaCl2(mengandung ion Ca2+) melepaskan lebih banyak kalor. Kamu dapat memperoleh 795 kJ. Kelebihan jumlah kalor yang dihasilkan menjadikan senyawa lebih stabil, hal inilah yang menyebabkan kenapa kamu akan lebih mudah memperoleh CaCl2dibandingkan CaCl.Bagaimana dengan CaCl3(mengandung ion Ca3+)? Untuk membuat satu mol senyawa ini, kamu dapat memperkirakan bahwa kamu membutuhkan 1342 kJ. Hal ini menjadikan senyawa menjadi sangattidak stabil. Kenapa begitu banyak energi yang dibutuhkan untuk membuat CaCl3? Hal ini karena energi ionisasi ketiga (energi yang diperlukan untuk menghilangkan elektron yang ketiga) sangat tinggi (4940 kJ mol-1) karena elektron yang dihilangkan berasal dari tingkat-3 dibandingkan daripada elektron dari tingkat-4. Karena elektron lebih dekat ke inti dibandingkan dua elektron pertama yang dihilangkan, hal ini menghasilkan tarikan yang lebih kuat.Argumentasi yang sama digunakan untuk ion negatif. Sebagai contoh, oksigen dapat lebih mudah membentuk ion O-dibandingkan ion O-atau ion O3-, karena senyawa yang mengandung ion O2-menjadikan senyawa tersebut paling stabil secara energetik.Untuk mencapai keadaan stabil, atom-atom melakukan ikatan satu sama lain dengan cara serah-terima elektron valensi membentuk ikatan ion. Senyawa yang dibentuk dinamakansenyawa ion. Ikatan ion terbentuk akibat adanya serah-terima elektron di antara atom-atom yang berikatan sehingga konfigurasi elektron dari atom-atom itu menyerupai konfigurasi elektron gas mulia. Adanya serah-terima elektron menghasilkan atoma-tom bermuatan listrik yang berlawanan sehingga terjadi gaya tarikmenarik elektrostatik. Gaya tarik-menarik inilah yang disebutikatan ion. Atom-atom yang menyerahkan elektron valensinya kepada atom pasangannya yang bermuatan positif disebutkation.Adapun atom-atomyang menerima elektron yang bermuatan negatif disebutanion.Lewis menggambarkan elektron valensi atom dengan titik yang mengelilingi lambang atomnya. Jumlah titik menyatakan jumlah elektron valensi. Penulisan seperti itu dikenal denganrumus titik elektron. Perhatikan proses pembentukan senyawa natrium klorida (NaCl) yang terbentuk dari atom natrium (Na) dan atom klorin (Cl) berikut.Na + Cl Na+Cl

Gambar 2.1Atom natrium Atom natrium melepaskan satu elektron membentuk kation Na+, konfigurasi elektronnya sama dengan atom neon (2 8). Pada saat bersamaan, atom klorin menerima elektron dari atom natrium membentuk anion Cl, konfigurasinya sama dengan atom argon (2 8 8). Oleh karena kedua ion yang terbentuk memiliki muatan berlawanan maka terjadi gaya tarik-menarik elektrostatik (gayacoulomb) membentuk ikatan ion (perhatikanGambar 2.1).

Gambar 2.2 muatan arah ion berlawanan

Disusun Oleh :

KELOMPOK INama : Citra Raplessia Kelas : II ANim : 122013002

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK KIMIAUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG2014

1