Ikatan dalam rumus kimia
Bentuk atom-atom dan molekul-molekul yang 3 dimensi sangatlah menyulitkan dalam menggunakan teknik tunggal yang mengindikasikan orbital-orbital dan ikatan-ikatan. Pada rumus molekul, ikatan kimia (orbital yang berikatan) diindikasikan menggunakan beberapa metode yang bebeda tergantung pada tipe diskusi. Kadang-kadang kesemuaannya dihiraukan. Sebagai contoh, pada kimia organik, kimiawan biasanya hanya peduli pada gugus fungsi molekul. Oleh karena itu, rumus molekul etanol dapat ditulis secara konformasi, 3-dimensi, 2-dimensi penuh (tanpa indikasi arah ikatan 3-dimensi), 2-dimensi yang disingkat (CH3–CH2–OH), memisahkan gugus fungsi dari bagian molekul lainnnya (C2H5OH), atau hanya dengan konstituen atomnya saja (C2H6O). Kadangkala, bahkan kelopak valensi elektron non-ikatan (dengan pendekatan arah yang digambarkan secara 2-dimensi) juga ditandai. Beberapa kimiawan juga menandai orbital-orbital atom, sebagai contoh anion etena−4yang dihipotesiskan (\/C=C/\ −4) mengindikasikan kemungkinan pembentukan ikatan.sehingga terjadi ikatan rangkap dua antara banci2 dgn germo.wkwkwk iya kan gan...
[]Ikatan kuat kimia
| Panjang ikat dalam pm dan energi ikat dalam kJ/mol. Panjang ikat dapat dikonversikan menjadi Å dengan pembagian dengan 100 (1 Å = 100 pm). Data diambil dari [1]. | ||
| Ikatan | Panjang (pm) | Energi (kJ/mol) |
|---|---|---|
| H — Hidrogen | ||
| H–H | 74 | 436 |
| H–C | 109 | 413 |
| H–N | 101 | 391 |
| H–O | 96 | 366 |
| H–F | 92 | 568 |
| H–Cl | 127 | 432 |
| H–Br | 141 | 366 |
| C — Karbon | ||
| C–H | 109 | 413 |
| C–C | 154 | 348 |
| C=C | 134 | 614 |
| C≡C | 120 | 839 |
| C–N | 147 | 308 |
| C–O | 143 | 360 |
| C–F | 135 | 488 |
| C–Cl | 177 | 330 |
| C–Br | 194 | 288 |
| C–I | 214 | 216 |
| C–S | 182 | 272 |
| N — Nitrogen | ||
| N–H | 101 | 391 |
| N–C | 147 | 308 |
| N–N | 145 | 170 |
| N≡N | 110 | 945 |
| O — Oksigen | ||
| O–H | 96 | 366 |
| O–C | 143 | 360 |
| O–O | 148 | 145 |
| O=O | 121 | 498 |
| F, Cl, Br, I — Halogen | ||
| F–H | 92 | 568 |
| F–F | 142 | 158 |
| F–C | 135 | 488 |
| Cl–H | 127 | 432 |
| Cl–C | 177 | 330 |
| Cl–Cl | 199 | 243 |
| Br–H | 141 | 366 |
| Br–C | 194 | 288 |
| Br–Br | 228 | 193 |
| I–H | 161 | 298 |
| I–C | 214 | 216 |
| I–I | 267 | 151 |
| S — Belerang | ||
| C–S | 182 | 272 |
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.
[sunting]Ikatan kovalen
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Ikatan kovalen adalah ikatan yang umumnya sering dijumpai, yaitu ikatan yang perbedaan elektronegativitas (negatif dan positif) di antara atom-atom yang berikat sangatlah kecil atau hampir tidak ada. Ikatan-ikatan yang terdapat pada kebanyakan senyawa organik dapat dikatakan sebagai ikatan kovalen. Lihat pula ikatan sigma dan ikatan pi untuk penjelasan LCAO terhadap jenis ikatan ini.
[sunting]Ikatan polar kovalen
Ikatan polar kovalen merupakan ikatan yang sifat-sifatnya berada di antara ikatan kovalen dan ikatan ion.
[sunting]Ikatan ion
Ikatan 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.[3] Ikatan ion menghasilkan ion-ion positif dan negatif yang berpisah. Muatan-muatan ion ini umumnya berkisar antara -3 e sampai dengan +3e.
[sunting]Ikatan kovalen koordinat
Ikatan kovalen koordinat, kadangkala disebut sebagai ikatan datif, adalah sejenis ikatan kovalen yang keseluruhan elektron-elektron ikatannya hanya berasal dari salah satu atom, penderma pasangan elektron, ataupun basa Lewis. Konsep ini mulai ditinggalkan oleh para kimiawan seiring dengan berkembangnya teori orbital molekul. Contoh ikatan kovalen koordinat terjadi pada nitron dan ammonia borana. Susunan ikatan ini berbeda dengan ikatan ion pada perbedaan elektronegativitasnya yang kecil, sehingga menghasilkan ikatan yang kovalen. Ikatan ini biasanya ditandai dengan tanda panah. Ujung panah ini menunjuk pada akseptor elektron atau asam Lewis dan ekor panah menunjuk pada penderma elektron atau basa Lewis
[]Ikatan pisang
Ikatan pisang adalah sejenis ikatan yang terdapat pada molekul-molekul yang mengalami terikan ataupun yang mendapat rintangan sterik, sehingga orbital-orbital ikatan tersebut dipaksa membentuk struktur ikatan yang mirip dengan pisang. Ikatan pisang biasanya lebih rentan mengalami reaksi daripada ikatan-ikatan normal lainnya.
[sunting]Ikatan 3c-2e dan 3c-4e
Dalam ikatan tiga-pusat dua-elektron, tiga atom saling berbagi dua elektron. Ikatan sejenis ini terjadi pada senyawa yang kekurangan elektron seperti padadiborana. Setiap ikatan mengandung sepasang elektron yang menghubungkan atom boron satu sama lainnya dalam bentuk pisang dengan sebuah proton (inti atom hidrogen) di tengah-tengah ikatan, dan berbagi elektron dengan kedua atom boron. Terdapat pula Ikatan tiga-pusat empat-elektron yang menjelaskan ikatan pada molekul hipervalen.
[]Ikatan tiga elektron dan satu elektron
Ikatan-ikatan dengan satu atau tiga elektron dapat ditemukan pada spesi radikal yang memiliki jumlah elektron gasal (ganjil). Contoh paling sederhana dari ikatan satu elektron dapat ditemukan pada kation molekul hidrogen H2+. Ikatan satu elektron seringkali memiliki energi ikat yang setengah kali dari ikatan dua elektron, sehingga ikatan ini disebut pula "ikatan setengah". Namun terdapat pengecualian pada kasus dilitium. Ikatan dilitium satu elektron, Li2+, lebih kuat dari ikatan dilitium dua elektron Li2. Pengecualian ini dapat dijelaskan dengan hibridisasi dan efek kelopak dalam. [4]
Contoh sederhana dari ikatan tiga elektron dapat ditemukan pada kation dimer helium, He2+, dan dapat pula dianggap sebagai "ikatan setengah" karena menurut teori orbital molekul, elektron ke-tiganya merupakan orbital antiikat yang melemahkan ikatan dua elektron lainnya sebesar setengah. Molekul oksigen juga dapat dianggap memiliki dua ikatan tiga elektron dan satu ikatan dua elektron yang menjelaskan sifat paramagnetiknya.[5]
Molekul-molekul dengan ikatan elektron gasal biasanya sangat reaktif. Ikatan jenis ini biasanya hanya stabil pada atom-atom yang memiliki elektronegativitas yang sama.[5]
[]Ikatan aromatik
Pada kebanyakan kasus, lokasi elektron tidak dapat ditandai dengan menggunakan garis (menandai dua elektron) ataupun titik (menandai elektron tungga). Ikatan aromatik yang terjadi pada molekul yang berbentuk cincin datar menunjukkan stabilitas yang lebih.
Pada benzena, 18 elektron ikatan mengikat 6 atom karbon bersama membentuk struktur cincin datar. "Orde" ikatan antara dua atom dapat dikatakan sebagai (18/6)/2=1,5 dan seluruh ikatan pada benzena tersebut adalah identik. Ikatan-ikatan ini dapat pula ditulis sebagai ikatan tunggal dan rangkap yang berselingan, namun hal ini kuranglah tepat mengingat ikatan rangkap dan ikatan tunggal memiliki kekuatan ikatan yang berbeda dan tidak identik.
]Ikatan logam
Pada ikatan logam, elektron-elektron ikatan terdelokalisasi pada kekisi (lattice) atom. Berbeda dengan senyawa organik, lokasi elektron yang berikat dan muatannya adalah statik. Oleh karena delokalisai yang menyebabkan elektron-elektron dapat bergerak bebas, senyawa ini memiliki sifat-sifat mirip logam dalam hal konduktivitas, duktilitas, dan kekerasan.
]Ikatan antarmolekul
Terdapat empat jenis dasar ikatan yang dapat terbentuk antara dua atau lebih molekul, ion, ataupun atom. Gaya antarmolekul menyebabkan molekul saling menarik atau menolak satu sama lainnya. Seringkali hal ini menentukan sifat-sifat fisik sebuah zat (seperti pada titik leleh).
]Dipol permanen ke dipol permanen
Perbedaan elektronegativitas yang bersar antara dua atom yang berikatan dengan kuat menyebabkan terbentuknya dipol (dwikutub). Dipol-dipol ini akan saling tarik-menarik ataupun tolak-menolak.
Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen bisa dikatakan sebagai dipol permanen yang sangat kuat seperti yang dijelaskan di atas. Namun, pada ikatan hidrogen, proton hidrogen berada sangat dekat dengan atom penderma elektron dan mirip dengan ikatan tiga-pusat dua-elektron seperti pada diborana. Ikatan hidrogen menjelaskan titik didih zat cair yang relatif tinggi seperti air, ammonia, dan hidrogen fluorida jika dibandingkan dengan senyawa-senyawa yang lebih berat lainnya pada kolom tabel periodik yang sama.
HUKUM HUKUM KIMIA
E. Hipotesis Avogadro
Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana? banyak ahli termasuk Dalton dan Gay Lussac gagal menjelaskan hokum perbandingan volume yang ditemukan oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). Pada tahun 1811, Amedeo Avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac. Menurut Avogadro, partikel unsure tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih (poliatomik). Avogadro menyebutkan partikel tersebut sebagai molekul.
Gay Lussac:
2 volume gas hidrogen + 1 volume gas oksigen -> 2 volume uap air
Avogadro:
2 molekul gas hidrogen + 1 molekul gas oksigen -> 2 molekul uap air
Dari sini Avogadro mengajukan hipotesisnya yang dikenal hipotesis Avogadro yang berbunyi:
“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula.” Jadi, perbandingan volume gas-gas itu juga merupakan perbandingan jumlah molekul yang terlibat dalam reaksi. Dengan kata lain perbandingan volume
gas-gas yang bereaksi sama dengan koefisien reaksinya (Martin S. Silberberg, 2000). Marilah kita lihat bagaimana hipotesis Avogadro dapat menjelaskan hukum perbandingan volume dan sekaligus dapat menentukan rumus molekul berbagai unsur dan senyawa.
Gambar 3.6 Amedeo Avogadro (1776–1857) berasal dari Italia. Sumber: Microsoft ® Encarta ® Reference Library 2005.
Konsep Mol
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan satuan untuk menyebutkan bilangan yang besar untuk mempermudah perhitungan. Sebagai contoh satuan lusin digunakan untuk menyebutkan benda yang jumlahnya 12 buah.
1 lusin = 12 buah
2 lusin = 2 × 12 = 24 buah
Satuan jumlah zat dalam ilmu kimia disebut mol. Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro. Partikel zat dapat berupa atom, molekul, atau ion (Martin S. Silberberg, 2000).
Contoh:
• 1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 × 1023 atom besi (partikel unsur besi adalah atom).
• 1 mol air (H2O) mengandung 6,02 × 1023 molekul air (partikel senyawa air adalah molekul).
• 1 mol Na+ mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ (partikel ion Na+ adalah ion).
• 5 mol CO2 mengandung 5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1024 molekul CO2.
• 0,2 mol hidrogen mengandung 0,2 × 6,02 ×1023 = 1,204 × 1023 atom hidrogen.
Gambar 3.7 Garam natrium klorida (NaCl) sebanyak 1 mol. Sumber: Chemistry, “The Molecules Nature of Matter and Change”, Martin S. Silberberg, USA.
Gambar 3.8 Natrium bikromat (Na2CrO4) sebanyak 1 mol. Sumber: Chemistry, “The Molecules Nature of Matter and Change”, Martin S. Silberberg, USA
tata senyawa
1. Senyawa Ion
Sebutkan nama ion positif (kation) diikuti nama ion negatif (anion)
Contoh
NaCl à Na+ +Cl-
Na+ = Ion Natrium
Cl- = Ion Klorida
Nama = Natrium Klorida
2. Senyawa kovalen biner (tersusun dari dua unsur)
Sebutkan nama unsur yang didepan diberi awalan jumlah dalam bahasa sansekerta dan diikuti nama unsur yang kedua diberi akhiran ida dan awalan jumlah dalam bahasa sansakerta
(catatan : mono di depan tidak lazim disebut)
Contoh :
CO2 = mono carbon dioksida
CCl4 = carbon tetraclorida
N2O5 = dinitrogen pentaoksida
Beberapa senyawa mempunyai tata nama khusus terutama senyawa karbon.
Contoh:
NH3 = amonia
BH3 = Borin
H2O = Air
CH4 = metana C2H4 = etana
Menentukan Rumus Kimia dari Nama Senyawa
Tuliskan rumus masing-masing ion, lalu gabungkan.
Perhatikan bahwa muatan rumus kimia senyawa harus netral (nol)
Contoh :
Tembaga(II)Klorida
Tembaga(II) = Cu2+
Klorida = Cl-
Cu 2+ + 2Cl- à CuCl2
Jadi rumus senyawanya = CuCl2
HUKUM HUKUM KIMIA
E. Hipotesis Avogadro
Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana? banyak ahli termasuk Dalton dan Gay Lussac gagal menjelaskan hokum perbandingan volume yang ditemukan oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). Pada tahun 1811, Amedeo Avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac. Menurut Avogadro, partikel unsure tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih (poliatomik). Avogadro menyebutkan partikel tersebut sebagai molekul.
Gay Lussac:
2 volume gas hidrogen + 1 volume gas oksigen -> 2 volume uap air
Avogadro:
2 molekul gas hidrogen + 1 molekul gas oksigen -> 2 molekul uap air
Dari sini Avogadro mengajukan hipotesisnya yang dikenal hipotesis Avogadro yang berbunyi:
“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula.” Jadi, perbandingan volume gas-gas itu juga merupakan perbandingan jumlah molekul yang terlibat dalam reaksi. Dengan kata lain perbandingan volume
gas-gas yang bereaksi sama dengan koefisien reaksinya (Martin S. Silberberg, 2000). Marilah kita lihat bagaimana hipotesis Avogadro dapat menjelaskan hukum perbandingan volume dan sekaligus dapat menentukan rumus molekul berbagai unsur dan senyawa.
Gambar 3.6 Amedeo Avogadro (1776–1857) berasal dari Italia. Sumber: Microsoft ® Encarta ® Reference Library 2005.
Konsep Mol
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan satuan untuk menyebutkan bilangan yang besar untuk mempermudah perhitungan. Sebagai contoh satuan lusin digunakan untuk menyebutkan benda yang jumlahnya 12 buah.
1 lusin = 12 buah
2 lusin = 2 × 12 = 24 buah
Satuan jumlah zat dalam ilmu kimia disebut mol. Satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12 gram C–12, yaitu 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro. Partikel zat dapat berupa atom, molekul, atau ion (Martin S. Silberberg, 2000).
Contoh:
• 1 mol besi (Fe) mengandung 6,02 × 1023 atom besi (partikel unsur besi adalah atom).
• 1 mol air (H2O) mengandung 6,02 × 1023 molekul air (partikel senyawa air adalah molekul).
• 1 mol Na+ mengandung 6,02 × 1023 ion Na+ (partikel ion Na+ adalah ion).
• 5 mol CO2 mengandung 5 × 6,02 × 1023 = 3,01 × 1024 molekul CO2.
• 0,2 mol hidrogen mengandung 0,2 × 6,02 ×1023 = 1,204 × 1023 atom hidrogen.
Gambar 3.7 Garam natrium klorida (NaCl) sebanyak 1 mol. Sumber: Chemistry, “The Molecules Nature of Matter and Change”, Martin S. Silberberg, USA.
Gambar 3.8 Natrium bikromat (Na2CrO4) sebanyak 1 mol. Sumber: Chemistry, “The Molecules Nature of Matter and Change”, Martin S. Silberberg, USA
tata senyawa
1. Senyawa Ion
Sebutkan nama ion positif (kation) diikuti nama ion negatif (anion)
Contoh
NaCl à Na+ +Cl-
Na+ = Ion Natrium
Cl- = Ion Klorida
Nama = Natrium Klorida
2. Senyawa kovalen biner (tersusun dari dua unsur)
Sebutkan nama unsur yang didepan diberi awalan jumlah dalam bahasa sansekerta dan diikuti nama unsur yang kedua diberi akhiran ida dan awalan jumlah dalam bahasa sansakerta
(catatan : mono di depan tidak lazim disebut)
Contoh :
CO2 = mono carbon dioksida
CCl4 = carbon tetraclorida
N2O5 = dinitrogen pentaoksida
Beberapa senyawa mempunyai tata nama khusus terutama senyawa karbon.
Contoh:
NH3 = amonia
BH3 = Borin
H2O = Air
CH4 = metana C2H4 = etana
Menentukan Rumus Kimia dari Nama Senyawa
Tuliskan rumus masing-masing ion, lalu gabungkan.
Perhatikan bahwa muatan rumus kimia senyawa harus netral (nol)
Contoh :
Tembaga(II)Klorida
Tembaga(II) = Cu2+
Klorida = Cl-
Cu 2+ + 2Cl- à CuCl2
Jadi rumus senyawanya = CuCl2
0 komentar:
Posting Komentar