Dokumen tersebut membahas berbagai konsep dasar ikatan kimia, termasuk struktur Lewis, ikatan ionik, kovalen, muatan formal, struktur resonansi, dan pengecualian kaidah oktet."

1. IKATAN KIMIA
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 1

2. Ikatan Kimia
Bagian 1
• Struktur Lewis
• Ikatan Ionik
• Ikatan Kovalen Polar dan Non-polar
• Panjang, Energi dan Order Ikatan
• Muatan Formal
• Struktur Resonansi
• Pengecualian Kaidah Oktet
• Teori VESPR dan bentuk dasar geometri
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 2

3. Konfigurasi Gas Mulia
Karena konfigarasi elektronnya,
gas mulia sangat stabil secara
kimia dan berada di alam dalam
bentuk monoatomiknya
Kecuali Helium,semuanya
membentuk pemakaian
konfigurasi elektron yang sama
yang sangat stabil
Konfugurasi ini mempunyai 8
elektron kulit valensi
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 3

4. Kaidah Oktet
Atom sangat stabil bila kulit terluar orbitalnya terisi
penuh atau kosong akan elektron
Kecuali H dan He, kulit terluar atom-atom memiliki
elektron maksimum sejumlah 8 oktet
Suatu atom akan
melepas atau menerima senyawa ionik
membagi senyawa kovalen
elektron untuk mengisi penuh kulit terluar atau
mengosongkannya Ikatan Kimia
RSL+YK (4/10/06) 4

5. Ion dan Kaidah Oktet
Ion yang sederhana merupakan atom yang
telah melepas atau menerima elektron untuk
memenuhi kaidah oktet
Dasar: cara termudah (energi terkecil) untuk
melepas atau menangkap elektron agar
memenuhi kaidah oktet
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 5

6. Struktur Lewis
Penting untuk menggambarkan elektron
di sekeliling atom, ditemukan oleh G.N.
Lewis (1916)
Merupakan gambaran elektron valensi
dari unsur-unsur yang berikatan
Digunakan biasanya pada unsur-unsur
blok s dan p
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 6

7. Simbol Lewis
Simbol Lewis untuk unsur periode ke 2
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 7

8. Senyawa Ionik
Umumnya adalah padatan dengan titik leleh
yang tinggi (> 400 oC)
Kebanyakan larut dalam pelarut polar (air) dan
tidak larut dalam pelarut non polar (heksan)
Lelehannya dapat
menghantarkan listrik
Larutannya
menghantarkan listrik
sangat baik
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 8

9. Ikatan Ionik
Terbentuk karena adanya dua buah gaya tarik-
menarik elektrostatik antara ion bermuatan positif
dan ion bermuatan negatif
Ikatan ionik umumnya terbentuk dari unsur logam
dengan unsur non logam
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 9

10. Energi dan Pembentukan Ikatan Ionik
Siklus Born-Haber
Aplikasi dari hukum hess yang memperlihatkan
seluruh step pembentukan senyawa ionik
Digunakan untuk menghitung energi kisi, yang
sangat sulit diukur secara eksperimental
Energi Kisi: energi yang dibutuhkan untuk
memisahkan ion-ion dari senyawa ionik sampai
jarak yang tak terbatas
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 10

11. Energi dan Pembentukan Ikatan Ionik
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 11

12. Energi Kisi
Semakin tinggi
energi kisi suatu
senyawa,
semakin kuat
gaya tarik antar
ionnya
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 12

13. Struktur Lewis Untuk senyawa
Ionik
Satu elektron Na pindah ke atom Cl.
Keduanya mengikuti kaidah oktet
Na menjadi Na+ : kation
Cl menjadi Cl- : anion
Muatan + dan – saling tarik menarik
membentuk ikatanIkatan Kimia
RSL+YK (4/10/06)
ionik 13

14. Senyawa Kovalen
• Berwujud gas, cairan atau padatan
dengan titik leleh rendah (<300 oC)
• Banyak yang tidak larut dalam pelarut
polar tetapi larut dalam pelarut non polar
• Baik bentuk cairan dan lelehannya tidak
menghantar listrik
• Larutan aqueous-nya menghantar listrik
sangat lemah karena tidak memiliki
partikel bermuatan
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 14

15. S
Struktur Lewis Untuk Senyawa
Kovalen
Pada ikatan kovalen, elektron dibagi/
dipakai bersama (share). Struktur Lewis
sangat membantu untuk memvisualisasikan
molekul kovalen
•Adanya Ikatan rangkap
•Membantu menentukan geometri molekul
•Membantu menjelaskan ion poliatomik
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 15

16. Jenis Elektron
Pasangan Ikatan
Dua elektron yang digunakan bersama antara
dua atom membentuk suatu ikatan kovalen
Pasangan bebas (unshared pairs)
Yang tidak dipakai bersama antara dua atom.
Pasangan sunyi atau elektron nonbonding
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 16

17. Ikatan Kovalen Tunggal
Apakah memenuhi kaidah
Oktet ??
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 17

18. Kovalen Polar dan Non Polar
Elektron dipakai secara merata. Tidak ada beda
dalam keelektronegativan
Elektron tidak dipakai secara merata. Ada beda
dalam keelektronegativan
Garis dapat menyatakan adanya elektron
yang dipakai bersama Ikatan Kimia
RSL+YK (4/10/06) 18

19. Molekul Polar
Elektron pada molekul polar biasanya jarang
dibagi secara merata.
Karenanya terbentuk polar molekul
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 19

20. Keelektronegativan
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 20

21. Keelektronegativan
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 21

22. Keelektronegativan
Beda kelektronegativan dalam suatu
senyawa kovalen
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 22

23. Menggambar Struktur Lewis
Contoh
Langkah 1
Gambarkan semua struktur yang
mungkin
Setiap garis melambangkan 2
elektron
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 23

24. Menggambar Struktur Lewis
Langkah 2
Hitung semua jumlah elektron pada
kulit valensi
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 24

25. Menggambar Struktur Lewis
Langkah 3
Cek apakah semua atom memenuhi kaidah oktet
• Semua elektron berpasangan
• Asumsikan ikatan rangkap bila mungkin
Untuk struktur C-O-O
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 25

26. Menggambar Struktur Lewis
Bagaimana dengan
struktur ini?
Bagaimana dengan ikatan rangkap ?
Bagaimana ??
Ikatan rangkap dengan 4
elektron
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 26

27. RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 27

28. Contoh struktur Lewis
Molekul-molekul yg memenuhi kaidah oktet
Molekul jenuh
NH3 CH4
2s 2p 2s 2p
N C ground state
C* valence state
3H
4H
1s 1s 1s
1s 1s 1s 1s
H N H H
H H C H
H
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 28

29. Ikatan Rangkap
Bagaimana membuktikannya ?
Ada perbedaan panjang ikatan dan
energinya
Jenis Order Panjang Energi Ikatan
Ikatan Ikatan Ikatan (pm) kJ/mol
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 29

30. Muatan Formal
Digunakan untuk memperlihatkan perkiraan
distribusi kerapatan elektron pada molekul
atau ion poliatomik
Untuk setiap atom, muatan formal (f) dapat
ditentukan sbb:
f=V–L–½P
F= muatan formal
V = elekron valensi dari atom
L = elektron bebas yang dimiliki atom
RSL+YK elektron yang dipakaiKimia
P = (4/10/06) Ikatan bersama 30

31. Muatan Formal
Contoh
Untuk tiap atom Oksigen
V = 6 elektron
L = 4 elektron
P = 4 elektron
Muatan Formal : 6 – 4 – ½ (4) = 0
Untuk tiap atom Karbon
V = 4 elektron
L = 0 elektron
P = 8 elektron
Muatan Formal : 4Kimia0 – ½ (8) = 0
RSL+YK (4/10/06) Ikatan – 31

32. Muatan Formal
Contoh
Untuk tiap atom Oksigen
V = 6 elektron
L = 2 elektron
P = 6 elektron
Muatan Formal : 6 – 2 – ½ (6) = +1
Untuk tiap atom Karbon
V = 4 elektron
L = 2 elektron
P = 6 elektron
Muatan Formal : 4Kimia2 – ½ (6) = +1
RSL+YK (4/10/06) Ikatan – 32

33. Struktur Resonansi
Keduanya memenuhi kaidah oktet,
mempunyai jumlah dan jenis ikatan yang
sama
Mana yang benar ??
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 33

34. Struktur Resonansi
Keduanya benar
Menghasilkan order ikatan 1,5 antara
S dan O
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 34

35. Struktur Resonansi
O O
S S
H 3C CH 3 H 3C CH 3
d-orbitals no d-orbitals
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 35

36. Pengecualian Kaidah Oktet
Tiga jenis pengecualian:
1.Spesies dengan elektron lebih dari
8 elektron yang mengelilingi atom
2.Spesies dengan elektron kurang
dari 8 elektron
3.Spesies dengan total elektron yang
ganjil
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 36

37. Spesies dengan elektron lebih dari 8
elektron
Biasanya terjadi pada unsur yang terletak
pada periode 3 dan selebihnya, orbital d
dapat/mungkin terlibat pada ikatan
Contoh:
5 pasang elektron terdapat di sekitar atom
P dan S untuk senyawa PF5 dan SF4; 6
pasang elektron disekitar atom S pada
senyawa SF6
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 37

38. Spesies dengan elektron lebih dari 8
elektron
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 38

39. Atom yang kurang dari 8 elektron
• Berilium dan Boron keduanya akan membentuk
senyawa yang elektron valensinya kurang dari 8
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 39

40. Atom yang kurang dari 8 elektron
• Defisiensi elektron: spesi selain hidrogen
dan helium yang mempunyai elektron
valensi kurang dari 8
• Umumnya merupakan spesi yang reaktif
dan bergabung membentuk ikatan datif
←
F3B←NH3
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 40

41. Spesi dengan total elektron Ganjil
• Sangat sedikit spesi dengan jumlah
elektron valensi Ganjil
• Berarti harus terdapat elektron yang tak-
berpasangan, dan bersifat reaktif.
• RADIKAL: spesi yang mengandung satu
atau lebih elektron yang tak berpasangan
• Dipercaya mempunyai peranan signifikan
dalam proses penuaan dan terjadinya
cancer
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 41

42. Spesi dengan total elektron Ganjil
• Contoh: NO
• Gas nitrogenmonoksida adalah contoh senyawa
dengan jumlah elektron ganjil
• Dikenal juga sebagai oksida nitrit
• Mempunyai total 11 elektron valensi, 6 dari
oksigen, dan 5 dari nitrogen
• Struktur Lewis dari NO adalah:
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 42

43. Struktur dan sifat-sifat ikatan
Fokus pada :jarak dan kekuatan ikatan
a. Jarak ikatan
• Jarak ikatan ekuilibrium = pemisahan internuklir dari 2
atom yg berikatan.
• Informasi dapat diperoleh dgn XRD dan mikroskop
elektron (padat), spektroskopi IR dan microwave (gas)
• Kontribusi suatu atom dalam ikatan kovalen = jari2
kovalen; biasa digunakan untuk estimasi jarak ikatan.
• e.g. jarak ikatan P-N 1,10Å + 0.74Å = 1.84Å
• Trend jari2 kovalen di sistem periodik mirip dengan jari2
ionik
• Jari2 van der waals???
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 43

44. b. Kekuatan ikatan
Cara paling sederhana mengukur kekuatan
ikatan secara termodinamika adalah
dengan menentukan entalpi disosiasi
ikatan
A-B(g) A(g) + B(g) ∆Ηo (A-B)
Entalpi ikatan rerata: rerata entalpi disosiasi
ikatan diambil dari beberapa ikatan A-B
dalam molekul yang berbeda
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 44

45. More about bond enthalpy ….
c. Bagaimana trend entalpi disosiasi ikatan
dari blok P?
d. Apakah hubungan elektronegativitas
dengan entalpi ikatan?
definisi kelektronegatifan dari Linus
Pauling
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 45

46. Latihan
1. Gambarkan struktur Lewis dari senyawa
berikut: PF3, HCN, HNC, NO2-
2. Hitunglah muatan formal yang dimiliki
oleh setiap atom dalam senyawa: NO2F,
NCO-
3. Gambarkan resonansi yang mungkin
untu senyawa berikut: ion sianat, NO2,
ozon.
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 46

47. Pengembangan struktur Lewis
• Struktur Lewis tidak dapat digunakan
untuk memperkirakan bentuk/ geometri
suatu molekul, terutama molekul
poliatomik.
• Pengembangan struktur Lewis model
molekul VSEPR, diawali dari ide Nevil
Sidgwick dan Herbert Powell dan pada
tahun 1940 dimodernisasi oleh Ronald
Gillespie dan Ronald Nyholm
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 47

48. Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory (VSEPR)
Geometri dasar dapat diterapkan pada setiap atom non-terminal
berdasarkan jumlah “obyek” yang menempel kepadanya. Obyek meliputi:
atom-atom yg terikat (single, double, triple, partial bonds) and “pasangan
elektron bebas”
VSEPR dapat meramalkan bentuk molekul berdasrkan konfigurasi
elektron dari atom-atom pembentuk molekul; dengan me-maksimumkan
jarak antara 2 titik pada permukaan yang bundar.
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 48

49. Visualisasi teori VESPR
Jumlah 2 3 4 5 6
obyek
Geometri linear trigonal tetrahedral trigonal Oktahedral
planar bipyramidal*
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 49

50. Geometri yang tidak umum
Number of 7 8
Objects
Geometry pentagonal square
bipyramidal anti-prismatic
Xe-
F F F F F
Xe digambarkan sebagai AX5E2 dan
memiliki bentuk pentagonal planar
diturunkan dari geometri bipiramid
XeF5- NMe4+ pentagonal.
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 50

51. Geometri sekitar suatu atom digambarkan dengan rumus umum:
AXmEn
A = atom pusat, X = atom yg terikat, E = pasangan elekton bebas (lone pair),
(m+n) adalah jumlah obyek (bilangan sterik, SN) di sekeliling A
Jumlah 2 3 4 5 6
obyek
Geometri linear trigonal tetrahedral trigonal Octahedral
planar bipyramidal
Formula AX2 AX3 AX4 AX5 AX6
(Shape) (trig. planar) (tetrahedral) (t.b.p. or (octahedral)
AX2E AX3E square AX5E
(bent) (pyramidal) pyramidal) (square pyramidal)
AX2E2 AX4E AX4E2
(bent) (seesaw) (square planar)
AX3E2 AX3E3
(T-shaped) (T-shaped)
AX2E3
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia (linear) 51

52. Refinement of VSEPR theory predicted geometries
Sterik relatif yang dibutuhkan dan besar tolakan yang berbeda dari obyek
akan mengubah pengaturan letak atom di sekeliling atom pusat.
Lone pair of electrons
Increasing steric demand
OH2
104.5°
Multiple bond
polarized toward
central atom
NH3
Normal single bond 106.6°
Long single bond
polarized away from
central atom CH4
109.5°
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 52

53. Latihan
Dengan mengacu pada teori VESPR,
gambarkan geometri dari molekul:
• BF3
• H3N BF3
• MeCH=CH2
RSL+YK (4/10/06) Ikatan Kimia 53