Ikatan kimia adalah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil.
Penjelasan mengenai gaya tarik menarik ini sangatlah rumit dan dijelaskan oleh elektrodinamika kuantum.
Di dalam prakteknya, para kimiawan biasanya bergantung pada teori kuantum atau penjelasan kualitatif yang kurang kaku dalam menjelaskan ikatan kimia.
Secara umum, ikatan kimia yang kuat diasosiasikan dengan transfer elektron antara dua atom yang berpartisipasi.
Ikatan kimia menjaga molekul-molekul, kristal, dan gas-gas diatomik untuk tetap bersama. Selain itu ikatan kimia juga menentukan struktur suatu zat.
Kekuatan ikatan-ikatan kimia sangatlah bervariasi. Pada umumnya, ikatan kovalen dan ikatan ion dianggap sebagai ikatan “kuat”.
Sedangkan ikatan hidrogen dan ikatan van der Waals dianggap sebagai ikatan “lemah”.
Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa ikatan “lemah” yang paling kuat dapat lebih kuat daripada ikatan “kuat” yang paling lemah.
Tentu di bawah ini akan diberikan penjelasan mengenai pengertian, sejarah, jenis-jenis beserta hal lain yang berkaitan dengan ikatan kimia.
Bismillah, semoga dapat menjadi pencerahan Anda dalam membuat makalah ikatan kimia atau apapun untuk tugas rangkuman ikatan kimia.
Pengertian Ikatan Kimia
Pengertian ikatan kimia secara umum merupakan sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik dua atom/molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil.
Adapun menurut para ahli pengertiannya adalah sebagai berikut:
1. Menurut Gilbert Newton Lewis (1875-1946) , Albrecht Kossel (1853-1927), Martin S. Silberberg (2000) ikatan kimia adalah gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul atau gabungan ion dalam setiap senyawa.
2. Ikatan kimia adalah gaya tarik-menarik antara atom-atom sehingga atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi dalam senyawaan. Gagasan tentang pembentukan ikatan kimia dikemukakan oleh Lewis dan Langmuri serta Kossel.
3. Apabila gas mulia bersenyawa dengan unsur lain, tentunya ada suatu keunikan dalam konfigurasi elektronnya yang mencegah persenyawaan dengan unsur lain (Elida 1996). Ia mengatakan bahwa berdasarkan gagasan tersebut, kemudian dikembangkan suatu teori yang disebut Teori Lewis:
- Pembentukan ikatan kimia mungkin terjadi dengan dua cara:
Pertama, karena adanya satu atau lebih elektron dari satu atom ke atom yang lain sedemikian rupa sehingga terdapat ion positif dan ion negatif yang keduanya saling tarik menarik karena muatannya berlawanan, membentuk ikatan ion.
Kedua, karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron di antara atom-atom yang berikatan. Jenis ikatan yang terbentuk disebut ikatan kovalen. - Perpindahan elektron atau pemakaian bersama pasangan elektron berlangsung sedemikian rupa sehingga setiap atom yang diberikan mempunyai suatu konfigurasi elektron mantap, yaitu konfigurasi dengan 8 elektron valensi.
Melalui ikatan kimia unsur-unsur kemudian membentuk molekul ataupun benda-benda yang selanjutnya menyusun dan menjadi bagian dari alam semesta.
Ikatan kimia dapat terjadi karena adanya interakasi elektronik, dalam berbagai wujud dan mekanisme. Sehubungan dengan itu maka dikenal beberapa jenis ikatan kimia antara lain:
- Antara dua atom atau lebih dapat saling berinteraksi dan membentuk molekul. Interaksi ini selalu disertai dengan pelepasan energi.
- Sedangkan, gaya yang menahan atom-atom dalam molekul merupakan suatu ikatan yang dinamakan ikatan kimia.
- Ikatan ini terbentuk karena unsur-unsur ingin memiliki struktur elektron stabil.
- Struktur elektron stabil yang dimaksud yaitu struktur elektron gas mulia.
Tabel Struktur Elektron Gas Mulia
Sejarah Singkat Ikatan Kimia
Pada tahun 1704, Isaac Newton (Hukum Newton) menggarisbesarkan teori ikatan atomnya pada “Query 13” buku Opticksnya dengan mengatakan atom disatukan satu sama lain oleh “gaya” tertentu.
Pada tahun 1819, Jöns Jakob Berzelius mengembangkan sebuah teori kombinasi kimia. Pertengahan abad ke-19 Edward Frankland (dkk) beranjak pada teori radikal (teori valensi).
Teori ini mengatakan sebuah senyawa tergabung berdasarkan atraksi kutub positif dan kutub negatif. Gilbert N. Lewis mengembangkan konsep ikatan elektron berpasangan.
Konsep ini mengatakan dua atom dapat berkongsi satu sampai enam elektron, membentuk ikatan elektron tunggal, ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga.
Kemudian ada banyak sekali teori bermunculan setelah itu, tahun 1935 H. H. James dan A. S. Coolidge melakukan perhitungan pada molekul dihidrogen.
Berbeda dengan perhitungan sebelumnya yang hanya menggunakan fungsi-fungsi jarak antara elektron dengan inti atom.
Mereka juga menggunakan fungsi yang secara eksplisit memperhitungkan jarak antara dua elektron.
Elektron Pada Ikatan Kimia
Ada banyak senyawa sederhana yang melibatkan ikatan-ikatan kovalen. Molekul ini memiliki struktur yang dapat diprediksi dengan menggunakan teori ikatan valensi.
Dan, sifat-sifat atom yang terlibat dapat dipahami menggunakan konsep bilangan oksidasi. Senyawa lain yang mempunyai struktur ion bisa dipahami dengan teori fisika klasik.
Dalam kasus ikatan ion, elektron umumnya terlokalisasi pada atom tertentu, dan elektron todal bergerak bebas di antara atom-atom.
Setiap atom ditandai dengan muatan listrik keseluruhan untuk membantu pemahaman kita atas konsep distribusi orbital molekul.
Gaya antara atom secara garis besar di ciri khaskan dengan potensial elektrostatik kontinum (malaran) isotropik.
Berbanding terbalik, dalam ikatan kovalen, rapatan elektron pada sebuah ikatan tidak ditandai pada atom individual, tetapi terdelokalisasikan pada MO di antara atom-atom.
Teori kombinasi linear orbital yang diterima secara umum membantu menjelaskan struktur orbital dan energi-energinya berdasarkan orbital-orbital dari atom-atom molekul.
Tak seperti ikatan ion, ikatan kovalen bisa memiliki sifat-sifat anisotropik, dan masing-masing memiliki nama-nama tersendiri seperti ikatan sigma dan ikatan pi.
Atom juga dapat membentuk ikatan yang memiliki sifat-sifat antara ikatan ion dan kovalen. Hal ini bisa terjadi karena definisi didasari pada delokalisasi elektron.
Elektron dapat secara parsial terdelokalisasi di antara atom-atom. Ikatan sejenis ini biasanya disebut sebagai ikatan polar kovalen.
Oleh sebab itu, elektron pada orbital molekul dapat dikatakan menjadi terlokalisasi pada atom-atom tertentu atau terdelokalisasi di antara dua atau lebih atom.
Jenis ikatan antara dua atom ditentukan dari seberapa besar rapatan elektron tersebut terlokalisasi ataupun terdelokalisasi pada ikatan antar atom.
Jenis-Jenis Ikatan Kimia
Jika dilihat dari bentuk kerja sama yang terjadi dalam proses ikatan kimia, secara garis besar dikenal dua macam ikatan kimia.
Yakni, ikatan kimia yang terjadi karena serah terima elektron dan ikatan yang terjadi karena pembentukan elektron persekutuan.
Untuk itu berikut adalah penjelasan 3 jenis ikatan kimia yang akan dibahas secara lengkap dan mendetail.
1. Ikatan Ion
Ikatan ion adalah ikatan yang terbentuk karena adanya gaya tarik menarik secara elektrostatis yang terjadi di antara ion positif dan negatif.
Atom yang energi ionisasinya rendah akan mudah membentuk ion positif karena melepaskan elektron.
Kemudian elektron tersebut ditangkap oleh atom yang memiliki afinitas elektron yang besar membentuk ion negatif karena ia mudah menerima elektron.
Sehingga akan terjadi gaya tarik menarik dan terbentuklah senyawa yang bersifat netral.
Coba perhatikan gambar di bawah ini ya!
Gambar diatas dapat ditulis menjadi persamaan kimia seperti dibawah ini:
Di dalam sebuah senyawa, ion positif dan negatif tersusun dalam jumlah tertentu. Sebagai contoh senyawa NaCl yang berbentuk kristal sebenarnya membentuk struktur kubus.
Tiap-tiap ion Na+ dikelilingi oleh ion Cl- sejumlah 6 ion. Beberapa sifat senyawa ion yaitu membentuk kristal namun rapuh, titik lebur dan leleh nya tinggi, mudah larut dalam air, dan mampu menghantarkan listrik.
2. Ikatan Logam
Ikatan logam adalah ikatan kimia yang memiliki ciri-ciri yaitu bisa menjadi penghantar panas maupun arus listrik, dapat atau mudah ditempa, bersifat ulet, dan juga bisa diulur menjadi kawat.
Pembentukan ikatan ion terjadi karena adanya perbedaan energi ionisasi dan afinitas elektron suatu atom.
Ikatan logam terdiri dari ion logam yang positif di lautan elektron yang merupakan valensi elektron dari setiap atom dan saling bertumpang tindih.
Elektron-elektron tersebut bebas bergerak dan mengelilingi inti di dalam kristal.
Elektron yang bisa bebas bergerak ini dikenal dengan sebutan elektron dislokasi. Sedangkan gaya tarik antar atom-atom menyebabkan terjadinya ikatan logam.
Karena elektron-elektron di dalam logam dapat bebas bergerak maka logam dapat menghantarkan panas atau kalor dan arus listrik.
Sehingga logam banyak dimanfaatkan dalam alat-alat listrik dan rumah tangga.
3. Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen adalah ikatan kimia yang terjadi karena adanya pemakaian pasangan elektron secara bersama-sama.
Namun, jika pasangan elektron yang dipakai bersama itu berasal dari salah satu atom, ikatan ini disebut sebagai ikatan kovalen koordinasi.
Sebagai contoh pada molekul hidrogen. Dalam molekul hidrogen terdapat dua atom hidrogen yang saling berikatan membentuk ikatan kovalen.
Masing-masing atom hidrogen menyumbangkan 1 elektronnya sehingga membentuk pasangan elektron yang berikatan dan digunakan bersama-sama.
Ada berbagai senyawa yang merupakan ikatan kovalen misalnya O2, NH3, SO3, dan sebagainya. Di dalam senyawa kovalen juga bisa membentuk ikatan tunggal yang disebut ikatan kovalen tunggal.
Lalu, ada senyawa dengan ikatan rangkap dua yang disebut dengan ikatan kovalen rangkap dua. Selain itu terdapat juga ikatan kovalen rangkap tiga.
Dalam ikatan kovalen juga bisa terjadi penyimpangan kaidah oktet. Penyimpangan ini bisa terjadi pada senyawa BF3, CO, dan PCl5.
Di dalam senyawa tersebut susunan elektron tidak duplet maupun oktet. Sehingga memiliki struktur yang berbeda dari senyawa yang lain.
Teori Ikatan Valensi
Sekitar tahun 1927, teori ikatan valensi dikembangkan atas dasar argumen.
Bahwa, sebuah ikatan kimia terbentuk ketika dua valensi elektron bekerja dan menjaga dua inti atom bersama oleh karena efek penurunan energi sistem.
Tahun 1931, kimiawan Linus Pauling mempublikasikan jurnal ilmiah yang dianggap sebagai jurnal paling penting dalam sejarah kimia: “On the Nature of the Chemical Bond”.
Berdasarkan hasil kerja Lewis dan teori valensi ikatan Heitler dan London, dia mewakilkan enam aturan pada ikatan elektron berpasangan:
- Ikatan elektron berpasangan terbentuk melalui interaksi elektron tak-berpasangan pada masing-masing atom.
- Spin-spin elektron harus saling berlawanan.
- Seketika dipasangkan, dua elektron tidak bisa berpartisipasi lagi pada ikatan lainnya.
- Pertukaran elektron pada ikatan hanya melibatkan satu persamaan gelombang untuk setiap atom.
- Elektron-elektron yang tersedia pada aras energi yang paling rendah akan membentuk ikatan ikatan yang paling kuat.
- Dari dua orbital pada sebuah atom, salah satu yang dapat bertumpang tindih paling banyaklah yang akan membentuk ikatan paling kuat, dan ikatan ini akan cenderung berada pada arah orbital yang terkonsentrasi.
Teori Orbital Molekul
Teori ini menebutkan bahwa interaksi yang terjadi antara atom pusat dengan ligan melibatkan interaksi elektrostatik dan interaksi kovalen.
Teori ini menyempurnakan teori medan kristal. Teori medan kristal menyebutkan bahwa interaksi yang terjadi antara atom pusat dengan ligan berupa ineraksi elektrostatik saja.
Dari fakta eksperimental ditemukan adanya kompleks dengan ligan netral namun stabil. Melalui eksperimen resonansi spin ditemukan bahwa terdapay pemakian sepasang elektron oleh loga dan ligan.
Teori ini merupakan teori paling lengkap dari teori sebelumnya, namanya pun juga paling rumit. Menggunakan kombinasi linear orbital-orbital atom untuk membentuk orbital molekul.
Ini sering dibagi menjadi orbital ikat, orbital antiikat, dan orbital bukan-ikatan. Orbital molekul hanyalah sebuah orbital Schrödinger yang melibatkan beberapa inti atom.
Jika orbital ini adalah orbital yang elektronnya memiliki kebolehjadian lebih tinggi berada di antara dua inti daripada di lokasi lainnya.
Maka, orbital ini adalah orbital ikat dan akan cenderung menjaga kedua inti bersama.
Jika elektron cenderung berada di orbital molekul yang berada di lokasi lainnya, maka orbital ini adalah orbital antiikat dan akan melemahkan ikatan.
Elektron yang berada pada orbital bukan-ikatan cenderung berada pada orbital yang terdalam, dan diasosiasikan secara keseluruhan pada satu inti.
Elektron-elektron ini tidak menguatkan maupun melemahkan kekuatan ikatan.
Contoh Soal Ikatan Kimia
Panjang ikatan dalam molekul HCl adalah 1,27 Å. Hitunglah momen dipol (dalam debye) bila muatan pada atom H dan Cl masing-masing adalah +1 dan -1.
Jawaban soal ikatan kimia :
Muatan pada atom H dan Cl adalah sebesar muatan e–.
Nah, itulah tadi merupakan materi ikatan kimia universitas atau bisa Anda jadikan sebagai acuan membuat makalah ikatan kimia ppt dan word.
Untuk itu, harap digunakan dengan baik materi ikatan kimia lengkap dengan contoh soal ini. Terimakasih telah berkunjung ke theinsidemag.com semoga bermanfaat!
Referensi:
https:// www.siswapedia.com/ikatan-kimia-ikatan-ion-ikatan-logam-ikatan-kovalen/
https:// www.studiobelajar.com/ikatan-kimia/
Originally posted 2022-05-22 14:25:19.