Makalah Ikatan Ion Dan Hidrogen

MAKALAH IKATAN KIMIA “Ikatan Ion dan Ikatan Hidrogen”

Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Ikatan Kimia Semester Ganjil Dosen Pengampu: Bu Latifah Kelompok 12: Dwi Norma Gupitasari

4301411042

Shobirotu Salamah

4301411050

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2013

ISI Ikatan Ion

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). Dalam pelaksanaannya, ikatan ionik akan terbentuk apabila suatu atom memiliki kemampuan yang tinggi untuk melepaskan elektron dan atom yang lain mempunyai kemampuan yang cukup tinggi untuk menangkap elektron yang dilepaskan oleh atom yang pertama itu. Hal ini hanya akan terjadi bila atom yang pertama mempunyai potensial ionisasi rendah, sehingga mudah melepaskan elektron. Dan atom yang kedua harus memiliki afinitas elektron yang cukup besar, sehingga mempunyai kemampuan yang cukup besar pula untuk menangkap elektron tersebut. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa ikatan ionik akan terbentuk antara dua atom yang berikatan memiliki selisih elektronegativitas cukup besar. 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 elektronegativitas 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 elektronegativitas tertinggi, dan atom Cesium (Cs) yang memiliki elektronegativitas terendah mengakibatkan ikatan yang terbentuk dari kedua atom ini tidak sepenuhnya ionik. Sebagai contoh, akan ditinjau ikatan kimia yang terjadi antara atom Na dan atom Cl dalam garam dapur, NaCl. Atom natrium memiliki potensial ionisasi yang rendah sehingga akan bersifat mudah melepaskan elektron terluarnya, sedangkan atom Cl memiliki elektronegativitas yang tinggi, sehingga akan bersifat mudah menangkap elektron terluar dalam atom Na akan ditarik oleh atom Cl. Akibatnya atom Na akan berubah menjadi ion Na+ dan atom Cl akan berubah menjadi ion Cl-, akan terjadi tarik menarik elektrostatik satu sama lain sesuai dengan hukum coulomb. Berikut penggambaran ikatan ion dengan struktur lewis :

Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar, semua senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. 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. 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. di bawah ini diberikan lambang dan nama atom logam yang memiliki elektron valensi s1 dan s2 dan p4 dan p5. Tabel 1. Ikatan ion dan tatanamanya

Sifat-sifat ikatan ion, antara lain: 1. Merupakan zat padat dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi. Sebagai contoh, NaCl meleleh pada 801 °C. 2. Bersifat polar sehingga larut dalam pelarut polar. 3. Rapuh, sehingga hancur jika dipukul. 4. Lelehannya menghantarkan listrik. 5. Larutannya dalam air dapat menghantarkan listrik.

Ikatan Hidrogen A.

Definisi Ikatan Hidrogen Ikatan Hidrogen merupakan ikatan antar molekul yang memiliki atom H yang terikat pada atom yang memiliki keelektronegatifitas yang tinggi. Ikatan Hidrogen juga dapat didefenisikan sebagai sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari

kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Ikatan hidrogen seperti interaksi dipol-dipol dari Van der Waals. Perbedaannya adalah muatan parsial positifnya berasal dari sebuah atom hidrogen dalam sebuah molekul. Sedangkan muatan parsial negatifnya berasal dari sebuah molekul yang dibangun oleh atom yang memiliki elektronegatifitas yang besar, seperti atom Flor (F), Oksigen (O), Nitrogen (N). Muatan parsial negatif tersebut berasal dari pasangan elektron bebas yang dimilikinya. Perhatikan gambar

Gambar.

Muatan

parsial yang berasal dari

atom

memiliki

yang

pasangan

elektron bebas. 2.2.

Asal

Mula

Ikatan Hidrogen Molekul-molekul yang memiliki kelebihan ikatan adalah:

Catatan: Garis

yang

tebal menunjukkan ikatan berada pada bidang atau pada kertas. Ikatan putusputus mengarah ke belakang bidang atau kertas berarti menjauh dari kamu, dan bentuk baji (wedge-shaped) mengarah ke arah kamu.

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul tersebut: •

Hidrogen tertarik secara langsung pada salah satu yang unsur yang paling

elektronegatif, menyababkan hidrogen memperoleh jumlah muatan positif yang signifikan

•

Tiap-tiap unsur yang mana hidrogen tertarik padanya tidak hanya negatif secara

signifikan, tetapi juga memiliki satu-satunya pasangan elektron bebas yang aktif. Pasangan elektron bebas pada tingkat-2 memiliki elektron yang dikandungnya pada volume ruang yang relatif kecil yang mana memiliki densitas yang tinggi muatan negatif. Pasangan elektron bebas pada tingkat yang lebih tinggi lebih tersebar dan tidak terlalu atraktif pada sesuatu yang positif. 2.3.

Klasifikasi Ikatan Hidrogen Berdasarkan adanya ikatan hidrogen pada senyawa, terdapat 2 jenis: 

Ikatan Hidrogen Intermolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada

molekul yang berbada (antar molekul). Contohnya reaksi antara H2O dengan Cl-(aq) terdapat beberapa ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul, yaitu Hδ+ dan Clδsebanyak

pasangan

elektron

bebas

disekitar ion Cl. (4 pasang elektron bebas)  Gambar.

Ikatan hidrogen yang terbentuk melalui ikatan intermolekular

(antarmolekul).



Ikatan Hidrogen Intramolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada satu molekul (dalam satu senyawa). Contohnya molekul air (H2O), dalam air terdapat ikatan hidrogen sejumlah pasangan elektron bebas pada pusat senyawa.

Gambar. Ikatan hidrogen yang terbentuk dalam senyawa air (H2O).

Ikatan hidrogen intramolekular banyak ditemukan dalam makromolekul seperti protein dan asam nukleat dimana ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama yang berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting. 2.4.

Contoh Ikatan Hidrogen  Air, sebagai dasar kehidupan, disatukan dengan ikatan hidrogen. Gaya tarik antara molekul polar yang mengandung hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari molekul oksigen. Pada ikatan polar setiap atom

hidrogen

bermuatan

agak

positif

sehingga dapat menarik elektron. Ikatan hidrogen menyebabkan titik didih dan titik leleh air tinggi bila dibandingkan molekul lain yang kecil tapi molekulnya nonpolar.

 Banyak organik (karboksilat) asam membentuk

ikatan

hidrogen

dimer

dalam keadaan padat.

 Beberapa

gugus

hidroksil memberikan banyak kesempatan untuk ikatan hidrogen dan mengarah pada viskositas tinggi zat-zat seperti gliserin dan

sirup gula.

2.5.

Fakta Eksperimen •

Senyawa-senyawa organik yang mengandung gugus hidroksi –OH atau gugus amino –NH2 relatif lebih larut dalam air disebabkan karena pembentukan ikatan hidrogen dengan molekul air.

•

Dimerisasi asam karboksilat seperti asam asetat CH3COOH juga merupakan contoh yang sangat baik adanya ikatan hidrogen.

•

Secara fisika titik didih suatu molekul seharusnya bergantung pada berat molekulnya, yakni semakin berat molekul suatu senyawa maka makin sulit menguap maka semakin tinggi titik didihnya. Namun fakta eksperimen titik didih senyawa hidrida unsur-unsur golongan VA, VIA, VIIA menunjukkan adanya penyimpangan sebagaimana ditunjukkan Gambar 5.1 dibawah ini:

Berdasarkan grafik plot titik pada Gambar tampak:

•

Titik didih senyawa hidrida golongan IVA semakin tinggi dengan urutan: CH4 < SiH4 < GeH4 < SnH4. Urutan kenaikan titik ini sesuai dengan konsep bahwa semakin besar berat molekul semakin tinggi titik didihnya.

•

Pada senyawa hidrida golongan VA tampak titik didih semakin tinggi dengan uurutan: PH3 < AsH3 < SbH3 < NH3 seharusnya titik didih molekul NH3 paling rendah karena berat molekulnya paling ringan. Titikdidih NH 3 dibandingkan dengan molekul lainnya yang berat molekulnya lebih besar merupakan fakta: Diantara molekul NH3 terjadi ikatan hidrogen sehingga untuk bisa menguap diperlukan energi tambahan untuk memutuskan ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul NH3.

•

Kasus serupa terjadi pada titik didih senyawa hidrida golongan VIA dan VIIA. Berdasarkan urutan bertambahnya berat molekul,seharusnya titik didih semakin tinggi dengan urutan: H2O < H2S < H2Se < H2Te, tetapi fakta eksperimen menunjukkan: Titik didih H2O paling tinggi. HF < HCL < HBr < HI, fakta eksperimen menunjukkan: Titik didih HF paling tinggi.

Tingginya titik didih H2O dibandingkan dengan senyawa hidrida lainnya dalam satu golongan dan tingginya titik didih HF dibandingkan senyawa hidrida lainnya dalam satu golongan merupakan fakta terjadinya ikatan hidrogen antara molekul H 2O dan antara molekul HF. •

Kekuatan ikatan hidrogen sangat dipengaruhi oleh perbedaan elektonegativitas antara atom-atom dalam molekul. Semakin besar perbedaan elektronegativitasnya, semakin besar kekuatan ikatan hidrogen yang terbentuk. Oleh karena itu berdasarkan perbedaan elektronegatifannya maka ikatan hidrogen

antar molekul HF > H2O > NH3, seharusnya titik didih HF lebih tinggi dari H2O dan NH3.

Namun fakta eksperimmen menunjukkan: Ternyata titik didih H2O lebih tinggi dari pada titik didih HF. Hal itu disebabkan karena tiap molekul air berpotensi membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air sekelilingnya, maka titik didih H 2O lebih tinggi dari titik didih senyawa HF meskipun ikatan hidrogen pada HF lebih kuat dari ikatan hidrogen pada H2O.

Pada hidrogen fluorida yang muncul adaleh kekurangan hidrogen sehingga tiap molekul HF hanya bisa membentuk satu ikatan hidrogen dangen molekul HF yang lainnya. Pada kasus amonia, jumlah ikatan hidrogen dibatasi oleh fakta bahwa tiap atom nitrogen hanya mempunyai satu pasang elektron.

Air dapat digambarkan sempurna sebagai sistem ikatan yang “sempurna” karena pada tiap molekul air terdapat 2 pasang elektron bebas dan 2 atom hidrogen. Oleh karena itu tiap molekul air dapat membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air disekelilingnya.

2.6.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya tarikan antara molekul (atom H dan atom lain): •

Elektronegativitas, adalah suatu ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan

elektron ikatan. Jika atom-atom memiliki elektronegatifitas yang setara, keduanya memiliki kecenderungan yang sama untuk menarik pasangan elektron ikatan, dan karena itu akan ditemukan setengah rata-rata antara kedua atom, sebagai contoh, pada molekul H2 atau Cl2. “semakin besar perbedaan keelektronegatifan atom dalam suatu molekul atau antarmolekul, maka semakin kuat ikatan hidrogen” •

Polaritas, adalah kepolaran suatu unsur yang berikatan dengan unsur lain dan masih terdapat pasangan elektron bebas pada pusat molekulnya.. “Semakin banyak pasangan elektron bebas (pasangan elektron tak berikatan), maka semakin mudah membentuk ikatan hidrogen”

2.7.

Pengaruh Dari Ikatan Hidrogen Pada Senyawa  Titik didih Hidrida (◦C)

Jumlah

Hidrida

Titik

Hidrida

Titik

Hidrida

Titik

Hidrida

Titik

Elektron 10 18 36 54

Gol. 14 CH4 Si H4 Ge H4 Sn H4

didih -164 -112 -90 -52

Gol. 15 NH3 PH3 AsH3 SbH3

didih -75 -87 -55 -18

Gol. 16 H2O H2S H2Se H2Te

didih 100 -61 -41 -2

Gol. 17 HF HCl HBr HI

didih 20 -85 -67 -35

PENUTUP

A.

B.

Kesimpulan •

Ikatan ion terjadi antara atom logam (melepas elektron) dan nonlogam (menerima elektron).

•

Dalam ikatan ion, terjadi serah terima elektron antara ion positif (kation) dengan ion negatif (anion).

•

Ikatan Hidrogen terjadi antara atom hidrogen dengan atom lain yang memiliki keelektronegatifan cukup besar.

•

Semakin besar perbedaan keelektronegatifan pada suatu molekul, maka semakin kuat gaya tarikan hidrogen (ikatan hidrogen).

•

Semakin banyak pasangan elektron bebas (pasangan elektron tak berikatan), maka semakin mudah senyawa tersebut membentuk ikatan hidrogen.

•

Besarnya gaya dalam ikatan hidrogen dapat mempengaruhi titik didih senyawa yang berikatan.

Saran Agar dalam penyusunan makalah ini bisa memberikan manfaat yang besar maka penulis menyarankan: • Agar setelah membaca makalah ini para pembaca dapat memahami dan mengerti defenisi, klasifisaksi dan contoh-contoh ikatan hidrogen. • agar para pembaca

dapat memberikan

perbaikan penyusunan makalah berikutnya.

saran yang sifatnya membangun demi