011012-IkatanKimia I- Kovalen Dan Ionik
-
Upload
luqman-fikri-amrullah -
Category
Documents
-
view
82 -
download
2
Transcript of 011012-IkatanKimia I- Kovalen Dan Ionik
Ikatan Kimia I:Ikatan Kovalen dan Ikatan
Ionik
Elektron valensi adalah elektron terluar dr suatu atom.Elektron valensi merupakan elektron yang berpartisipasipada ikatan kimia.
1A 1ns1
2A 2ns2
3A 3ns2np1
4A 4ns2np2
5A 5ns2np3
6A 6ns2np4
7A 7ns2np5
Golongan Unsur # e- valensi Konfigurasi e-
Li + F Li+ F -
Ikatan Ionik
1s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p6
[He] [Ne]
Li Li+ + e-
e- + F F -
F -Li+ + Li+ F -
Energi elektrostatik (E) meningkat jika Q meningkat
dan/atau jika r turun.
senyawa Energi elektrostatikMgF2
MgO
LiF
LiCl
2.957
3.938
1.036
853
Q= +2,-1
Q= +2,-2
r F < r Cl
Energi Elektrostatik
E = kQ+Q-r2
Q+ adalah muatan dari kation
Q- adalah muatan dari anionr merupakan jarak antara ion
Energy Elektrostatik (E) merupakan energi yang dibutuhkan untuk sepenuhnya memisahkan satu mol senyawa ionik padat menjadi ion-ion gas.
Siklus Born-Haber untuk Menentukan Energi Elektrostatik
Hoverall = H1 + H2 + H3 + H4 + H5o ooooo
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk karenapemakaian bersama dua elektron oleh dua atom.
Kenapa dua atom berbagi elektron?
F F+
7e- 7e-
F F
8e- 8e-
F F
F F
Struktur Lewis untuk F2
Pasanganelektronbebas
Pasanganelektronbebas
Pasanganelektronbebas
Pasanganelektronbebas
Ikatan kovalen tunggal
Ikatan kovalen tunggal
8e-
H HO+ + OH H O HHatau
2e- 2e-
Struktur Lewis air
Ikatan ganda – dua atom menggunakan dua atau lebihpasangan elektron bersama-sama.
Ikatan kovalen tunggal
O C O atau O C O
8e- 8e-8e-
Ikatan gandaIkatan ganda
Ikatan rangkap tiga – dua atom menggunakan bersamatiga pasang elektron.
N N8e-8e-
N N
Ikatan rangkap tigaIkatan rangkap tiga
atau
Tipe Ikatan
Panjang Ikatan
(pm)
C-C 154
CC 133
CC 120
C-N 143
CN 138
CN 116
Panjang Ikatan Kovalen
Panjang Ikatan
Ikatan Rangkap Tiga < Ikatan Ganda < Ikatan Tungal
H F FH
Ikatan kovalen polar atau ikatan polar dimana elektron-elektron menghabiskan lebih banyak waktunya untuk berada di dekat salah satu atom.
Daerahkaya elektron
Daerahmiskin elektron e- kayae- miskin
+ -
Keelektronegativan (elektonegativitas) adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatan kimia.
Afinitas Eletron - terukur, Cl tertinggi
Keelektronegatifan - relatif, F tertinggi
X (g) + e- X-(g)
Kovalent
berbagi e-
Kovalen Polar
transfer sebagian e-
Ionik
transfer e-
Meningkatnya perbedaan keelektronegatifan
Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan
Perbedaan Tipe Ikatan
0 Kovalen
2 Ionik
0 < dan <2 Kovalen Polar
Tentukan apakah ikatan berikut adalah ionik, kovalen polar, Atau kovalen: Ikatan pada CsCl; ikatan pada H2S; danIkatan NN pada H2NNH2.
Cs – 0,7 Cl – 3,0 3,0 – 0,7 = 2,3 Ionik
H – 2,1 S – 2,5 2,5 – 2,1 = 0,4 Kovalen Polar
N – 3,0 N – 3,0 3,0 – 3,0 = 0 Kovalen
1. Tulis kerangka struktur dari senyawa bersangkutan, yg terdiri dari lambang kimia atom2 yg terlibat dan menempatkan atom2 yg berikatan secara berdekatan satu dg yg lain.
2. Hitunglah total elektron valensi dari semua atom yg terlibat. Tambahkan 1 untuk tiap muatan negatif. Kurangkan 1 untuk tiap muatan positif.
3. Lengkapi oktet dari semua atom yang terikat pada atom pusat kecuali hidrogen.
4. Jika aturan oktet belum tercapai pada atom pusat, gunakan pasangan elektron bebas dari atom-atom disekitarnya untuk menambahkan ikatan rangkap dua atau tiga di antara atom pusat dan atom di sekitarnya sampai aturan terpenuhi.
Penulisan Struktur Lewis
Tuliskan Struktur Lewis dari nitrogen trifluorida (NF3).
Tahap 1 – N kurang elektronegatif dibanding F, tempatkan N di pusat
F N F
F
Tahap 2 – Hitung elektron valensi N - 5 (2s22p3) dan F - 7 (2s22p5)
5 + (3 x 7) = 26 elektron valensi
Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal antara atom N dan F dan lengkapi oktet pada atom N dan F.
Tahap 4 - Periksa, apakah # e- pd struktur sebanding dengan jumlah valensi e- ?
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
Tulis struktur Lewis dari ion karbonat ion (CO32-).
Tahap 1 – C kurang elektronegatif dari O, tempatkan C di pusat
O C O
O
Tahap 2 – Jumlahkan elektron valensi C - 4 (2s22p2) dan O - 6 (2s22p4) -2 muatan – 2e-
4 + (3 x 6) + 2 = 24 elektron valensi
Tahap 3 – Gambar ikatan tunggal atom C dan O dan lengkapi oktet pada atom C dan O.
Tahap 4 - Periksa, apakah # dr e- pd struktur sebanding dg jumlah e- valensi?
3 ikatan tunggal (3x2) + 10 pasangan bebas (10x2) = 26 elektron valensi
Tahap 5 - terlalu banyak elektron, buat ikatan ganda dan cek ulang # e-
2 ikatan tunggal (2x2) = 41 ikatan ganda = 4
8 ps. bebas (8x2) = 16Total = 24
Dua kerangka struktur yg mungkin dr formaldehida (CH2O)
H C O HH
C OH
Muatan Formal adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah elektron yang dimiliki oleh atom tersebut di dalam struktur Lewis.
Muatan formal suatu atom pd Struktur Lewis =
1
2
total jumlah ikatan elektron( )
total jml elektron valensi pd atom bebas
-total jumlah elektron tdk berikatan
-
Jumlah muatan formal dari atom dalam molekul atau ion harus sebanding dg muatan pada molekul atau ion tsb.
H C O HC – 4 e-
O – 6 e-
2H – 2x1 e-
12 e-
2 ikatan tunggal (2x2) = 41 ikatan ganda = 4
2 ps. bebas (2x2) = 4Total = 12
muatan formal pd C = 4 -2 - ½ x 6 = -1
muatan formal pd O = 6 -2 - ½ x 6 = +1
Muatan formal pd atom dlm struktur Lewis =
1
2
total jumlah ikatan elektron( )
total jumlah elektron valensi pd atom bebas
-total jumlah elektron yg tdk terikat
-
-1 +1
C – 4 e-
O – 6 e-
2H – 2x1 e-
12 e-
2 ikatan tunggal (2x2) = 41 ikatan ganda = 4
2 ps. bebas (2x2) = 4Total = 12
HC O
H
Muatan formal pd C = 4 -0 - ½ x 8 = 0
Muatan formal pd O = 6 -4 - ½ x 4 = 0
muatan formal pd atom dlm struktur Lewis =
1
2
total jumlah ikatan elektron( )
total jumlah elektron valensi pada atom bebas
-total jumlah elektron yg tdk terikat
-
0 0
Muatan Formal dan Struktur Lewis
1. Pada molekul netral, struktur Lewis tanpa muatan formal lebih disukai dari struktur dengan muatan formal.
2. Struktur Lewis dengan muatan formal yang besar kurang disukai daripada struktur dengan muatan formal yg kecil.
3. Diantara struktur Lewis dengan distribusi muatan formal yang serupa, struktur yang paling disukai adlah struktur yang muatan negatifnya berada pada atom yang lebih elektronegatif.
Yang manakah struktur Lewis bagi CH2O?
H C O H
-1 +1 HC O
H
0 0
Struktur resonansi adalah salah satu dari dua atau lebih struktur Lewis untuk satu molekul yang tidak dapat dinyatakan secara tepat dengan hanya menggunakan satu struktur Lewis.
O O O+ -
OOO+-
O C O
O
- -O C O
O
-
-
OCO
O
-
-
Apakah struktur resonansi dari ionkarbonat (CO3
2-)?
Pengecualian Aturan Oktet
1. Oktet Tak lengkap
H HBeBe – 2e-
2H – 2x1e-
4e-
BeH2
BF3
B – 3e-
3F – 3x7e-
24e-
F B F
F
3 ikatan tunggal (3x2) = 6 9 ps. bebas (9x2) = 18
Total = 24
Pengecualian Aturan Oktet
2. Molekul Berelektron Ganjil
N – 5e-
O – 6e-
11e-
NO N O
3. Oktet yang diperluas (atom2 dr unsur2 dg bilangan kuantum utama n > 2)
SF6
S – 6e-
6F – 42e-
48e-
S
F
F
F
FF
F
6 ikatan tunggal (6x2) = 1218 ps. bebas (18x2) = 36
Total = 48
Perubahan entalpi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan tertentu dlm satu mol gas molekul gas disebut Energi Ikatan.
H2 (g) H (g) + H (g) H0 = 436,4 kJ
Cl2 (g) Cl (g)+ Cl (g) H0 = 242,7 kJ
HCl (g) H (g) + Cl (g) H0 = 431,.9 kJ
O2 (g) O (g) + O (g) H0 = 498,7 kJ O O
N2 (g) N (g) + N (g) H0 = 941,4 kJ N N
Energi Ikatan
Energi Ikatan
Ikatan tunggal < Ikatan Ganda < Ikatan Rangakp Tiga
Energi ikatan rata2 dalam molekul poliatomik
H2O (g) H (g) + OH (g) H0 = 502 kJ
OH (g) H (g) + O (g) H0 = 427 kJ
Energi ikatan OH rata2 = 502 + 427
2= 464 kJ
Energi Ikatan (BE) dan perubahan Entalpi dalam reaksi
H0 = total energi masuk – total energi keluar= BE(reaktan) – BE(produk)
Bayangkan suatu reaksi dilakukan dengan memutuskan seluruh ikatan2 pada reaktan dan kemudian atom2 gas digunakan untuk membentuk seluruh ikatan2 pada produk.
H2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g) 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g)
Gunakan energi ikatan utk menghitung perubahan entalpi:H2 (g) + F2 (g) 2HF (g)
H0 = BE(reaktan) – BE(produk)
Ikatan yg terputus
Jumlah ikatan yg terputus
Energi ikatan (kJ/mol)
Perubahan energi (kJ)
H H 1 436,4 436,4
F F 1 156,9 156,9
Ikatan yg terbentuk
Jumlah ikatan yg terbentuk
Energi ikatan (kJ/mol)
Perubahan energi (kJ)
H F 2 568,2 1.136,4
H0 = 436,4 + 156,9 – 2 x 568,2 = -543,1 kJ