630 likes | 1.44k Views
Ricin. Annullene, C 18 H 18. Nanotube. Ikatan kimia. Area ikatan kimia. Deskripsi klasik. Deskripsi kuantum. Ikatan ionik. Ikatan ionik. Ikatan kovalen. Ikatan kovalen. Bentuk molekul. Bentuk molekul. Ikatan komplek koordinasi. Ikatan komplek koordinasi. Interaksi spektrokopi.
E N D
Ricin Annullene, C18H18 Nanotube Ikatan kimia
Area ikatan kimia • Deskripsi klasik • Deskripsi kuantum Ikatan ionik Ikatan ionik Ikatan kovalen Ikatan kovalen Bentuk molekul Bentuk molekul Ikatan komplek koordinasi Ikatan komplek koordinasi Interaksi spektrokopi Interaksi spektrokopi Aplikasi mutakhir Aplikasi mutakhir
Garam NaCl yang stabil Deskripsi klasik: ikatan ionik • Kation Energi ionisasi, kemampuan untuk melepaskan elektron Elektron Na lepas Ikatan karena beda muatan • Anion Afinitas elektron, kemampuan untuk menambah elektron Natrium Klorina Garam
Deskripsi klasik: ikatan ionik Energi potensial R Keadaan ionik Perhitungan termokimia pembuatan garam NaCl Energi ini setara dengan energi lattice
Gaya atraktif/intermolekul Model garam NaCl Ikatan ionik Deskripsi klasik: ikatan ionik Ion Cl dan ion Na adalah ion negatif dan positif yang sangat kuat Akibatnya menghasilkan ikatan ion yang kuat dan gaya atraktif yang juga kuat Susunan sifat padatannya juga kuat Susunan kuat ini terus berulang dan dikenal sebagai bentuk lattice Bentuk lattice ini memiliki energi lattice sebesar-780 kJmol-1 Ikatan ionik terjadi bila perbedaan elektronegatifitas yang sangat tinggi antar atomnya ion klorina ion natrium
Deskripsi kuantum: Ikatan ionik • Tabel periodik unsur (cuplikan) ion bermuatan positif, kehilangan elektron ion bermuatan negatif, kenaikan elektron
Deskripsi kuantum: ikatan ionik • Kation • Atom cenderung melepaskan elektron • Dalam tabel periodik berkala, merupkan golongan s (sharp) yang memiliki sub-kulit elektron ns • Konfigurasi elektron Na: • Anion • Atom cenderung menerima elektron • Dalam tabel periodik berkala, merupkan golongan p (principal) yang memiliki sub-kulit elektron np • Konfigurasi elektron Cl: Muncul konsep isoelektronik, konfigurasi elektronnya sama. Isoelektronik juga dimiliki oleh ion klorin konfigurasi elektronnya sama.
Deskripsi kuantum: ikatan ionik • Tabel periodik unsur sharp pricipal diffuse fundamental
Deskripsi kuantum: ikatan ionik Orbital s(sharp)atau sub-kulit s yang hanya memiliki satu orbital yang berupa bola Sharp berasal dari bahasa ilmiah Yunani untuk cahaya yang berarti terang benderang Sharp orbital
Deskripsi kuantum: ikatan ionik Orbital p(principal)atau sub-kulit p yang memiliki tiga orbital yang berupa bola kembar Principal berasal dari bahasa ilmiah Yunani untuk cahaya yang berarti teguh Principal orbital
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovalen, penggunaan elektron bersama guna meningkatkan kestabilan elektron, tanpa perlu melepaskan elektron. Pemakaian diagram Lewis pada pembentukan ikatan kovalen. Perhatikan warna hijau dari masing-masing atom Klor Brom elektron pengikat Ilustrasi konfigurasi elektron atom Br dan Cl Energi ikatan kovalen dijelaskan dengan konsep energi potensial diagram dot-cross Lewis
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovalen sangat dipengaruhi oleh bilangan ikatan atau valensi, bila suatu atom mengadakan reaksi Ikatan kovalen juga terdapat dalam molekul ion, terutama senyawa-senyawa ligan anorganik Ikatan kovalen polar sangat dipengaruhi oleh perbedaan elektronegatifitas penyusunnya Perbedaan elektronegatifitas atom-atom penyusun ikatan kovalen akan berpengaruh pada kepolaran molekulnya dan muncul konsep ikatan kovalen polar Ilustrasi kovalen pada CH4
ikatan tunggal BrCl Lewis diagram Lewis konsep garis atau struktur diagram 2 pasang elektron bersama ikatan rangkap Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Lewis Ikatan kovelan pada O2
2 pasang elektron bersama ikatan rangkap tiga Pasangan e bebas Pasangan ikatan Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovelan pada N2 • Lewis Ikatan kovelan pada H2O Ikatan kovalen pada H2O menghasilkan konsep pasangan elektron bebas. Pasangan bebas ini akan menghasilkan ikatan hidrogen (bukan ikatan kimia)
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovelan pada NH3 • Lewis Pasangan e bebas Pasangan ikatan Ikatan kovelan pada CO2 Pasangan ikatan Pasangan ikatan Ikatan kovelan pada HCN Pasangan ikatan
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovelan pada CO • Lewis Ikatan kovalen datif Ikatan kovalen koordinasi Ikatan kovalen pada CO menghasilkan konsep pasangan elektron kooerdinasi. Pasangan ini akan menghasilkan ikatan kovalen yang berasal dari salah satu atom penyusun molekul Ikatan kovalen koordinasi digunakan secara luas pada ilmu kimia anorganik, khususnya pada konsep senyawa komplek
Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Energi potensial Energi potensial, penting untuk menjelaskan sifat-sifat dari suatu ikatan kovalen atau ikatan lainnya Konsep energi potensial menjelaskan apa saja, misal energi ikat dan panjang ikat suatu senyawa Konsep energi potensial adalaj konsep matematis yang telah dikembangkan oleh banyak ilmuan, misal Coulomb, Leonard-Jones, dll Energi potensial Br Cl daerah tolakan energi ikatan kovalen Ikatan kovalen optimum radius Br Cl panjang ikatan Br Cl
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Energi potensial senyawa H2 • Energi potensial Energi potensial Br Cl daerah tolakan energi ikatan kovalen Ikatan kovalen optimum Ikatan kovalen sejati radius Br Cl Energi potensial senyawa H2, menghasilkan energi ikatan H-H sebesar 436 kJ mil-1 dan panjang ikatan H-H sebesar 0,074nm panjang ikatan Br Cl
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Derajat valensi atom-atom (Cuplikan Tebel periodik unsur) • Valensi Angka biru adalah harga valensi atom yang akan menentukan bilangan ikatannya Valensi akan sangat mempengaruhi ikatan kimia dan kepolaran ikatan kovalen suatu molekul ion
Molekul ion muatan valensi Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Valensi valensi, akan menghasilkan hubungan antara valensi, muatan listrik dan kepolaran molekul ion Harga valensi pada molekul ion juga menentukan bilangan ikatan molekul ion itu sendiri Muatan listrik suatu molekul ion setara sengan harga valensinya
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Ikatan kovelan OH- • Molekul ion Ikatan kovalen pada OH- menghasilkan konsep molekul ion Ikatan O-H tetap ikatan kovalen Molekul bermuatan karena adanya penambahan elektron yang berasal dari kation yang tertangkap oleh etom O. Pasangan ikatan Gambarkan diagram Lewis untuk molekul ion berikut: Penambahan elektron
Ikatan ion Ikatan kovalen Penurunan ‘daya tarik’ elektron Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Elektronegatifitas atom Ikatan ionik • Ikatan ionik kuat terjadi karena beda muatan yang tajam pada saat satu atom kehilanga elektron dan ditangkap atom lain • Ikatan ionik lemah terjadi karena beda muatan yang kurang tajam pada saat satu atom kehilanga elektron dan ditangkap atom lain dan membentuk ‘karakter kovalen’ Ikatan kovalen • Ikatan kovalen murni terjadi karena penggunaan bersama elektron secara seimbang • Ikatan kovalen polar terjadi karena penggunaan bersama elektron secara tidak seimbang dan membentuk ‘karakter ionik’ Mengapa timbul masalah dua karakter ini?
Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Elektronegatifitas atom/ion Karakter ikatan karakter ikatan muncul karena perbedaan elektronegatifitasnya dan sangat menentukan tipe ikatan atau daya tarik elektronnya Elektronegatifitas dinyatakan dengan lambang , semakin besar semakin besar pula tarikan elektronnya Ukuran/skala harga ini pertama kali diusulkan oleh Linus Pauling, Ikatan kovalen H2O berkarakter ionik Ikatan ionik MgF2 lebih berkarakter kovalen daripada ikatan ionik MgS MgS
Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Elektronegatifitas atom/ion Linus Pauling, mengusulkan harga usulan skala antara derajat elektronegatifitas atom antara = 0 sampai = 4 Pada skala Pauling, atom yang paling tinggi adalah F, = 4. aom yang paling rendah adalah Cs, = 0,7 Semakin besar harga semakin besar karakter ioniknya Karakter ionik > 50% bila > 1,7 Pauling
Deskripsi klasik: ikatan kovalen golongan Jari-jari • Elektronegatifitas atom/ion Elektronegatifitas naik dalam satu periode pada arah ke kanan Elektronegatifitas turun dalam satu golongan pada arah ke bawah periode • Elektronegatifitas bertambah bila • elektron valensi bertambah • jari-jari atom berkurang Harga elektronegatifitas, , versi Pauling
Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Kepolaran ikatan kovalen Perbedaan elektronegatifitas atom-atom penyusun molekul akan mempengaruhi kepolaran ikatan kovalennya Misal pada H2 yang non-polar, maka ikatan kovalennya 100%, atau ikatan kovalen non-polar Pada H2O yang polar, maka ikatan kovalennya kurang kovalen atau bisa disebut ikatan kovalen polar. Artinya ada tarikan ikatan ke arah atom O Daya tarikan ikatana kovalen ini bergantung pada1. jari-jari atom2. besar muatan ion/molekul ion Ikatan kovalen ‘sesungguhnya’ ‘tidak terlalu’ Ikatan kovalen
Deskripsi klasik: ikatan kovalen Jari-jari atom • Jari-jari atom semakin kecil maka tarikan elektron semakin besar Elektron valensi • Elektron valensi semakin besar maka tarikan elektron semakin besar Ikatan kovalen polar • Ikatan kovalen polar adalah ikatan dari penggunaan elektron bersama secara tidak seimbang • Kepolaran ikatan kovalen > < ikatan kovalen polar HCl
Deskripsi klasik: ikatan kovalen • Kepolaran ikatan kovalen atom jari-jari elektron valensi polaritas ikatan < > & > sama & identik < & < > & ikatan kovalen polar
Deskripsi klasik: bentuk molekul Bentuk molekul penting untuk dapat menginterpretasikan sifat fisik dan kimianya Hal ini penting karena dapat memprediksikan sudat dan panjang ikatan Salah satu teori yang dapat menjlaskan konsep ini adalah teori: VSEPR (valence shell electron pairs repel) Konsep ini mengandung pengertian bahwa pasangan elektron bebas atau lone pairs memposisikan dirinya tetap berada dalam suatu kerangka sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi daya tolakan antar pasangan elektron VSEPR: oktahedral
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Bentuk molekul Untuk menentukan geometri molekul, maka dalam teori VSEPR berlaku: Harga SN ini berkisar antara 2 sampai 6, yaitu: • SN= 2, bentuk: linear • SN= 3, bentuk: planar trigonal • SN= 4, bentuk: tetrahedral • SN= 5, bentuk: bipiramidal trigonal • SN= 6, bentuk: oktahedral Soal, hitunglah harga SN untuk ion molekul IF4- dan BrO4-?
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul Tahap pertama: Gambar rumus struktur sehingga tampak pasangan elektron dari atom gugus (:) dan ikatan kimia dengan atom pusat melalui diagram struktur () Berilium kloroda Boron florida Metana Fosfor klorida Sulfur florida
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul Tahap kedua: dengan asumsi konsep VSEPR, maka posisikan atom gugus pada bentuk dan sudut ikatan yang paling mungkin Maka ada lima bentuk yang harus diketahui: Karbon dioksida, SN=2 3 pangan elektron ikat Boron klorida , SN=3 Linear Trigonal planar
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul 4 pangan elektron ikat metana , SN=4 5 pangan elektron ikat Fosfor klorida , SN=5 Tetrahedral Trigonal bipiramidal
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul 6 pangan elektron ikat Sulfur florida , SN=6 Oktahedral
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul Tengaruh ikatan rangkap: Ikatan rangkap akan menimbulkan efek daya tolak yang besar terhadap ikatan tunggal, misal pada molekul eter yang paling sederhana, dimana menghasilkan sudut mengecil pada ikatan H-C-H Efek lain dari ikatan rangkap ini adalah tidak menimbulkan bentuk putaran torsi, atau dikenal sebagai torionally rigid 6 pangan elektron ikat Sulfur florida
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul Tahap ketiga: Bila atom pusat mempunyai lone pairs, maka berlaku: • Tolakan antara lone pairs dan ikatan kimia dari atom pusat lebih kuat daripada dua pasangan ikatan kimianya • Tolakan yang paling besar adalah tolakan antar dua lone pairs dari atom pusat, atau dikenal sebagai electron-pair repulsion NH3 H2O
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul • Tolakan antara lone pairs juga akan mempengaruhi bentuk molekul yang berbentuk ion molekul • Untuk bentuk planar trigonal maka ikatan aksialnya lebih stabil dari pada ikatan equatorialnya • Hal ini memberi saran pada bentuk ion molekul lain, yang memiliki SN=5 atau berbentuk planar trigonal, bahwa ikatan komplek ini lebih stabil, misal molekul: PF5, SF4, ClF3, XeF2, dll
Deskripsi klasik: bentuk molekul • Tahap bentuk molekul • Tolakan antara lone pairs, pada bentuk molekul oktahedral menghasilkan ikatan equatorial yang lebih stabil dari pada ikatan aksialnya • Hal ini memberi saran pada bentuk ion molekul lain, yang memiliki SN=6 atau berbentuk oktahedral, bahwa ikatan komplek ini lebih stabil, misal molekul: IF5, dll