Ikatan dan Unsur Kimia
Definisi Ikatan Kimia
Ikatan kimia adalah sebuah 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. Dalam praktiknya, para kimiawan biasanya bergantung pada teori kuantum
atau penjelasan kualitatif yang kurang kaku (namun lebih mudah untuk
dijelaskan) 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.
Jenis-jenis Ikatan Kimia
1.Ikatan Ion
Ikatan ion terbentuk akibat adanya melepas atau menerima elektron oleh
atom-atom yang berikatan. Atom-atom yang melepas elektron menjadi ion positif
(kation) sedang atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion).
Ikatan ion biasanya disebut ikatan elektrovalen. Senyawa yang memiliki ikatan
ion disebut senyawa ionik. Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atom
unsur logam dan nonlogam. Atom unsur logam cenderung melepas elektron membentuk
ion positif, dan atom unsur nonlogam cenderung menangkap elektron membentuk ion
negatif. Contoh: NaCl, MgO, CaF2, Li2O, AlF3,
dan lain-lain.
Untuk membedakan asal elektron
valensi penggunaan tanda (O) boleh diganti dengan tanda (x), tetapi pada
dasarnya elektron mempunyai lambang titik Lewis yang mirip. Lambang titik Lewis
untuk logam transisi, lantanida, dan aktinida tidak dapat dituliskan secara
sederhana, karena mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh.
Sifat-sifat fisika senyawa ionik pada umumnya:
- Pada
suhu kamar berwujud padat;
- Struktur
kristalnya keras tapi rapuh;
- Mempunyai
titik didih dan titik leleh tinggi;
- Larut
dalam pelarut air tetapi tidak larut dalam pelarut organik;
- Tidak
menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi pada fase cair (lelehan) dan
larutannya menghantarkan listrik.
2. Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh
atom-atom yang berikatan. Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan
elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak
terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasangan elektron
bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antara atom-atom unsur
nonlogam, bisa sejenis (contoh: H2, N2, O2,
Cl2, F2, Br2, I2) dan berbeda jenis
(contoh: H2O, CO2, dan lain-lain). Senyawa yang
hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen.
Macam-macam ikatan kovalen:
a. Berdasarkan jumlah PEI-nya ikatan kovalen dibagi 3:
Ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki 1
pasang PEI.
Contoh: H2, H2O (konfigurasi elektron H =
1; O = 2, 6)
- Ikatan
kovalen rangkap dua
Ikatan kovalen rangkap 2 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 2
pasang PEI.
Contoh: O2, CO2 (konfigurasi elektron O = 2, 6;
C = 2, 4)
- Ikatan
kovalen rangkap tiga
Ikatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 3
pasang PEI.
Contoh: N2 (Konfigurasi elektron N = 2, 5)
b. Berdasarkan kepolaran ikatan, ikatan kovalen dibagi 2:
Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang PEInya cenderung
tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran suatu ikatan kovalen
ditentukan oleh keelektronegatifan suatu unsur. Senyawa kovalen polar biasanya
terjadi antara atom-atom unsur yang beda keelektronegatifannya besar, mempunyai
bentuk molekul asimetris, mempunyai momen dipol [μ = hasil kali jumlah muatan
(q) dengan jaraknya (r)] ≠ 0.
Contoh:
1) HF
H – F
Keelektronegatifan 2,1; 4,0
Beda keelektronegatifan = 4,0 – 2,1 = 1,9
μ = q x r = 1,91 Debye
Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEInya tertarik sama
kuat ke arah atom-atom yang berikatan. Senyawa kovalen nonpolar terbentuk
antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keelektronegatifan nol atau
mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai bentuk molekul simetri.
c. Ikatan kovalen koordinasi
Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen
yang PEInya berasal dari salah satu atom yang berikatan.
Contoh:
NH4+
NH3 +
H+ → NH4+
Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:
- Pada
suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), dan ada yang padat (I2);
- Padatannya
lunak dan tidak rapuh;
- Mempunyai
titik didih dan titik leleh rendah;
- Larut
dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air;
- Umumnya
tidak menghantarkan listrik.
3. Ikatan Logam
Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan
bersama elektron-elektron valensi antaratomatom logam. Contoh: logam besi,
seng, dan perak. Ikatan logam bukanlah ikatan ion atau ikatan kovalen. Salah
satu teori yang dikemukakan untuk menjelaskan ikatan logam adalah teori lautan
elektron.
Contoh terjadinya ikatan logam. Tempat kedudukan elektron valensi dari suatu
atom besi (Fe) dapat saling tumpang tindih dengan tempat kedudukan elektron
valensi dari atom-atom Fe yang lain. Tumpang tindih antarelektron valensi ini
memungkinkan elektron valensi dari setiap atom Fe bergerak bebas dalam ruang di
antara ion-ion Fe+ membentuk lautan elektron. Karena muatannya
berlawanan (Fe2+ dan 2 e–), maka terjadi gaya
tarik-menarik antara ion-ion Fe+ dan elektron-elektron bebas
ini. Akibatnya terbentuk ikatan yang disebut ikatan logam.
Adanya ikatan logam menyebabkan logam bersifat:
- Pada
suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;
- Keras
tapi lentur/dapat ditempa;
- Mempunyai
titik didih dan titik leleh yang tinggi;
- Penghantar
listrik dan panas yang baik;
- Mengilap.
Unsur Kimia
Definisi
Unsur kimia adalah
suatu spesies atom yang memiliki
jumlah proton yang sama
dalam inti atomnya
(yaitu, nomor atom, atau Z,
yang sama). Sebanyak 118
unsur telah diidentifikasi, yang 94 di antaranya terjadi secara alami di bumi. Sedangkan 24 sisanya, merupakan unsur sintetis.
Terdapat 80 unsur yang memiliki sekurang-kurangnya satu isotop stabil dan
38 unsur yang merupakan radionuklida
yang, seiring berjalannya waktu, meluruh menjadi unsur lain. Besi adalah unsur penyusun bumi paling
melimpah (berdasarkan massa),
sementara oksigen adalah yang
paling melimpah di kerak bumi.
Unsur kimia menyusun materi biasa di jagat
raya. Namun, observasi astronomi menyarankan bahwa materi biasa yang
teramati hanya menyusun 4% dari materi di alam semesta: sisanya adalah materi gelap (73%);
komposisinya tidak diketahui, tetapi tidak tersusun dari unsur kimia. Energi
misterius ini kemungkinan mempercepat inflasi Alam semesta.
Dua unsur yang paling
ringan, hidrogen dan helium, sebagian
besar terbentuk dalam Ledakan
Dahsyat dan merupakan unsur paling umum di jagat raya. Tiga unsur
berikutnya (litium, berilium, dan boron) sebagian besar terbentuk melalui spalasi sinar kosmis, dan oleh sebab itu lebih jarang daripada
unsur-unsur yang lebih berat. Pembentukan unsur dengan proton antara 6 sampai
26 terjadi dan terus berlanjut dalam bintang-bintang deret utama melalui
nukleosintesis bintang. Kelimpahan oksigen, silikon, dan besi
yang tinggi di Bumi mencerminkan produksinya yang banyak di bintang-bintang
tersebut. Unsur-unsur dengan proton lebih dari 26 terbentuk melalui nukleosintesis supernova
dalam supernova, yang, ketika mereka meledak, memercikkan
unsur-unsur ini sebagai sisa-sisa supernova jauh ke angkasa, yang menyatu dengan planet ketika
mereka terbentuk.
Istilah "unsur"
(atau "elemen") digunakan untuk atom-atom dengan jumlah proton
tertentu (tanpa menghiraukan apakah mereka terionisasi atau
berikatan kimia, misalnya hidrogen dalam air) maupun sebagai zat kimia murni
yang mengandung unsur tunggal (misalnya gas hidrogen). Untuk makna
yang kedua, telah diusulkan juga istilah "zat elementer" dan
"zat sederhana", tetapi tidak mendapat penerimaan yang luas dalam
literatur kimia Inggris,
sementara dalam beberapa bahasa lainnya kesetaraannya banyak digunakan
(misalnya bahasa
Prancis: corps simple, bahasa Rusia: простое
вещество). Sebuah unsur tunggal dapat membentuk banyak zat yang berbeda
strukturnya; mereka disebut alotrop
unsur.
Ketika unsur yang berbeda
bergabung secara kimia, dengan atom-atom yang terikat melalui ikatan kimia,
mereka membentuk senyawa
kimia. Hanya sedikit unsur yang ditemukan tak berikatan sebagai mineral murni.
Unsur alami semacam ini di antaranya adalah tembaga, perak, emas, karbon (sebagai batu bara, grafit, atau intan), dan belerang. Semua
unsur, kecuali yang sangat inert seperti gas mulia dan logam mulia,
biasanya ditemukan di bumi dalam bentuk gabungan kimianya, sebagai senyawa
kimia. Sementara sekitar 32 unsur kimia yang ada di bumi dalam bentuk alami tak
tergabung, sebagian besar berada sebagai campuran. Misalnya, udara atmosfer campuran utamanya adalah nitrogen, oksigen,
dan argon, sementara
unsur padat alami terjadi dalam logam paduan,
seperti pada besi dan nikel.
Sejarah penemuan dan
penggunaan unsur dimulai sejak masyarakat manusia primitif yang
menemukan unsur-unsur alami seperti karbon, belerang, tembaga dan emas.
Peradaban selanjutnya mengekstraksi unsur tembaga, timah, timbal dan besi dari bijihnya melalui peleburan, menggunakan batu bara. Alkimiawan dan kimiawan secara
berurutan mengidentifikasi lebih banyak lagi; seluruh unsur yang terbentuk
secara alami telah diketahui pada tahun 1950.
Sumber:
https://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimia
https://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kimia