Contoh Ikatan kimia: fungsi, ciri-ciri

Ikatan kimia adalah gaya yang mengikat atom dalam senyawa. Gaya-gaya ini bersifat elektromagnetik dan bisa dari berbagai jenis dan nilai. Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan dikenal sebagai energi ikatan.

Ketika ikatan terjadi, atom tidak berubah. Misalnya, saat membentuk air (H2O), hidrogen H tetap menjadi hidrogen dan oksigen O selalu merupakan oksigen. Ini adalah elektron dari hidrogen yang dibagi dengan oksigen.

Apa itu

Ikatan kimia adalah ikatan yang dibentuk oleh partikel yang bertujuan untuk mencapai kestabilan suatu unsur. Ikatan kimia dapat terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara sebagai berikut :

  • atom yang 1 melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron (serah terima elektron)
  • penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan
  • penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan

Tujuan pembentukan ikatan kimia agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur. Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat. Salah satu petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas mulia). Oleh karena itu, dalam pembentukan ikatan kimia; atom-atom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia. Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak 8 (oktet) atau 2 (duplet, yaitu atom Helium). Kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah Aturan Okte.

Ciri-ciri ikatan kimia

Di antara ciri-ciri utama ikatan kimia, yang berikut ini:

  • Secara umum, jumlah elektron yang berpartisipasi dalam ikatan kimia adalah dua, empat, enam, yaitu bilangan genap.
  • Mereka adalah gaya intramolekul yang bertanggung jawab untuk menjaga atom tetap bersama di dalam molekul.
  • Kekuatan ikatan tidak selalu bilangan bulat karena bergantung pada distribusi elektron.
  • Ikatan kimia untuk menjadi kuat bergantung pada perbedaan keelektronegatifan dan distribusi orbital elektronik.
  • Semakin banyak elektronegativitas, kekuatan elektron yang tertarik ke atom tertentu juga akan meningkat.
  • Semakin sedikit elektronegativitas yang dimiliki ikatan, semakin besar sifat kovalen dalam ikatan.

Contoh

Ikatan ion

Ikatan ion adalah jenis ikatan kimia yang terjadi akibat adanya serah terima elektron pada atom-atom yang berikatan. Atom-atom yang melepaskan elektron akan bermuatan positif (kation), sedangkan atom-atom yang menerima elektron akan bermuatan negatif (anion). Salah satu contoh ikatan ionik yang cukup populer adalah ikatan yang terjadi pada pembentukan garam natrium klorida, yakni reaksi antara senyawa NaOH dan senyawa HCl yang menghasilkan senyawa NaCl.

Untuk lebih memperjelas seperti apa contoh senyawa yang terbentuk dari hasil ikatan ionik tersebut. Beberapa sifat-sifat dari senyawa yang terbentuk atas dasar ikatan ion adalah secara fisik, senyawa yang terbentuk dari ikatan ionik pada suhu kamar akan berwujud padat, memiliki bentuk struktur kristal agak rapuh, mempunyai angka titik didih dan titik leleh yang cukup tinggi, dapat larut pada pelarut air namun tidak larut pada jenis pelarut organik serta pada fase padat tidak menghantarkan arus listrik, namun saat terhidrolisis dalam air akan dapat menghantarkan arus listrik. Inilah karakter fisik yang dibangun oleh senyawa dengan jenis ikatan ionik. Contoh ikatan ion adalah:

NaOH + HCl —> NaCl + H2O

Karakteristik ikatan ion

  • Dalam ikatan ion, kation dan anion berpartisipasi.
  • Pada skala makroskopik, senyawa ionik membentuk padatan kristal.
  • Mereka umumnya memiliki titik leleh yang tinggi karena tarikan multi-arah dan elektrostatis yang kuat antara ion-ion yang bertanda berlawanan. Artinya, sebuah kation dapat berikatan dengan beberapa anion pada waktu yang bersamaan. Hal yang sama berlaku untuk anion.
  • Mereka patah ketika mengalami gaya eksternal dengan pembentukan bidang tolakan ionik.
  • Mereka tidak menghantarkan listrik dalam keadaan padat.
  • Mereka menghantarkan listrik saat meleleh, karena adanya ion bergerak.
  • Mereka menghantarkan listrik ketika dipisahkan dalam larutan.

Contoh senyawa ion

Banyak dari senyawa ion adalah batu permata seperti fluorit atau kalsium fluorida CaF2. Kalsium klorida CaCl2 adalah senyawa ionik yang digunakan terutama untuk mencegah pembentukan es dan sebagai dehumidifier. Magnesium bromida MgBr2 digunakan sebagai akselerator reaksi kimia.

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terbentuk antara unsur H dengan atom F,O dan N. Suatu zat yang memiliki ikatan hidrogen yang lebih banyak biasanya akan lebih cepat mendidih saat dipanaskan. Secara umum ikatan hidrogen terbagi ke dalam dua jenis yakni ikatan hidrogen intra molekuler dan ikatan hidrogen ekstra molekuler. Ikatan hidrogen intra molekuler merupakan ikatan antara atom H dan atom F,O,N yang terjadi di dalam sebuah molekul, contoh ikatan hidrogen antara atom H dan atom O pada senyawa H2O. Sementara untuk ikatan hidrogen ekstra molekuler adalah ikatan hidrogen yang terjadi antar senyawa, misalnya antara molekul H2O yang satu dengan molekul H2O lainnya.

Ikatan kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat adanya penggunaan bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang saling berikatan satu sama lainnya. Ikatan kovalen terdiri dari bermacam-macam jenis diantaranya adalah ikatan kovalen tunggal, ikatan kovalen rangkap dua, ikatan kovalen rangkap tiga, ikatan kovalen koordinasi, ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen non polar. Secara umum, senyawa yang memiliki ikatan kovalen memiliki beberapa sifat fisik sebagai berikut: pada suhu kamar dapat berwujud gas, cair dan padatan, untuk yang berwujud padat biasanya lunak namun tidak rapuh, memiliki titik didih dan titik leleh yang rendah, pada umumnya tidak menghantarkan arus listrik, larut pada pelarut organik dan tidak larut dalam air.

Ikatan kovalen terbentuk antara dua atom ketika mereka berbagi elektron. Elektron tidak tetap, mereka bergerak di antara dua atom tergantung pada keelektronegatifan masing-masing atom, yaitu daya tarik elektron yang dimiliki atom.

Ikatan kovalen polar

Ketika zat dengan kapasitas berbeda untuk menarik elektron membentuk ikatan kovalen, dikatakan bahwa mereka bersifat polar. Misalnya: dalam molekul hidrogen sulfida HS, belerang S lebih elektronegatif daripada hidrogen, oleh karena itu elektron yang mereka bagi akan lebih dekat dengan belerang.

Contoh lain dari ikatan kovalen polar ditemukan pada ikatan antara karbon dan fluor CF. Keduanya berbagi elektron, tetapi karena fluor menarik elektron lebih kuat, mereka menciptakan dipol listrik di mana sisi fluor lebih negatif dan sisi karbon lebih positif.

Dalam pembentukan ikatan kovalen polar kita tidak membicarakan tentang anion atau kation; atom dengan keelektronegatifan lebih tinggi ditinggalkan dengan muatan listrik negatif parsial dan atom dengan keelektronegatifan lebih rendah ditinggalkan dengan muatan positif parsial.

Ikatan kovalen nonpolar

Ketika zat dengan kapasitas yang sama untuk menarik elektron membentuk ikatan, dikatakan bahwa ini adalah nonpolar, karena elektron dibagi rata di antara atom.

Sebagai contoh: ikatan antar karbon dalam molekul etana C2H6 adalah nonpolar, karena tarikan elektron sama antara kedua karbon.

Bergantung pada jumlah elektron yang dibagi, ia dapat memiliki ikatan kovalen tunggal, ganda atau rangkap tiga. Kami menjelaskan masing-masing di bawah ini.

Ikatan kovalen sederhana

Ikatan kovalen sederhana terjadi ketika hanya satu pasang elektron yang dibagi. Itu direpresentasikan sebagai garis antara dua atom. Misalnya, molekul oksigen:

Ikatan kovalen rangkap Jenis ikatan kovalen ini, terdapat empat elektron yang terbagi antar atom. Mereka diwakili oleh dua garis sejajar antara dua atom. Ikatan ini lebih kuat dari ikatan kovalen sederhana. Misalnya, etena:

Ikatan kovalen rangkap tiga

Karbon monoksida CO, gas beracun, adalah senyawa kovalen dengan satu ikatan rangkap tiga.

Ikatan rangkap tiga berarti enam elektron terbagi antara dua atom. Itu diwakili oleh tiga garis sejajar antara elemen. Misalnya, molekul nitrogen N2.

Karakteristik senyawa kovalen

  • Elektron terbagi antara dua atau lebih atom. Ikatan ini sering terjadi antara unsur serupa atau antara non-logam.
  • Mereka dapat membentuk molekul, tidak seperti kristal ionik.
  • Molekul yang terbentuk bersifat netral.
  • Mereka tidak bisa menghantarkan listrik.
  • Ketika dilarutkan, mereka tidak menghasilkan partikel bermuatan.
  • Ketika molekul zat ini disatukan oleh gaya antarmolekul yang lemah, mereka memiliki titik leleh yang rendah, menjadikannya gas atau cairan pada suhu kamar.
  • Padatan kovalen dengan gaya multidirectional memiliki titik leleh yang tinggi (intan, grafit, silika) dan membentuk kisi atau padatan periodik.

Contoh ikatan kovalen

Sebagian besar senyawa organik, di mana karbon adalah unsur utamanya, dicirikan oleh adanya ikatan kovalen. Molekul seperti adrenalin, metana CH4, dan glukosa C6H12O6 terdiri dari ikatan kovalen.

Ikatan logam

Ikatan logam merupakan ikatan kimia yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik yang kuat antara ion positif dari logam terhadap elektron-elektron valensi yang bergerak bebas. Ikatan logam tersebut menyebabkan sifat-sifat logam diantaranya adalah pada suhu kamar rata-rata berwujud padat terkecuali logam Hg, keras namun dapat ditempa, menjadi konduktor atau penghantar panas yang baik, memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi serta wujud fisiknya yang mengkilap.

Itulah beberapa contoh ikatan dalam kimia yang biasanya banyak digunakan pada berbagai aplikasi industri dan kerja-kerja laboratorium kimia.

Peran elektron dalam ikatan kimia

Aktor utama dalam ikatan antar atom adalah elektron. Mengingat struktur atom, setiap atom memiliki jumlah elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif yang sama. Ini memberi atom muatan netral. Namun, elektron memiliki kemampuan untuk berpindah antar atom dalam kondisi tertentu.

Untuk memahami sifat ikatan kimia, penting untuk mengetahui konfigurasi elektronik atom, yaitu bagaimana elektron didistribusikan dalam sebuah atom. Elektron yang menempati tingkat energi tertinggi (terluar) disebut elektron valensi dan elektron inilah yang terlibat dalam pembentukan ikatan kimia.

Ketika atom kehilangan atau memperoleh elektron, ia memperoleh muatan listrik dan diubah menjadi ion. Sebuah atom yang melepaskan elektronnya sekarang memiliki muatan positif dan disebut kation. Sebaliknya, ketika Anda mengambil elektron, elektron tersebut bermuatan negatif dan disebut anion.

Ilmuwan Unggulan dalam Ikatan Kimia

Pada tahun 1858, kimiawan Jerman, Friedrich August Kekulé (1829-1896), adalah orang pertama yang mendefinisikan kemampuan atom suatu unsur untuk berikatan dengan atom unsur lain. Karena itu ia memperkirakan karbon itu tetravalen, yang artinya dapat berikatan dengan empat atom lain.

Ahli kimia Jerman lainnya, Richard Abegg (1869-1910) menemukan bahwa gas mulia (yang tidak terikat pada atom lain) memiliki 8 elektron valensi. Dia kemudian menyarankan agar atom-atom bersatu untuk mencapai konfigurasi gas mulia, yaitu dengan 8 elektron di kulit terluarnya.

Sementara itu, ahli kimia Amerika Gilbert Newton Lewis (1875-1946) menemukan bahwa, dalam ikatan kovalen, elektron terbagi di antara atom. Lewis juga dianggap mewakili elektron dengan titik-titik di sekitar simbol kimia atom.