Energi Ikatan – faktor, contoh dan pentingnya – www.sridianti.com

Energi ikatan mengacu pada energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan kimia antara atom-atom dalam suatu molekul atau senyawa. Energi ikatan berhubungan dengan kekuatan ikatan antara atom-atom tersebut. Semakin kuat ikatan antara atom-atom, semakin tinggi energi ikatan yang dibutuhkan untuk memutuskannya.

Berikut ini adalah beberapa konsep yang terkait dengan energi ikatan:

Ikatan Kovalen: Energi ikatan kovalen adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antara dua atom yang berbagi pasangan elektron. Energi ikatan kovalen cenderung lebih tinggi jika atom-atom yang terlibat memiliki keelektronegatifan yang tinggi atau jumlah pasangan elektron yang lebih besar.
Ikatan Ionik: Energi ikatan ionik adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antara ion positif dan ion negatif. Energi ikatan ionik tergantung pada besarnya muatan ion, jarak antara ion-ion, dan struktur kristal senyawa ionik.
Ikatan Logam: Energi ikatan logam adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan antara atom-atom logam dalam struktur kristal logam. Energi ikatan logam dipengaruhi oleh jumlah dan kekuatan ikatan logam yang terbentuk.
Ikatan Hidrogen: Energi ikatan hidrogen adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan hidrogen antara atom hidrogen yang terikat pada atom yang lebih elektronegatif, seperti oksigen atau nitrogen. Energi ikatan hidrogen bervariasi tergantung pada kekuatan ikatan dan jarak antara atom hidrogen dan atom elektronegatif.

Energi ikatan dapat diukur dalam satuan energi seperti kilojoule per mol (kJ/mol) atau kilokalori per mol (kcal/mol). Nilai energi ikatan untuk berbagai jenis ikatan kimia telah dihitung dan dicatat dalam tabel referensi seperti tabel energi ikatan.

Penting untuk diingat bahwa energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan, sedangkan energi yang dilepaskan saat ikatan terbentuk disebut energi ikatan. Energi ikatan dan energi ikatan berkontribusi pada kestabilan dan sifat kimia suatu senyawa

Apa itu Energi Ikatan?

Energi Ikatan, juga dikenal sebagai entalpi ikatan rata-rata atau hanya entalpi ikatan, adalah besaran yang memberikan wawasan tentang kekuatan ikatan kimia.

Definisi IUPAC dari istilah ‘energi ikatan’ dapat ditulis sebagai: “nilai rata-rata yang diperoleh dari entalpi disosiasi ikatan (dalam fase gas) dari semua ikatan kimia jenis tertentu dalam senyawa kimia tertentu.

Oleh karena itu, energi ikatan dari ikatan kimia dalam senyawa tertentu dapat divisualisasikan sebagai jumlah rata-rata energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan kimia tersebut.

Oleh karena itu, energi ikatan suatu ikatan kimia berbanding lurus dengan stabilitas ikatan tersebut. Ini menyiratkan bahwa semakin besar energi ikatan dari ikatan kimia yang diberikan antara dua atom, semakin besar stabilitas ikatan kimia itu.

Contoh

Penting untuk dicatat bahwa energi ikatan dari ikatan kimia dalam suatu senyawa adalah nilai rata-rata dari semua entalpi disosiasi ikatan individu dari ikatan kimia.

Misalnya, energi ikatan ikatan karbon-hidrogen dalam molekul metana (CH4) sama dengan rata-rata energi disosiasi ikatan dari setiap ikatan karbon-hidrogen individu. Itu dapat dihitung sebagai berikut.

CH₄ + BDE₁ → CH₃ + H
CH₃ + BDE₂ → CH₂ + H
CH₂ + BDE₃ → CH + H
CH + BDE₄ → C + H
BE_(C-H) = (BDE₁ + BDE₂ + BDE₃ + BDE₄)/4

Di sini, BDE1 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen dalam molekul CH₄, BDE2 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen dalam molekul CH₃, BDE3 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen di molekul CH₂, dan BDE4 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu-satunya ikatan karbon-hidrogen dalam molekul CH. Akhirnya, istilah BE(C-H) menunjukkan energi ikatan ikatan karbon-hidrogen dalam molekul metana.

Karena itu. Energi ikatan dari ikatan karbon-hidrogen dalam molekul metana dapat divisualisasikan sebagai perubahan entalpi (biasanya dilambangkan dengan H) yang terkait dengan pemecahan satu molekul CH₄ menjadi satu atom karbon dan empat atom hidrogen, total dibagi empat (karena ada total empat ikatan karbon-hidrogen dalam molekul metana).

Penting untuk dicatat bahwa energi ikatan ikatan kimia yang ada dalam suatu senyawa adalah nilai rata-rata dari seluruh entalpi disosiasi ikatan individu dari ikatan kimia.

Misalnya, energi ikatan ikatan karbon-hidrogen dalam molekul metana (CH4) sama dengan energi disosiasi ikatan rata-rata dari setiap ikatan karbon-hidrogen individu. Kita dapat menghitungnya sebagai berikut:

CH3 + BDE2 → CH2 + H
CH4 + BDE1 → CH3 + H
CH + BDE4 → C + H
CH2 + BDE3 → CH + H
BE(CH) = [frac{(BDE_{1}+BDE_{_{2}}+BDE_{3}+BDE_{4})}{4}]
Dimana BDE1 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen, hadir dalam molekul CH4,
BDE2 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen, yang ada dalam molekul CH3,
BDE3 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu ikatan karbon-hidrogen, yang ada dalam molekul CH2, dan
BDE4 menunjukkan energi yang dibutuhkan untuk memutuskan satu-satunya ikatan karbon-hidrogen yang ada dalam molekul CH.

Akhirnya, istilah BE(CH) menunjukkan energi ikatan ikatan karbon-hidrogen yang ada dalam molekul metana.

Dengan demikian, energi ikatan dari ikatan karbon-hidrogen yang ada dalam molekul metana dapat divisualisasikan sebagai perubahan entalpi (secara umum, dilambangkan dengan H) terkait dengan pemutusan satu molekul CH4 menjadi empat atom hidrogen dan satu atom karbon. , dan total dibagi empat (karena ada empat ikatan karbon-hidrogen sebagai total dalam molekul metana).

Perbandingan Antara Energi Ikatan dan Energi Disosiasi Ikatan

Energi disosiasi ikatan dari ikatan kimia (kadang-kadang disingkat BDE) dapat didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terkait dengan pemutusan ikatan kimia melalui pembelahan homolitik. Misalnya, energi disosiasi ikatan molekul A-B adalah jumlah energi yang diperlukan untuk memfasilitasi pembelahan homolitik ikatan antara A dan B, yang menghasilkan pembentukan dua radikal bebas.

Penting untuk dicatat bahwa energi disosiasi ikatan dari ikatan kimia bergantung pada suhu absolut lingkungan. Oleh karena itu, energi disosiasi ikatan biasanya dihitung dalam kondisi standar (di mana suhu kira-kira sama dengan 298 Kelvin).

Di sisi lain, energi ikatan dari ikatan kimia dalam suatu senyawa adalah nilai rata-rata dari semua entalpi disosiasi ikatan dari ikatan itu dalam molekul.

Contoh: Energi Ikatan dan Energi Disosiasi Ikatan dari Ikatan Hidrogen-Oksigen dalam Air

Energi disosiasi ikatan dari ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air diberikan oleh:

H₂O + BDE → OH + H

Jadi, energi disosiasi ikatan dari ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air adalah jumlah energi yang diperlukan untuk memecahnya menjadi radikal bebas H dan radikal bebas OH.

Di sisi lain, energi ikatan ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air diberikan oleh:

H₂O + BDE₁ → OH + H
OH + BDE₂ → H + O
BE_(O-H) = (BDE₁ + BDE₂)/2

Jadi, energi ikatan dari ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk memisahkan semua ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul, dibagi dua total.

Perbandingan Antara Energi Ikatan & Energi Disosiasi Ikatan

Energi disosiasi ikatan dari ikatan kimia (kadang-kadang, disingkat BDE) didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terkait dengan pemutusan ikatan kimia melalui pembelahan homolitik. Misalnya, energi disosiasi ikatan molekul AB adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk memfasilitasi pembelahan homolitik ikatan, yang terjadi antara A dan B, yang selanjutnya menghasilkan pembentukan dua radikal bebas.

Penting untuk dicatat bahwa energi disosiasi ikatan dari ikatan kimia sepenuhnya bergantung pada suhu mutlak lingkungan.

Jadi, energi disosiasi ikatan biasanya dihitung di bawah kondisi standar (di mana suhu sama dengan 298 Kelvin, kira-kira). Di sisi lain, energi ikatan dari ikatan kimia yang ada dalam suatu senyawa adalah nilai rata-rata dari total entalpi disosiasi ikatan dari ikatan yang sama dalam molekul.

Contoh Energi Ikatan & Energi Disosiasi Ikatan Ikatan Hidrogen-Oksigen dalam Molekul Air

Energi disosiasi ikatan ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air dapat diberikan sebagai:

H2O + BDE → OH + H

Oleh karena itu, energi disosiasi ikatan ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air dapat diberikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk memecahnya menjadi radikal bebas H dan OH.

Di sisi lain, energi ikatan ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air dapat diberikan sebagai:

OH + BDE2 → H + O
H2O + BDE1 → OH + H
BE(OH) = [frac{(BDE_{1}+BDE_{_{2}})}{2}]

Oleh karena itu, energi ikatan ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air diberikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk membagi total ikatan hidrogen-oksigen dalam molekul air, dibagi dua secara total.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Energi Ikatan Ionik

Banyak faktor yang mempengaruhi energi ikatan ionik. Salah satu yang penting di antara mereka diberikan di bawah ini.

Keelektronegatifan dua atom yang terikat bersama mempengaruhi energi ikatan ion. Secara umum, semakin jauh dari keelektronegatifan 2 atom, semakin kuat ikatannya.

Sebagai contoh, Fluor memiliki yang tertinggi, dan Cesium memiliki yang terendah. Mereka membuat ikatan ionik terkuat (setidaknya ikatan tunggal yang baik), dengan asumsi ikatan Karbon-Fluor adalah kovalen polar terkuat. Dan sebagian besar, ikatan ion lebih kuat daripada ikatan kovalen. Ketika diperiksa pada titik leleh, senyawa kovalen memiliki titik leleh yang rendah, dan senyawa ionik memiliki titik leleh yang tinggi.

Pertanyaan Umum tentang Energi Ikatan

1. Apa itu energi ikatan?

Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memisahkan atom-atom dalam suatu senyawa atau ikatan kimia. Ini merupakan ukuran dari kekuatan ikatan antara atom-atom yang membentuk molekul atau senyawa kimia.

2. Bagaimana energi ikatan terbentuk?

Energi ikatan terbentuk ketika atom-atom saling berinteraksi dan membentuk ikatan kimia. Proses ini melibatkan pembagian atau pertukaran elektron antara atom-atom, yang menghasilkan gaya tarik elektrostatis yang mempertahankan atom-atom dalam posisi yang terikat.

3. Apa faktor-faktor yang mempengaruhi energi ikatan?

Beberapa faktor yang mempengaruhi energi ikatan antara atom-atom meliputi:
– Jarak antara atom: Semakin dekat jarak antara atom-atom yang terikat, semakin kuat energi ikatannya.
– Kekuatan gaya elektrostatis: Energi ikatan dipengaruhi oleh kekuatan gaya tarik elektrostatis antara muatan positif dan negatif pada atom-atom yang terikat.
– Sifat orbital atom: Bentuk dan sifat orbital atom yang terlibat dalam ikatan juga mempengaruhi energi ikatan. Misalnya, orbital yang lebih tumpang tindih dan memiliki karakteristik yang cocok akan membentuk ikatan yang lebih kuat.

4. Bagaimana energi ikatan dapat dilepaskan?

Energi ikatan dapat dilepaskan melalui reaksi kimia yang mengubah senyawa menjadi bentuk lain. Ketika ikatan kimia rusak, energi ikatan dilepaskan sebagai energi kinetik atau energi panas. Misalnya, dalam reaksi pembakaran, ikatan dalam bahan bakar organik dipecah, dan energi ikatan dilepaskan dalam bentuk panas dan cahaya.

5. Apa perbedaan antara ikatan ionik, kovalen, dan logam?

– Ikatan ionik terbentuk antara atom-atom dengan perbedaan keelektronegatifan yang signifikan. Atom yang kehilangan elektron membentuk ion positif (kation), sementara atom yang menerima elektron membentuk ion negatif (anion). Energi ikatan ionik biasanya tinggi.
– Ikatan kovalen terbentuk ketika dua atom berbagi elektron secara bersama-sama. Ini terjadi antara atom-atom dengan perbedaan keelektronegatifan yang lebih kecil. Energi ikatan kovalen dapat bervariasi tergantung pada kekuatan dan sifat orbital yang berinteraksi.
– Ikatan logam terjadi dalam logam, di mana atom-atom logam saling berbagi elektron dalam jaringan kristal. Ini menghasilkan ikatan yang kuat dan konduktivitas listrik yang tinggi.

6. Mengapa energi ikatan penting dalam kimia?

Energi ikatan adalah konsep penting dalam kimia karena mempengaruhi sifat dan perilaku senyawa kimia. Energi ikatan mempengaruhi stabilitas senyawa, kekuatan ikatan antara atom-atom, dan reaktivitas kimia. Pemahaman tentang energi ikatan memungkinkan kita untuk meramalkan sifat dan perilaku senyawa, serta merancang reaksi kimia yang efisien.