Bilangan Kuantum

IKATAN DAN UNSUR KIMIA

1. 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.

Pengertian Ikatan Kimia Menurut Para Ahli

• dikemukakan pada tahun 1916 oleh Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dari Amerika dan Albrecht Kossel (1853-1927) dari Jerman (Martin S. Silberberg, 2000) Ikatan Kimia Adalah gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul atau gabungan ion dalam setiap senyawa.

• Ikatan kimia adalah gaya tarik-menarik antara atom-atom sehingga atom-atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi dalam senyawaan. Gagasan tentang pembentukan ikatan kimia dikemukakan oleh Lewis dan Langmuir (Amerika) serta Kossel (Jerman). Dalam pembentukan ikatan kimia, golongan gas mulia (VIII A) sangat sulit membentuk ikatan kimia.

• Diduga bila gas mulia bersenyawa dengan unsur lain, tentunya ada suatu keunikan dalam konfigurasi elektronnya yang mencegah persenyawaan dengan unsur lain. (Elida, 1996).  Menurut Elida (1996) mengatatakan bahwa, berdasarkan gagasan tersebut, kemudian dikembangkan suatu teori yang disebut Teori Lewis :

1. Pembentukan ikatan kimia mungkin terjadi dengan 2 cara :

1. Karena adanya satu atau lebih elektron dari satu atom ke atom yang lain sedemikian rupa sehingga terdapat ion positif dan ion negatif yang keduanya saling tarik-menarik karena muatannya berlawanan, membentuk ikatan ion.

1. Karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron di antara atom-atom yang berikatan. Jenis ikatan yang terbentuk disebut ikatan kovalen.

1. Perpindahan elektron atau pemakaian bersama pasangan elektron berlangsung sedemikian rupa sehingga setiap atom yang diberikan mempunyai suatu konfigurasi elektron mantap, yaitu konfigurasi dengan 8 elektron valensi.

Ikatan ion terbentuk antara:

1. ion positif dengan ion negatif,
2. atom-atom berenergi potensial ionisasi kecil dengan atom-atom berafinitas elektron besar (Atom-atom unsur golongan IA, IIA dengan atom-atom unsur golongan VIA, VIIA),
3. atom-atom dengan keelektronegatifan kecil dengan atom-atom yang mempunyai keelectronegatifan besar

Sifat-sifat senyawa ion sebagai berikut.

1. Dalam bentuk padatan tidak menghantar listrik karena partikel-partikel ionnya terikat kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron yang bebas bergerak.
2. Leburan dan larutannya menghantarkan listrik.
3. Umumnya berupa zat padat kristal yang permukaannya keras dan sukar digores.
4. Titik leleh dan titik didihnya tinggi.
5. Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut nonpolar

Melalui ikatan kimia unsur-unsur kemudian membentuk molekul ataupun benda-benda yang selanjutnya menyusun dan menjadi bagian dari alam semesta. Ikatan kimia dapat terjadi karena adanya interaksi elektronik, dalam berbagai wujud dan mekanisme. Sebuhungan dengan itu maka dikenal beberapa jenis ikatan kimia antara lain (Hanapi, dkk., 2013) :

Antara dua atom atau lebih dapat saling berinteraksi dan membentuk molekul. Interaksi ini selalu disertai dengan pelepasan energi, sedangkan gaya yang menahan atom-atom dalam molekul merupakan suatu ikatan yang dinamakan ikatan kimia. Ikatan kimia terbentuk karena unsur-unsur ingin memiliki struktur elektron stabil. Struktur elektron stabil yang dimaksud yaitu struktur elektron gas mulia.

Ikatan primer adalah ikatan kimia dimana ikatan gata antar atomnya relatif besar. Ikatan primer ini terdiri atas ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam.

Ikatan Ion

Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E. Brady, 1990). Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan electron (logam) dengan atom yang menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron berubah menjadi ion positif.

Ikatan kovalen 

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat pemakaian pasangan elektron secara bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990). Ikatan kovalen terbentuk di antara dua atom yang sama-sama ingin menangkap elektron (sesama atom bukan logam).

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. Titik muatan negative electron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentuknya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama.

ikatan kovalen nonpolar terdiri :

1. ikatan kovalen tunggal

2. ikatan kovalen rangkap 2

3. ikatan kovalen rangkap 3

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. Ikatan kovalen yang terjadi antara dua atom yang berbeda disebut ikatan kovalen polar. Ikatan kovalen polar dapat juga terjadi antara dua atom yang sama tetapi memiliki keelektronegatifan yang berbeda.

Sifat-sifat senyawa kovalen :

1. Titik didih

2. Volatitilitas (uap)

3. Kelarutan

4. Daya hantar listrik

Ikatan Logam

Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan bersama electron 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:

1. pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg;
2. keras tapi lentur/dapat ditempa;
3. mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi;
4. penghantar listrik dan panas yang baik;
5. mengilap.

2. UNSUR KIMIA

Yang dimaksud dengan Unsur kimia ialah suatu zat kimia yang hanya memiliki satu jenis atom dan tidak bisa dibagi-bagi menjadi bagian yang lebih kecil lagi. Atom merupakan partikel terkecil dari unsur, dan didalam atom terdiri atas nukleus (inti atom) serta dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Unsur kimia dalam sistem periodik berdasarkan sifatnya unsur dikelompokkan kedalam tiga bagian yaitu unsur logam, unsur non logam dan semi logam. Sedangkan berdasarkan penemuannya terbagi menjadi dua yaitu unsur alami dan buatan.

Sifat-sifat unsur dibedakan menjadi sifat atomik, sifat fisis dan sifat kimia. Sifat atomik meliputi konfigurasi elektron, jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan, dan tingkat oksidasi. Sifat fisis meliputi wujud, warna, bau, kerapatan, kekerasan, titik leleh, titik didih, daya hantar panas, dan daya hantar listrik. Sifat kimia meliputi kereaktifan, daya reduksi dan oksidasi, dan sifat keasaman.

Berikut akan dibahas sifat-sifat unsur dalam kelompok-kelompok unsur :

Gas Mulia

Unsur-unsur golongan VIIIA yang terdiri dari helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn) disebut gas mulia. Disebut demikian karena pada suhu ruang wujudnya gas dan sifatnya sangat stabil (sukar bereaksi). Oleh karena sifatnya yang stabil, di alam gas mulia ditemukan dalam bentuk monoatomik (atom tunggal). Unsur-unsur gas mulia memiliki titik leleh dan titik didih yang sangat rendah. Titik didihnya hanya beberapa derajat Celcius di atas titik lelehnya. Titik leleh dan titik didih meningkat dari He ke Rn. Semua unsur gas mulia, kecuali radon, dapat ditemukan di udara pada atmosfer.

Halogen

Halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA yang terdiri dari fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin (I), dan astatin (At). Nama “halogen” berasal dari bahasa Yunani yang artinya pembentuk garam, karena unsur-unsur halogen dapat bereaksi dengan unsur-unsur logam membentuk senyawa-senyawa garam. Di alam, unsur-unsur halogen ditemukan dalam bentuk molekul unsur diatomik F2, Cl2, Br2, dan I2.

Titik leleh dan titik didih halogen meningkat seiring dengan kenaikan nomor atomnya. Pada suhu kamar, fluorin dan klorin berwujud gas, bromin berwujud zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berwujud padatan yang mudah menyublim. Fluorin berwarna kuning muda, klorin berwarna kuning kebijauan, bromin berwarna merah kecoklatan, iodin padat berwarna hitam, sedangkan uap iodin berwarna ungu. Semua halogen berbau menusuk dan bersifat racun.

Halogen merupakan kelompok unsur nonlogam yang paling reaktif. Daya oksidasi halogen dari F2 ke I2 semakin berkurang; sebaliknya, daya reduksi ion halida dari F− ke I− semakin bertambah. Oleh karena itu, halogen yang berada lebih atas dalam sistem periodik dapat mengoksidasi halida yang di bawahnya, namun tidak berlaku sebaliknya.

Logam Alkali

Logam alkali adalah unsur-unsur golongan IA kecuali hidrogen (H), antara lain litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Disebut alkali karena dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa hidroksida yang bersifat alkali atau basa. Logam alkali merupakan golongan logam yang paling reaktif, sehingga selalu ditemukan di alam dalam bentuk senyawanya. Kereaktifannya meningkat dari Li ke Fr. Senyawa-senyawa logam alkali umumnya mudah larut dalam air.

Logam-logam alkali bersifat lunak, ringan, dan mempunyai titik leleh dan titik didih yang relatif rendah. Unsur logam alkali dapat diidentifikasi dengan uji nyala di mana masing-masing unsur akan memberikan warna yang khas; Li: merah, Na: kuning, K: ungu muda, Rb: ungu, dan Cs: biru.

Logam Alkali Tanah

Logam alkali tanah adalah unsur-unsur golongan IIA yang terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Logam alkali tanah juga dapat bereaksi dengan air membentuk basa, tetapi lebih lemah dari logam alkali. Logam alkali tanah juga tergolong logam reaktif, namun kereaktifannya kurang jika dibanding dengan logam alkali seperiode. Selain itu, senyawa dari logam alkali tanah umumnya sukar larut dalam air dan banyak ditemukan di bawah tanah atau dalam bebatuan di kerak bumi. Identifikasi unsur logam alkali tanah dengan uji nyala akan memberikan warna khas; Be: putih, Mg: putih, kalsium: jingga, Sr: merah, dan Ba: hijau.

Unsur-unsur Periode Ketiga

Unsur-unsur periode ketiga terdiri dari logam (natrium, magnesium, dan aluminium), metaloid (silikon), dan nonlogam (fosforus, sulfur, klorin, dan argon). Kecenderungan sifat unsur-unsur periode ketiga dari kiri ke kanan, yaitu:

• Jari-jari atom berkurang
• Energi ionisasi cenderung bertambah
• Keelektronegatifan bertambah, di mana unsur paling elektronegatif terletak pada golongan VIIA
• Sifat logam berkurang dan sifat nonlogam bertambah
• Daya oksidasi bertambah dan daya reduksi berkurang, di mana oksidator terkuat adalah F2 dan reduktor terkuat adalah Na
• Titik leleh naik secara bertahap dari Na sampai Si (tertinggi) kemudian turun secara drastis
• Struktur molekul
  Na, Mg, Al: kristal logam; Si: molekul kovalen raksasa; P4, S8: molekul poliatomik; Cl2: molekul diatomik; dan Ar: monoatomik.
• Sifat asam bertambah dan sifat basa berkurang

Unsur-unsur Transisi Periode Keempat

Unsur-unsur transisi periode keempat terdiri dari skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), besi (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), tembaga (Cu), dan seng (Zn). Semua unsur tersebut merupakan unsur logam yang bersifat reduktor dengan titik leleh dan titik didih yang umumnya relatif tinggi. Selain itu, unsur-unsur transisi umumnya memiliki beberapa bilangan oksidasi dan dapat membentuk ion kompleks dan senyawa kompleks.

Pada umumnya unsur-unsur transisi periode keempat di alam terdapat dalam bentuk senyawanya, kecuali tembaga yang terdapat dalam bentuk unsur bebas maupun senyawanya. Unsur-unsur transisi maupun senyawanya umumnya dapat berfungsi sebagai katalis reaksi-reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup ataupun dalam industri. Senyawa-senyawa unsur-unsur transisi tersebut umumnya berwarna, kecuali senyawa dari Sc3+, Ti4+, dan Zn2+.

Referensi :

https://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kimia

https://www.gurupendidikan.co.id/ikatan-kimia/

https://www.google.com/search?q=tabel+unsur+gas+mulia&safe=strict&sxsrf=ACYBGNTZG6eVYKIIRhAQUe2M2jJ0m9Q0pQ:1569123544364&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjxvOHbwOPkAhWDfisKHU6qA2gQ_AUIESgB&biw=1280&bih=610#imgrc=jOT1aVX0h9mqoM:

https://www.studiobelajar.com/kimia-unsur/