IKATAN DAN UNSUR KIMIA

Klasifikasi Ikatan Kimia 

Jari-jari atom, sudut ikatan dan elektron valensi atom atau ion yang menyusun senyawa menentukan ikatan, struktur, reaksi dan sifat fisik senyawa. Klasifikasi ikatan yang menggunakan pasangan elektron untuk mengikat atom A dan B disebut ikatan kovalen,  dan ditulis sebagai A-B atau A:B. Karena ada dua pasangan elektron yang terlibat dalam ikatan ganda dan tiga pasang di ikatan rangkap tiga, ikatan-ikatan itu ditandai berturut-turut dengan A=B, A rangkap(3) B atau A::B, A:::B. Ikatan kovalen sangat sederhana, namun merupakan konsep yang sangat bermanfaat. Konsep ini diusulkan oleh G.N.Lewis diawal abad 20 dan representasinya disebut struktur Lewis. 

Faktor Geometri 

A. Jari-jari Atomik dan Ionik

•Jari-jari Atomik

  Kerapatan elektron dalam atom secara perlahan akan menuju, tetapi tidak pernah mencapai nol ketika jarak dari inti meningkat. Oleh karena itu, secara ketat dapat dinyatakan bahwa jari-jari atom atau ion tidak dapat ditemukan. Namun, secara eksperimen mungkin untuk menentukan jarak antar inti atom. Jari-jari atomik yang ditentukan secara eksperimen merupakan salah satu parameter atomik yang sangat penting untuk mendeskripsikan kimia struktural senyawa. 

•Jari-jari Ionik 

  Karena kation dan anion unsur yang berbeda dalam senyawa ion diikat dengan interaksi elektrostatik, jarak ikatan adalah jumlah jari-jari ionik yang diberikan untuk kation dan anion. 

   Jari-jari ionik standar satu spesies ditetapkan terlebih dahulu dan kemudian dikurangkan dari jarak antar ion untuk menentukan jari-jari ion partnernya. Sebagai standar, jari-jari ion O2 dalam sejumlah oksida ditetapkan sebesar 140 pm (1 pm=10-12 m). 

•Entalpi Kisi

    Ketika ion-ion dalam keadaan gas bereaksi satu dengan yang lainnya membentuk senyawa kemudian melepaskan entalpi atau mengubah nilai entalpi, itulah yang disebut entalpi kisi. Sebagai contoh adalah pembentukan NaCl yang biasanya melepaskan kalor ke lingkungan: 

•Tetapan Madelung

 Interaksi elektrostatik antara ion-ion yang bersentuhan merupakan yang terkuat, dan tetapan Madelung biasanya menjadi lebih besar bila bilangan koordinasinya meningkat. Sebab muatan listrik mempunyai tanda yang berlawanan,potensialnya menjadi negatif, menunjukkan penstabilan yang menyertai pembentukan kisi kristal dari ion-ion fase gas yang terdispersi baik. 

 Faktor selanjutnya yang berkontribusi pada entalpi kisi adalah gaya Van der Waals dan gaya dispersi atau interaksi London. Interaksi ini bersifat tarikan antara dipol listrik, yang berbanding terbalik dengan pangkat 6 jarak antar ion. 

B. Struktur Kristal Logam 

     Logam adalah suatu unsur yang mempunyai sifat-sifat seperti kuat, liat, keras, mengkilat, dan penghantar listrik dan panas. Sifat-sifat mental pada umumnya dapat digolongkan atas: 

•Sifat-sifat Ekstraktif/Kimia (Chemical Properties) 

•Sifat-sifat Mekanik (Mechanical Properties) 

•Sifat-sifat Fisik (Physical Properties) 

1. Struktur Kristal 

   Logam seperti bahan lainnya, terdiri dari susunan atom-atom. Untuk lebih memudahkan pengertian, maka dapat dikatakan bahwa atom-atom dalam kristal logam tersusun secara teratur dan susunan atom-atom tersebut disebut cell unit. 

  Susunan atom-atom dalam struktur kristal sangat menentukan sifat-sifat logamnya. Logam dengan struktur kristal BCC mempunyai kerapatan atom yang lebih rendah dibandingkan logam dengan struktur kristal FCC. Perbedaan kerapatan atom itu dapat dilihat dari jumlah bidang gesernya. Pada struktur kristal BCC, jumlah bidang gesernya lebih sedikit dari struktur kristal FCC, sehingga kemampuan atom-atom untuk bergeser lebih sulit. Dengan demikian, logam dengan struktur kristal BCC membutuhkan energi lebih besar untuk menggerakkan dislokasi. Hal ini yang menyebabkan logam dengan struktur kristal FCC yang mempunyai kekuatan rendah tetapi memiliki kekuatan yang tinggi. 

2. Struktur Mikro

    Struktur mikro logam merupakan penggabungan dari satu atau lebih struktur kristal. Pada umumnya logam terdiri dari banyak kristal, walaupun ada diantaranya hanya terdiri dari satu kristal saja. Dalam logam, kristal disebut sebagai butiran. 

Struktur kristal logam kebanyakan bahan logam mempunyai tiga struktur kristal, yaitu: 

• kubus berpusat muka (face-centered cubic) 

• kubus berpusat badan (body-centered cubic) 

• heksagonal tumpukan padat (hexagonal close-packed) .

• Struktur FCC mempunyai sebuah atom pada pusat semua sisi kubus dan sebuah atom pada setiap titik sudut kubus. Beberapa logam yang memiliki struktur kristal FCC yaitu tembaga, aluminium, perak, dan emas.
• Sel satuan FCC mempunyai empat buah atom, yang diperoleh dari jumlah ( 8 1/8 +6 1/2)  sisi kubusnya.
• Atom-atom atau inti ion bersentuhan satu sama lain sepanjang diagonal sisi. Hubungan panjang sisi kristal FCC, a, dengan jari-jari atomnya,  R ditunjukkan oleh persamaan berikut :

• Logam-logam dengan struktur BCC mempunyai sebuah atom pada pusat kubus dan sebuah atom pada titik sudut kubus.
• Sel satuan BCC mempunyai dua buah atom, yang diperoleh dari jumlah (8 1/8+8) pada pusat kubus.
• Atom-atom atau inti ion bersentuhan satu sama lain sepanjang diagonal ruang. Hubungan panjang sisi kristal BCC, a, dengan jari-jari atomnya, R, diberikan sebagai berikut :

• Ciri khas logam-logam dengan struktur HCP adalah setiap atom dalam lapisan tertentu terletak tepat di atas atau di bawah sela antara tiga atom pada lapisan berikutnya.
• Sel satuan HCP mempunyai 6 buah atom, yang diperoleh dari jumlah (12 1/6+2 1/2+3) atom pada lapisan sela atau tengah.

Kristal Ionik
Dalam kristal ionik, seperti logam halida, oksida, dan sulfida, kation dan anion disusun bergantian dan padatannya diikat oleh ikatan elektrostatik. Kristal ionik diklasifikasikan ke dalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion yang terlibat dan jari-jari ionnya.
CsCl adalah struktur khas, seperti gambar berikut:

Aturan Jari-jari
Biasanya, energi potensial Coulomb total Ec senyawa ionik univalen MX diungkapkan dengan persamaan berikut:

Menurut rumus ini, struktur dengan  rasion A/R akan lebih stabil. Konstanta Madelung senyawa MX meningkat dengan meningkatnya bilangan koordinasi.

Faktor Elektronik 

1. Muatan Inti Efektif 

Muatan inti efektif (Zeeff) adalah muatan total dari inti atom yang dirasakan oleh elektron terluar. Muatan inti efektif mempengaruhi jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron. 

2. Energi Ionisasi

Energi ionisasi (Ei) adalah jumlah minimum energi yang diperlukan oleh atom netral berwujud gas untuk mengeluarkan elektron. 

Energi ionisasi dinyatakan dalam satuan internasional, yaitu elektron volt (eV) dengan nilai 1 eV=1, 60×10^-19 J=96, 485 kJ.mol^-1. Dengan batasan tersebut dapat dinyatakan bahwa energi ionisasi bergantung pada atom atau seberapa kuat muatan inti efektifnya. 

 3. Afinitas Elektron 

Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan oleh suatu unsur dalam wujud gas saat unsur tersebut menerima satu elektron, sehingga terbentuk ion bermuatan negatif. Semakin mudah suatu unsur menangkap elektron, maka semakin besar energi yang dilepaskan. 

4. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kemampuan sebuah atom untuk menarik elektron. Semakin besar nilai keelektronegatifan, semakin besar pula kekuatan atom untuk menarik elektron. Sifat ini berkaitan dengan afinitas elektron. 

• L. Pauling

Skala Pauling adalah skala yang dikenalkan pertama kali pada tahun 1932, dan merupakan skala yang paling sering digunakan dalam pengukuran keelektronegatifan suatu unsur. 

• A.L.Allerd dan E.G.Rochow

Allerd dan Rochow beranggapan bahwa keelektronegatifan haruslah bertalian dengan muatan sebuah elektron pada permukaan sebuah atom: semakin tinggi muatan per satuan luas permukaan atom, semakin besar kecenderungan atom tersebut untuk menarik elektron-elektron. 

• R. Mulliken

Mulliken mengajukan bahwa putara aritmetik dari energi ionisasi pertama dan afinitas elektron haruslah sebuah perhitungan dari kecenderungan sebuah atom menarik elektron-elektron. 

Keelektronegatifan Mulliken hanya dapat dihitung pada unsur-unsur yang afinitas elektronnya telah diketahui. 

5. Orbital Molekul 

Syarat pembentukan orbital molekul ikatan:

• Cuping orbital atom penyusunnya cocok untuk tumpang tindih. 

• Tanda positif dan negatif cuping yang bertumpang tindih sama. 

• Tingkat energi orbital-orbital atomnya dekat. 

SUMBER : 

https: //pisassakienah.wordpress.com (klasifikasi ikatan kimia) 
makalahkimiaanorganikkelompok.blogspot.com/2016/01/makalah-kimia-anorganik-klasifikasi.html?m=1faktor geometri) 

https: //ratukemalalaura.blogspot.com (faktor elektron)