Postingan Populer

Jumat, 18 April 2014

Ikatan Kimia ( Ikatan Valensi )




Model VSEPR yang sebagian besar didasarkan pada struktur Lewis, memang dapat menjelaskan dengan baik mengenai geomteri molekul, namun teori lewis tidak secara jelas dapat menjelaskan mengenai mengapa terjadi ikatan kimia. Contoh ketidakmampuan dari teori Lewis ini adalah ketika menggambarkan ikatan tunggal antar atom H dalam H2 dan antar atom F dalam F2. Teori Lewis menggambarkan ikatan-ikatan ini dengan cara yang sama-sebagai perpasangan dua elektron. Tetapi kedua molekul ini memiliki energi ikatan dan panjang ikatan yang berbeda (436,4 kJ/mol untuk H2 dan 150,6 kJ/mol dan 142 pm untuk F2). Hal ini dan berbagai fakta lainnya tidak dapat dijelaskan oleh teori Lewis. Fakta-fakta ini dapat dijelaskan dengan menggunakan teori ikatan valensi yang menggunakan kajian mekanika kuantum.
Teori ikatan valensi mengasumsikan bahwa sebuah ikatan kimia terbentuk ketika dua valensi elektron bekerja dan menjaga dua inti atom bersama oleh karena efek penurunan energi sistem, teori ini berlaku dengan baik pada molekul diatomik. Pada teori ikatan valensi ini, elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-orbital atom dari masing-masing atom.
Untuk mempermudah penjelasan mengenai teori ikatan valensi ini, akan diambil contoh mengenai pembentukan molekul H2 dari atom H. Dalam teori Lewis, digambarkan ikatan H-H dengan perpasangan dua elektron pada atom-atom H. Dalam kerangka teori ikatan valensi, ikatan kovaln H-H dibentuk melalui daerah dalam ruang yang digunakan bersama oleh kedua orbital 1s dalam atom-atom H, yang dalam konsep ini disebut tumpang tindih elektron.


Gambar Pembentukan H2 menurut teori ikatan valensi

Apa yang terjadi ketika kedua atom H dalam gambar 2.10 saling mendekat dan membentuk ikatan dapat dijelaskan sebagai berikut. Awalnya ketika kedua atom saling berjauhan, tidak ada interaksi yang terjadi. Dapat dikatakan ketika itu, energi potensialnya nol. Namun, ketika masing-masing atom saling mendekat, setiap elektron ditarik oleh inti atom yang lain; pada saat yang sama kedua atom saling tolak menolak, dan begitu juga dengan kedua intinya.
Selama kedua atom masih terpisah, gaya tarik menarik lebih kuat dibandingkan dengan gaya tolak menolak, sehingga energi potensial turun menjadi negatif ketika atom-atom saling mendekat. Kecenderungan ini terus berlanjut hingga energi potensial mencapai titik minimum. Pada titik ini, ketika sistem memiliki energi potensial terendah. Sistem tersebut mencapai kondisi paling stabil. Kondisi ini berkaitan dengan tumpang tindih yang baik antar orbital 1s dan pembentukan H2 yang stabil. Sebagai akibat dari penurunan energi potensial sistem, maka menurut hukum kekekalan energi, sejumlah kalor akan dilepaskan, sehingga reaksi akan berupa eksoterm.
 

Konsep elektron valensi dapat diterapkan tidak hanya dalam molekul H2, tetapi juga dalam molkul diatomik lain, misalnya HF, dengan teori ini dapat dijelaskan bahwa molekul HF terbentuk sebagai akibat dari tumpang tindih orbital 1s dalam atom H dengan orbital 2p dalam atom F. Dalam setiap kasus, teori ikatan valensi menjelaskan perubahan energi potensial ketika jarak antar atom yang bereaksi berubah. Karena orbital-orbital yang terlibat tidak selalu sama dalam setiap kasus, maka dapat dijelaskan mengapa energi ikatan dan panjang ikatan dalam beberapa molekul diatomik dapat berbeda, sesuatu yang tidak dapat dijelaskan dengan teori Lewis.


Teori ini merupakan salah satu pendekatan untuk menjelaskan ikatan kovalen yang terbentuk pada suatu senyawa.
Postulat :
Bila 2 atom membentuk suatu ikatan kovalen, orbital paling luar salah satu atom mengadakan tumpang tindih dengan orbital paling luar atom yang lain, dan pasangan electron yang dimiliki bersama berada di daerah terjadinnya tumpang tindih tersebut. Tumpang tindih yang terjadi dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu sigma (σ) dan phi (π).
Ikatan sigma terjadi pada orbital dari 2 elektron  bersama yang tumpang tindih dengan arah adu kepala.
Contoh : F2

konfigurasi elektron 9F =     

Dari konfigurasi tersebut, diketahui orbital paling luar dari F adalah 2pz dan berisi terisi setangah penuh, maka orbital inilah yang akan saling tumpang tindih dengan orbital 2pz atom F yang lain.

Pada ikatan sigma, tumpang tindih yang terbentuk tidak dipisahkan oleh bidang simpul atau “nodal plane” (bidang pemisah muatan (+) dan (-))
Sedangkan ikatan phi terjadi ketika tumpang tindah 2 orbital dengan keadaan arah sejajar/lateral. Pada setiap ikatan akan phi akan selalu terdapat ikatan sigma, yang sifatnya lebih kuat dibandingkan ikatan phi. Pada ikatan phi akan terbentuk bidang simpul (nodal plane) ketika kedua orbital saling bertumpang tindih (lihat ilustrasi di bawah ini)


Contoh : N2


Dari hibridisasi di atas diketahui bahwa orbital yang akan mengadakan tumpang tindih adalah orbital 2px, 2py, dan 2pz dari kedua atom N.
 

Tumpang tindih antara 2 orbital Px memberikan ikatan sigma (karena muatan (+) pada masing masing orbital akan saling bertumpang tindih/adu kepala)
Tumpang tindih antara 2 orbital Py dan Pz akan memberikan ikatan phi (terjadi tumpang tindih lateral sehingga terbentuk bidang simpul)
 

Jadi pada teori ini, kestabilan ikatan kovalen dapat dijelaskan dengan terjadinya tumpang tindih “overlapping” orbital-orbital atom. Dengan konsep hibridiasi pun dapat jelaskan bentuk molekul yang diramalkan dalam teori VSEPR, namun disayangkan untuk kasus-kasus tertentu, semisal pada senyawa  CO2, pada teori ini senyawa tersebut akan bersifat diamagnetic tetapi pada kenyataannya berdasarkan hasil percobaan, CO2 merupakan senyawa para magnetic akibat 2 pasang electron yang tidak berpasangan (lonepair electron).
Menurut Linus Pauling, dalam kaitanya dengan pembentukan senyawa kompleks :
  • Teori ini mengaitkan antara proses hibidisasi dan betuk struktur senyawa kompleks.
  • Teori ini mengungkapkan ikatan dalam senyawa kompleks merupakan ikatan kovalen koordinasi hasil overlap antara orbital ligan yang berisi PEB dan ion logam pusat yang orbitalnya kosong, ion pusat menyediakan orbital kosong melalui proses hibridisasi.
  • Dalam teori ini pembentukan semyawa kompleks dapat dipandang sebagai reaksi asam-basa lewis.
  • Contoh kompleks oktahedral:


KALENDER PENDIDIKAN TK, SD, & SMP KABUPATEN KOTAWARINGIN TIMUR (KOTA SAMPIT (MENTAYA) ) - KALIMANTAN TENGAH 2022/2023

  Dalam mempersiapkan pembelajaran di tahun 2022-2023 maka kalender inin dijadikan dasara bagi satuan pendidikan dalam menyusun KALDIK sekol...