Rabu, 31 Agustus 2016

Materi Kimia Kelas X : Ikatan Kimia

IPA-Area; di kelas X, pelajaran kimia terbilang baru karena belum pernah dipelajari sebelumnya secara khusus. biasanya materi kimia digabungkan dengan pelajaran IPA terpadu. oleh karenanya, IPA-Area akan menjelaskan secara sederhana mengenai materi Kimia pada BAB IKATAN KIMIA. semoga dapat difahami.
 Ikatan Kimia

Materi Kimia Kelas X : Ikatan Kimia
pada materi Ikatan Kimia, Ada 3 Ikatan kimia yaitu Ikatan Ion, Ikatan Kovalen dan Ikatan Logam. Adapun penjelasannya adalah sebagai berikut.

A. Ikatan Ion
Ikatan ion terbentuk akibat adanya melepas atau menerima elektron oleh atom-atom yang berikatan. Atom- atom yang melepas elektron menjadi ion positif (kation) sedang atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion). Ikatan ion biasanya disebut ikatan elektrovalen. Senyawa yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik. 

Senyawa ionik biasanya terbentuk antara atom-atom unsur logam dan nonlogam. Atom unsur logam cenderung melepas elektron membentuk ion positif, dan atom unsur nonlogam cenderung menangkap elektron membentuk ion negatif. Contoh : NaCl, MgO, CaF2, Li2O, AlF3


Lambang titik elektron Lewis terdiri atas lambang unsur dan titik-titik yang setiap titiknya menggambarkan satu elektron valensi dari atom-atom unsur. Titik-titik elektron adalah elektron terluarnya.

Contoh-contoh lambang titik elektron lewis

Untuk membedakan asal elektron valensi penggunaan tanda (O) boleh diganti dengan tanda (x), tetapi pada dasarnya elektron mempunyai lambang titik Lewis yang mirip. Lambang titik Lewis untuk logam transisi, lantanida, dan aktinida tidak dapat dituliskan secara sederhana, karena mempunyai kulit dalam yang tidak terisi penuh. Contoh penggunaan lambang titik Lewis dalam ikatan ion sebagai berikut.


Sifat-sifat fisika senyawa ionik pada umumnya:
1. pada suhu kamar berwujud padat;
2. struktur  kristalnya keras tapi rapuh;
3. mempunyai titik didih dan titik leleh tinggi;
4. larut dalam pelarut air tetapi tidak larut dalam pelarut organik;
5. tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi pada fase cair (lelehan) dan larutannya menghantarkan listrik.

B. Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh atom-atom yang berikatan. Pasangan elektron yang dipakai bersama disebut pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron valensi yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen disebut pasangan elektron bebas (PEB). Ikatan kovalen umumnya terjadi antara atom-atom unsur nonlogam, bisa sejenis (contoh: H2, N2, O2, Cl2, F2, Br2). Senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen disebut senyawa kovalen.

Berdasarkan lambang titik Lewis dapat dibuat struktur Lewis atau rumus Lewis. Struktur Lewis adalah penggambaran ikatan kovalen yang menggunakan lambang titik Lewis di mana PEI dinyatakan dengan satu garis atau sepasang titik yang diletakkan di antara kedua atom dan PEB dinyatakan dengan titik-titik pada masing-masing atom.


Macam-macam ikatan kovalen:
1. Berdasarkan jumlah PEI-nya ikatan kovalen dibagi 3:

a. Ikatan kovalen tunggal
Ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki 1 pasang PEI.


b. Ikatan kovalen rangkap dua
Ikatan kovalen rangkap 2 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 2 pasang PEI.


c. Ikatan kovalen rangkap tiga
Ikatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 3 pasang PEI.


2. Berdasarkan kepolaran ikatan, ikatan kovalen dibagi 2:
a. Ikatan kovalen polar
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 (u = hasil kali jumlah muatan dengan jaraknya) ≠ 0.
Contoh:
b. Ikatan kovalen nonpolar
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.
Contoh:

3. Ikatan kovalen koordinasi
Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang PEI-nya berasal dari salah satu atom yang berikatan.


Sifat-sifat fisis senyawa kovalen:
1. pada suhu kamar berwujud gas, cair (Br2), dan ada yang padat (I2);
2. padatannya lunak dan tidak rapuh;
3. mempunyai titik didih dan titik leleh rendah;
4. larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air;
5. umumnya tidak menghantarkan listrik.

C. Ikatan Logam
Ikatan logam adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat penggunaan bersama elektron-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+  dam 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.

Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Label:

Materi Kimia Kelas X Tentang Perkembangan Teori dan Struktur Atom

IPA-Area. pada kesempatan ini akan dijelaskan lebih rinci kelanjutan dari materi sebelumnya yaitu Materi Struktur Atom. kali ini pembahasannya lebih spesifik pada Perkembangan Teori dan Struktur Atom. ada banyak ahli yang mengenbangkan teori tentang perkembangan atom berdasarkan hasil riset masing-masing ahli, adapun penjelasan rinci adalah sebagai berikut


Materi Kimia Kelas X Tentang Perkembangan Teori dan Struktur Atom 

1. Teori Atom Dalton
Materi tersusun atas pastikel-Partikel terkecil yang disebut atom

Berdasarkan pemikiran bahwa konsep atom Democritus sesuai dengan Hukum Kekekalan Massa (berbunyi: massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama) dan Hukum Perbandingan Tetap (berbunyi: perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap dan tertentu), maka John Dalton tahun 1803 merumuskan teori atom sebagai berikut.
  • Materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang disebut atom.
  • Atom-atom penyusun unsur bersifat identik (sama dan sejenis).
  • Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain.
  • Senyawa tersusun atas 2 jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap dan tertentu.
  • Pada reaksi kimia terjadi penataulangan atom-atom yang bereaksi. Reaksi kimia terjadi karena pemisahan atom-atom dalam senyawa untuk kemudian bergabung kembali membentuk senyawa baru.

Dalam perkembangannya tidak semua teori atom Dalton benar, karena pada tahun 1897 J.J.Thomson menemukan partikel bermuatan listrik negatif yang kemudian disebut elektron. Tahun 1886 Eugene Goldstein menemu- kan partikel bermuatan listrik positif yang kemudian disebut proton. Dan tahun 1932 James Chadwick berhasil menemukan neutron.

Salah satu hipotesis Dalton adalah reaksi kimia dapat terjadi karena penggabungan atom-atom atau pemisahan gabungan atom. Misalnya, logam natrium bersifat netral dan reaktif dengan air dan dapat menimbulkan ledakan. Jika logam natrium direaksikan dengan gas klorin yang bersifat racun dan berbau merangsang, maka akan dihasilkan NaCl yang tidak reaktif terhadap air, tidak beracun, dan tidak berbau merangsang seperti logam natrium dan gas klorin.

Karena ada banyak hal yang tidak dapat diterangkan oleh teori atom Dalton, maka para ilmuwan terdorong untuk melakukan penyelidikan lebih lanjut tentang rahasia atom.

2. Teori Atom Thomson

 Tabung sinar katode dengan 
medan listrik yang tegak lurus dengan arah sinar 
katode dan medan magnetik luar






Setelah tahun 1897 Joseph John Thomson berhasil membuktikan dengan tabung sinar katode bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron) yang ada pada setiap materi maka tahun 1898 J.J.Thomson membuat suatu teori atom. Menurut Thomson, atom berbentuk bulat di mana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang berada di antara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti, maka Teori Atom Thomson juga sering dikenal Teori Atom Roti Kismis.

3. Teori Atom Rutherford
Rancangan percobaan hambatan sinar  ἁ Rutherford
Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif  atom adalah tidak benar. Hal ini mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar  ἁ . Partikel ἁ bermuatanpositif berdasarkan percobaan tersebut disimpulkan bahwa:
  • Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa; partikel  diteruskan (panah a).
  • Di dalam atom terdapat suatu bagian yang sangat kecil dan padat yang disebut inti atom; partikel  dipantulkan kembali oleh inti atom (panah b). 
  • Muatan inti atom dan partikel  sejenis yaitu positif; sebagian kecil partikel  dibelokkan (panah b).

Hasil percobaan tersebut menggugurkan teori atom Thomson. Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif.

Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Atom bersifat netral, karena itu jumlah muatan positif dalam atom (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Diameter inti atom berkisar 10 pangkat –15 m, sedang diameter atom berkisar 10 pangkat –10 m.

Teori atom Rutherford hanya mampu menjelas-lilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas. kan bahwa elektron-elektron yang beredar menge-lilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas.
Kelemahan teori atom Rutherford:
a. Tidak dapat menjelaskan bahwa atom bersifat stabil.
Teori atom Rutherford bertentangan dengan Hukum Fisika Maxwell. Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingi partikel bermuatan berlawanan (inti atom bermuatan positif), maka akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian halnya maka lintasan elektron akan berupa spiral. Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuh ke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal kenyataannya atom stabil.
b. Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis (diskrit/diskontinu).
Jika elektron berputar mengelilingi inti atom sambil memancarkan energi, maka lintasan- nya berbentuk spiral. Ini berarti spektrum gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berupa spektrum pita (kontinu) padahal kenyataannya dengan spektrometer atom hidrogen menunjukkan spektrum garis.
Ilustrasi yang diperbesar dari partikel ἁ yang menembus dan yang dibelokkan inti atom
4. Teori Atom Bohr
Teori atom Bohr
Diawali dari pengamatan Niels Bohr terhadap spektrum atom, adanya  spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya beredar pada lintasan-lintasan dengan energi tertentu. Dengan teori Mekanika Kuantum Planck, Bohr (1913) menyampaikan 2 postulat untuk menjelaskan kestabilan atom. 

Dua Postulat Bohr:
a. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit/kulit. Walaupun elektron bergerak cepat tetapi elektron tidak memancarkan atau menyerap energi sehingga energi elektron konstan. Hal ini berarti elektron yang berputar mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tetap sehingga elektron tidak jatuh ke inti.
b. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi. Energi yang dipancarkan atau diserap ketika elektron berpindah-pindah kulit disebut foton. Besarnya foton dirumuskan:

Energi yang dibawa foton ini bersifat diskrit (catu). Jika suatu atom menyerap energi, maka energi ini digunakan elektron untuk berpindah kulit dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi. Pada saat elektron kembali ke posisi semula akan dipancarkan energi dengan besar yang sama. Jadi, hanya elektron pada kulit tertentu dengan tingkat energi tertentu yang dapat bergerak, sehingga frekuensi cahaya yang ditimbulkan juga tertentu. Hal inilah yang digunakan untuk menjelaskan spektrum diskrit atom hidrogen.
Kelemahan teori atom Bohr:
  • Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidro- gen tetapi tidak mampu menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks (dengan jumlah elektron yang lebih banyak).
  • Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips.
  • Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikel bukan sebagai partikel dan gelombang, sehingga kedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian.
5. Teori Atom Mekanika Kuantum
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Label:
Langganan: Komentar (Atom)