Diskusi 6 Ikatan Ion

Diskusi 6
Ikatan Ion

Materi Inisiasi 6.1

Pertanyaan:

Berikanlah pndapat Anda tentang Pembentukan  ikatan ion dan Perubahan energi yang terjadi pd pembentukan ikatan ion !

Jawaban :

Aturan Oktet

Jika anda periksa senyawa dari unsur selain gas mulia, contohnya seperti : Air (H2O) , Amonia (NH3), Natrium Klorida (NaCl) dan lain – lain,  mungkin anda akan menemukannya di alam karena semua unsur selain gas mulia ternyata membentuk senyawa. Bahkan banyak unsur seperti Natrium, Kalium, Fluorin, dan Klorin yang secara alami hanya terdapat sebagai persenyawaan. Unsur – unsur tersebut kita katakan bersifat reaktif

Sedangkan Jika anda mencoba mencari senyawa dari unsur gas mulia di alam  seperti  : Helium (He), Neon (Ne), dan Argon (Ar), pastilah tidak akan menemukannya. Karena hingga sekarang belum satupun senyawa dari unsur itu yang berhasil dibuat. Tetapi unsur – unsur gas mulia yang lainnya seperti : Kripton (Kr), Xenon (Xe), dan Radon (Rn) dapat membentuk senyawa dengan unsur – unsur tertentu, khususnya dengan Fluorin  dan Oksigen. Oleh karena itu, unsur – unsur gas mulia di katakan bersifat stabil.

G.N. Lewis dan W. Kossel mengaitkan kestabilan gas mulia dengan konfigurasi elektronnya. Gas mulia mempunyai konfigurasi penuh, yaitu konfigurasi oktet ( mempunyai 8 elektron pada kulit luar ), kecuali Helium dengan konfigurasi duplet ( 2 elektron pada kulit luar ).

Unsur – unsur lain dapat mencapai konfigurasi oktet dengan melepas elektron valensinya atau menyerap elektron tambahan. Hal itulah yang terjadi ketika unsur –unsur tersebut membentuk ikatan.  

Jadi dapat dikatakan :

1. Gas mulia bersifat stabil karena konfigurasinya sudah oktet (duplet untuk Helium).
2. Unsur selain gas mulia membentuk ikatan dalam rangka mencapai konfigurasi oktet, dan dikenal sebagai aturan oktet.

Untuk mencapai konfigurasi oktet dilakukan dengan cara serah - terima elektron,  menghasilkan apa yang kita sebut dengan ikatan ion. Selain itu konfigurasi oktet dapat dicapai dengan pemasangan elektron menghasilkan apa yang kita sebut dengan ikatan kovalen

Lambang Lewis

Lambang Lewis adalah lambang atom disertai elektron valensinya. Lambang Lewis untuk unsur – unsur periode  ke-2 dan ke-3 dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Lambang Lewis untuk unsur gas mulia menunjukkan 8 elektron valensi yang terbagi dalam 4 pasangan. Sedangkan Lambang Lewis unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (elektron yang belum berpasangan). 

Ikatan Ion (Ikatan Elektrovalen)

Ikatan Ion adalah gaya tarik – menarik listrik antara ion yang berbeda muatan. Ikatan Ion disebut juga ikatan elektrovalen. 

Contoh Ikatan Ion :

Natrium Klorida (NaCl) terdiri atas ion Na+ dan Cl-. Ion – ion tersebut dikukuhkan oleh gaya tarik – menarik listrik sesuai dengan Hukum Coulomb.

Ikatan antara Natrium (Na) dan Klorin (Cl) terjadi karena serah – terima elektron. Natrium (Na) merupakan logam yang relatif mudah melepas elektron (memiliki energi ionisasi yang relatif  kecil), sedangkan Klorin (Cl) merupakan nonlogam dengan afinitas elektron atau keelektronegatifan yang besar. 

Ketika Natrium (Na)  direaksikan dengan Klorin (Cl), maka atom Klorin (Cl) akan menarik satu elektron dari atom Natrium (Na). 

Atom Natrium (Na) berubah  menjadi ion positif, sedangkan atom Klorin (Cl) berubah menjadi ion negatif. Selanjutnya, ion – ion yang berbeda muatan itu saling tarik – menarik , sehingga terbentuklah senyawa NaCl

Lambang Lewis pembentukan NaCl di gambarkan sebagai berikut :

Untuk mencari Rumus Empirisnya :

Na (Z = 11) dan Cl (Z = 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut :

Na : 2 8 1

Cl  : 2 8 7

Untuk mencapai konfigurasi oktet, Na harus melepas 1 elektron, sedangkan Cl menyerap 1 elektron. Atom Na berubah menjadi ion Na+, sedangkan atom Cl menjadi ion Cl-

Na ( 2 8 1 )                 Na+ ( 2 8 ) + e

Cl  ( 2 8 7 ) + e            Cl-   ( 2 8 8 ) 

Karena jumlah elektron yang di lepas unsur logam (Na) sama dengan yang di serap unsur nonlogam (Cl) maka rumus empirisnya : NaCl (Na : Cl = 1 : 1)

Perubahan Energi Pada Pembentukan Ikatan Ion 

Sebagai Contoh reaksi antara logam Natrium (Na) dan gas Klor (Cl) sangat eksotermik. Untuk setiap mol padatan NaCl yang terbentuk, dilepaskan kalor sebesar 410,9kJ/mol.

Na(g)  +  1/2Cl2(g)                    NaCl(s)     ∆H°f = -410,9 kJ/mol

Reaksi di atas merupakan reaksi pembentukan NaCl padat dari unsur – unsurnya. Oleh karena itu, perubahan entalpinya disebut sebagai entalpi pembentukan (∆H°f) untuk NaCl(s).

Pada proses pembentukan padatan NaCl terjadi transfer elektron dari Na ke Cl. 

Pada proses pelepasan elektron diperlukan energi, tetapi pada proses penerimaan elektron di lepaskan energi.  

Untuk melepaskan elektron dari Na(g) diperlukan energi sebesar energi ionisasinya, yakni 496 kJ/mol.

Dan pada penerimaan elektron oleh Cl(g), dilepaskan energi yang sesuai dengan afinitas elektronnya, yakni sebesar 349 kJ/mol.

Untuk transfer elektron dari Na ke atom Cl diperlukan energi sebesar (496 – 349) kJ/mol = 147 kJ/mol, proses berlangsung secara endoterm.

Jadi harus ada hal lain yang menyebabkan reaksi pembentukan NaCl berlangsung sangat eksotermik, artinya senyawa NaCl yang terbentuk stabil.

Alasan utama mengapa senyawa ion stabil adalah adanya gaya tarik yang sangat kuat antara ion positif dan ion negatif. Adanya gaya tarik ini menyebabkan ion-ion saling mendekat dan bersatu membentuk susunan padatan tertentu atau kisi tertentu yang untuk NaCl dapat di lihat pada gambar di bawah ini.

Ukuran kestabilan padatan ionik ini di nyatakan dengan energi kisi. Energi kisi adalah energi yang diperlukan untuk memisahkan padatan ion menjadi ion – ion bebasnya dalam keadaan gas. Untuk NaCl proses ini memerlukan energi sebesar 788kJ/mol.

             

Energi yang sangat besar yang dilepaskan karena gaya tarik antar-ion yang berlawanan tanda mampu mengatasi proses endoterm pada pembentukan ion – ion dari atom – atomnya sehingga secara keseluruhan proses pembentukan NaCl(s) merupakan proses eksoterm. 

Interaksi ion yang sangat kuat ini menyebabkan senyawa ion bersifat keras tapi rapuh dengan titik leleh yang tinggi (NaCl meleleh pada 801°C)

Energi kisi tidak dapat ditentukan melalui percobaan, tetapi dapat dihitung dengan menggunakan siklus Born – Haber. 

Pada siklus Born-Haber untuk NaCl, pembentukan NaCl(s) dari unsur –unsurnya berlangsung melalui 2 jalan yang berbeda.

Jalan pertama adalah melaui pembentukan Nacl(s) langsung dari unsur – unsurnya :

Jalan kedua adalah jalan tak langsung melalui beberapa tahap. Tahap pertama adalah dengan menguapkan padatan Na, yang diikuti dengan pemutusan ikatan pada molekul Cl2 :

Tahap berikutnya adalah pelepasan elektron Na(g) yang diikuti dengan penerimaan elektron oleh Cl(g) :

Tahap yang akhir adalah pembentukan NaCl(s) dari ion – ionnya dalam keadaan gas : 

Sesuai dengan hukum Hess, penjumlahan kelima tahap tak langsung menghasilkan tahap satu langkah langsung sehingga diperoleh :

Jadi, Energi kisi NaCl adalah sebesar 788 kJ/mol.

Besarnya energi kisi dari suatu padatan antara lain ditentukan oleh muatan dan ukuran – ukuran ion – ion. Semakin besar muatannya, semakin besar pula gaya tarik antara ionnya sehingga Energi kisinya juga semakin meningkat. Sebaliknya dengan jarak, semakin besar jarak di antara inti ion – ion yang berikatan, semakin kecil gaya tarik – menariknya sehingga Energi kisinya semakin menurun. Besarnya Energi kisi terutama sangat ditentukan oleh besarnya muatan ion – ion. Jari – jari tidak terlalu berpengaruh karena biasanya jari – jari tidak terlalu jauh berbeda.

Unsur – unsur logam transisi jarang yang mengikuti aturan oktet. Ketika logam transisi melepaskan elektronnya membentuk kation, elektron yang terlebih dulu dilepaskan adalah elektron dari 4s, berikutnya baru dari 3d.

No.	Materi	Type File	Link Download
1.	Inisiasi 6.1	Pdf	Link 1
2.	Diskusi 6	Pdf	Link 2