By: Kelompok 3 1. Triana Putri Sitorus NIM : 06121010005 2. Lia Agustini NIM : 06121010007 3. Yoli Resmita NIM : 06121010009 4. Nurbaiti NIM : 06121010015 5. Citra Purnama Sitta NIM : 061210100 6. Sri Yosimayasari NIM : 061210100

1. Triana Putri SitorusNIM : 061210100052. Lia AgustiniNIM : 061210100073. Yoli ResmitaNIM : 061210100094. NurbaitiNIM : 061210100155. Citra Purnama SittaNIM : 061210100196. Sri YosimayasariNIM : 06121010026

IKATAN IONIKBy: Kelompok 3Ada dua golongan utama ikatan kimia, yaitu ikatan ionik seperti pada padatan NaCl, MgO dan BaCl2 dan ikatan kovalen seperti H2O, NH3 dan CH4

Penggolongan Senyawa Ionik ada 4, yaitu :Senyawa unik sederhana misalnya NaCl, KCl,dll.Senyawa ionik yang mengandung kation sederhana dan anion poliatomik, seperti K2SO4, NaNO3, dll.Senyawa ionik yang mengandung kation poliatomik dan anion sederhana misal NH4Cl, N(CH3)4Br, dll.Senyawa ionik yang mengandung kation dan anion poliatomik, misalnya NH4NO3, (NH4)2SO4, dll

Suatu senyawa biner dapat dianggap merupakan senyawa ionik apabila perbedaan keeletronegatifan antara dua atom penyusun senyawa biner tersebut 1,7 atau lebihKarakteristik Ionik Senyawa BinerSTRUKTUR LEWIS SENYAWA IONIKLambang Lewis adalah lambang suatu unsur yang dikelilingi oleh titik-titik yang menyatakan elektron valensi atom dari unsur tersebut. Contoh:

Pembentukan Senyawa Ionik dalam Fase GasSenyawa ionik falam fase gas dapat dibentuk dari atom-atomnya dalam fase gas.Pada pembentukan senyawa ionik dari atom-atomnya dalam fase gas, terjadi transfer satu atau lebih elektron valensi dari satu atom ke atom yang lainPembentukan senyawa ionik dalam fase gas dari atom-atomnya disertai dengan perubahan ukuran spesies yang adaSecara energetik pembentukan senyawa ionik dari atom-atomnya akan menguntungkan apabila :Senyawa ionik yang terbentuk memiliki energi potensial yang rendah dibandingkan atom-atom pembentuknyaStruktur yang diadopsi oleh senyawa ionik yang terbentuk merupakan struktur yang memiliki energi potensial yang terendah(dengan kestabilan termodinamika yang terbesar.Pada suatu kisi kristal, atom-atom atau ion-ion yang terdapat di pojok-pojok sel satuan harus merupakan atom/ ion yang sama. Contoh :

Kisi Kristal Kisi Kristal Senyawa Ionik Kisi kristal senyawa ionik ada beberapa macam. Enam diantaranya yang penting adalah NaCl, CsCl, ZnS, CaF2, TiO2, SrTiO3Natrium Klorida (NaCl)Pada gambar setiap ion Na+ dikelilingi oleh ion Cl- seharga dengan geometri oktahedral; setiap ion Cl- dikelilingi oleh 6 atom Na+ seharga juga dengan geometri oktahedral.

Cesium Klorida (CsCl)Kisi kristal dari Sesium Klorida adalah kubus sederhana dimana ion Cs+ dikelilingi oleh 8 ion Cl- seharga dengan geometri kubus sederhana; ion Cl- dikelilingi oleh 8 ion Cs+ seharga dengan geometri kubus sederhana

Zink Sulfida (ZnS) , Zink Blende, dan WurtzitKeelektronegatifan atom Zn dan atom S dalam skala Pauling adalah 1,65 dan 2,58.Zink Sulfida mengkristal dalam dua kisi kristal yang berbeda yaitu kubus berpusat muka untuk zink blende atau sfalerit.

Fluorit (CaF2)Keelektronegatifan atom Ca dan atom F dalam skala Pauling adalah 1,00 dan 3.98Kisi kristal dari kalsium fluorida atau florit adalah kubus berpusat mukaDi samping struktur fluorit, dikenal juga antifluorit. Bila pada struktur fluorit perbandingan jumlah kation dan jumlah anion adalah 1:2, maka pada struktur antifluorit perbandingan jumlah kation dan jumlah anion adalah 2:1. Pada struktur antifluorit posisi kation-kation pada struktur fluorit diganti oleh anion-anion dan sebaliknya. Rutil (TiO2)TiO2 merupakan senyawa ionik. Kisi kristal dari rutil adalah tetragonal primitif

Didalam kisi ion Ti4+ dikelilingi oleh 6 ion O2- seharga geometri oktahedral; ion O2- dikelilingi oleh 3 ion Ti4+ seharga dengan geometri trigonal planar

Perovskit, SrTiO3Kisi kristal dari perovskit adalah kubus primitif.Kisi perovskit merupakan kisi primitif karena ion Ti4+ hanya menempati pojok-pojok kubus.

Massa jenis kristal ionik Ada 2 macam, yaitu : massa jenis hasil eksperimen atau hasil observasi dan;massa jenis teoritik atau massa jenis hasil perhitungan.

Sifat-sifat Senyawa IonikMemiliki daya hantar listrik yang rendahCenderung memiliki titik lebur dan titik didih yang tinggiMudah larut dalam pelarut polar yang memiliki tetapan dielektrik yang tinggiPada umumnya bersifat keras tapi rapuh

Pembentukan Senyawa Ionik3 syarat penting untuk dapat senyawa ionik terbentuk: (1) energi ionisasi dalam pembentukan kation, (2) afinitas elektron dalam pembentukan anion, (3) energi kisi pada pembentukan kisi kristal dari kation-katin dan anion-anion adalah menguntungkan secara genetikEntalpi Pembentukan Pasangan Ion dalam Fase GasPembentukan senyawa ionik dari atom-atomnya dalam fase gas melibatkan tiga tahap yaitu pembentukan kation, pembentukan anion, dan pembentukan pasangan ion.Tahap 1: proses endotermikTahap 2: proses eksotermik atau endotermikTahap 3: proses eksotermik

Energi KisiEnergi kisi adalah energi yang dibebaskan apabila sejumlah mol kation dan anion dalam fase gas didekatkan dari jarak tak berhingga sampai ke kedududkan setimbang dalam suatu kisi kristal 1 mol senyawa ionik pada suhu 0 KDaur Born-HaberBorn dan Haber pada tahun 1919 menerapkan hukum Hess untuk menghitung entalpi pembentukan suatu zat padat ionik. Tahap-tahap yang diperlukan dalam pembentukan kristal ionik beserta perubahan entalpi yang menyertai setiap tahap dapat digambarkan dalam suatu daur yang disebut Daur Born-Haber (Born-Haber Cycle)

Rincian tahap-tahap yang diperlukan untuk membentuk kristal NaCl dari unsur-unsurnya:1. Atomisasi natrium2. Atomisasi klorin3. Ionisasi atom natrium4. Ionisasi atom klorin5. Pembentukan pasangan ion Na+ Cl-6. Pembentukan kisi kristal NaCl

23

Daur Born-Haber digunakan

- Menentukan jenis ion-ion yang terdapat dalam suatu senyawa ionik, Misalnya MgO

KESTABILAN SENYAWA IONIK DAN ATURAN OKTETSenyawa-senyawa ionik dari unsur-unsur logam golongan utama pada periode tiga (Na,Mg, dan Al) dengan unsur-unsur nonlogam pada periode dua (F,O, dan N),seperti NaF, Na2O, MgF2, MgO, Mg3N2, AlF3, Al2O3, dan AIN kation dan anionnya memenuhi aturan oktet dan senyawa-senyawa tersebut bersifat stabil

Disimpulkan bahwa kestabilan senyawa-senyawa tersebut akibat dipenuhinya aturan oktet

Energi yang diperlukan pada pembentukan kation yang memenuhi aturan oktet dari atom-atom netralnya (IE) harganya adalah selalu positif

Dengan kata lain, pembentukan kation yang memenuhi aturan oktet dari atom-atomnya selalu berlangsung secara endotermik. Pembentukan anion dari atomnya bisa berlangsung secara eksotermik dan endotermik.

Transfer elektron dari atom logam ke atom nonlogam untuk dihasilkannya kation dan anion yang memenuhi aturan oktet berlangsung secara endotermik.

Jadi, pembentukan kation dan anion yang memenuhi aturan oktet dari atom-atomnya bukan merupakan sumber kestabilan suatu senyawa ionik

Sumber kestabilan dari senyawa-senyawa ionik NaF, Na2O, MgF2, MgO, Mg3N2, AlF3, Al2O3, dan AIN bukannya karena dipenuhinnya aturan oktet oleh ion-ion yang ada di dalamnya.Kestabilan dari senyawa-senyawa ionik tersebut bersumber pada energi kisi kristal yang dilepaskan pada pembentukan kristal senyawa-senyawa ionik tersebut dari ion-ionnya dalam fase gas.

Energi kisi kristalDapat mengatasi energi yang diperlukan untuk membentuk ion-ion yang memenuhi aturan oktet dari atom-atom netralnyaDapat mengatasi energi-energi lain yang terlibat dalam pembentukan senyawa ionik dari unsur-unsurnya seperti energi atomisasi dan energi disosiasi

Pada pembentukan senyawa-senyawa ionik yang bersifat stabil dari unsur-unsur golongan utama yang lain, seperti KCl, KBr, KI, CaCl2, BaCl2, dan lain-lainnya.Sumber kestabilan senyawa juga bukan disebabkan karena ion-ion yang ada memiliki konfigurasi elektron seperti konfigurasi elektron gas mulia

Sumber kestabilan adalah karena energi kisi kristal yang ada dapat mengatasi energi yang lain yang terlibat dalam pembentukan senyawa-senyawa ionik tersebut dari unsur-unsurnya.

Oleh karena itu Schmid (2003) mengemukakan bahwa, The Noble Gas Configuration-Not the Driving Force but the Rule of the Game in Chemistry

Jari-Jari IonDi dalam kristal senyawa ionik panjang ikatan antara kation dan anion (ro) dapat ditentukan melalui eksperimen dengan ketelitian yang relatif tinggi.ro= r+ + rr+= jari-jari ion positifr= jari-jari ion negatif

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Jari-Jari IonBilangan koordinasiMuatan Ion

Bilangan koordinasi ionJari-jari kation bertambah besar dengan bertambahnya bilangan koordinasi dari ion tersebutJari-jari anion juga bertambah besar dengan bertambahnya bilangan koordinasi ion tersebut

Muatan IonBertamnbahnya muatan ion positif akan memperkecil jari-jari ion tersebut

Bertambahnya muatan ion negatif akan memperbesar jari-jari ion tersebut

Berdasarkan bentuknya, ion-ion poliatomik dapat dikategorikan dalam tiga kategori :Ion sferikIon nonsferikIon sferik semu

Jari-Jari Ion PoliatomikMenurut Yatsimirskii , jari-jari ion poliatomik dapat diukur secara tidak langsung dari harga energi kisi senyawa-senyawa yang mengandung ion-ion tersebut

Jari-jari poliatomik dapat diperoleh sebuah perhitungan disebut jari-jari termokimia Yatsimirskiir

RASIO RADIUSSenyawa ionik yang hanya terdiri dari dua macam atom seperti NaCl, KCl, MgCl2, dan TiO2, dengan ukuran anion lebih besar dibandingkan ukuran kation, dapat dianggap kation menempati ruangan ruangan kosong atau tempat selitan yang ada diantara anion anion.

Rentangan harga rasio untuk bilangan koordinasi 4 (bujursangkar) dan bilangan koordinasi 6 (oktahedral) adalah sama karena tempat selitan yang terbentuk dari empat buah anion dengan geometri bujursangkar dan tempat selitan yang terbentuk dari enam buah anion dengan geometri oktahedral adalah memiliki volume yang sama.

Bilangan koordinasi 12 hanya mungkin terjadi apabila ion-ion membentuk susunan rapat kubus atau susunan rapat heksagonal.

Senyawa ionik dengan bilangan koordinasi 12 dapat terjadi pada kristal campuran oksida-oksida logam

Apabila ukuran kation bertambah dan ukuran anio-anion yang diikatnya tetap maka harga rasion radius akan bertambah besar.

Contoh konsep Rasio Radius

Jari-jari ion Be2+ = 59 pm, ion S2-=170 pm. Rasio radius r(Be2+)/r(S2-)=59 pm/170pm=0,35. Bilangan koordinasi ion Be2+ adalah 4, ion Be2+ akan dikelilingi oleh 4 ion S2- dengan geometri tetrahedral. Bilangan koordinasi ion S2- juga 4, ion S2-akan dikelilingi oleh 4 ion Be2+ dengan geometri tetrahedral pula. BeS kemungkinan mengadopsi struktur wurtzit atau zink blende.

Asumsi konsep rasio radiusIkatan dalam senyawa dianggap 100% ionikJari-jari kation dan anion dianggap diketahui dengan pastiIon-ion dianggap sebagai bola-bola keras yang tidak elastisSusunan yang stabil hanya diperoleh apabila kation dan anion saling bersinggunganIon-ion selalu mengadopsi susunan dengan bilangan koordinasi tertinggi

Polarisasi dan karakter kovalen atau sumbangan kovalen pada senyawa ionikDua pendekatan karakter ikatan, yakni :

Ikatan dianggap sepenuhnya ikatan kovalen apabila karakter kovalen lebih dominanIkatan dianggap sepenuhnya ikatan ionik apabila karakter ionik lebih dominan

Daya polarisasi bertambah dengan :Bertambahnya muatan kation dan berkurangnya ukuran kationBertambahnya muatan dan ukuran anionKonfigurasi elektron dari kation

Tiga sifat fisik senyawa ionik yang dapat diterangkan sebagai akibat dari polarisasi, yaitu :KelarutanTitik leburTitik didih zat

Transisi Ikatan Ionik-Ikatan KovalenSeandainya ikatan yang terbentuk merupakan ikatan kovalen maka panjang ikatan teoritisnya dapat diperkirakan berdasarkan persamaan Schomaker-Stevenson rA-B = rA + rB - 9XA-XB . Alternatif lain dalam memperkirakan panjang ikatan kovalen dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan Porterfield atau Persamaan Peter

Apabila panjang ikatan pada suatu senyawa yang diperoleh dari hasil eksperimen sama atau lebih kecil dari panjang ikatan kovalen yang diperoleh berdasarkan persamaaan Schomaker-Stevenson dan yang lainnya maka dapat dianggap merupakan ikatan kovalen

Suatu senyawa yang dalam fase padat atau kristal ikatannya ionik, dalam fase gas ikatannya mungkin berubah menjadi kovalen. Hal ini disebabkan didasarkan atas perbedaan panjang ikatan senyawa dalam fase gas dan panjang ikatan yang dari ketiga persamaan diatasKelarutan Senyawa Ionik dalam Air Apabila senyawa ionik dilarutkan dalam air maka proses pelarutannya dapat digambarkan dengan daur termodinamika

Pada pelarutan senyawa ionik dalam pelarut air harga perubahan entalpi solvasi tidak dapat digunakan untuk meramalkan dapat atau tidaknya suatu senyawa ionik dalam airSenyawa ionik akan mudah larut apabila perbedaan jari-jari kation dan anionnya makin besar. Sebaliknya, senyawa ionik makin sukar larut apabila perbedaan jari-jari kation dan anionnya makin kecil