Ringkasan Materi tentang Ikatan Ion

Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa atom yang konfigurasi elektronnya tidak menyerupai atom atom gas muliaadalah tidak stabil dan atom ini cenderung untuk menstabilkan diri. Caranya adalah dengan melepas electron membentuk ion positif atau menangkap electron memebntuk ion negative samapai konfigurasi elektronnya mirip dengan konfigurasi atom gas mulia.

Ketika ion positif bertemu dengan ion negate maka akan terjadi gaya tari menarik (gaya elektrostatik) diantara keduanya karena muatan yang berlawanan sehingga membentuk suatu ikatan yang dinamakan ikatan ion. Ion positif dan ion negative terjadi ketika ada serah terima electron anatar atom. Ada atom yang menyerahkan elektronnya membentuk ion positif dan ada atom yang menyerap electron membentuk ion negative.

“Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi antara ion positif dan ion negative yang saling tarik menark setelah terjadi serah terima electron”

Proses terbentuknya ikatan ion

Untuk lebih jelasnya bagaimana ikatan ion ini terbentuk marilah kita perhatikan proses terbentuknya senyawa NaCl

Na dengan nomor atom 11

Konfigurasi elektronnya = 2 8 1

Natrium memiliki satu electron berlebih dikulit terluar dari atom atom gas mulia ( 2 8) sehingga natrium akan cenderung melepaskan satu electron terluarnya itu supaya konfigurasinya stabil dan memebntuk ion postitif (+1)

Cl dengan nomor atom 17

Konfigurasi electron = 2 8 7

Jika kita lihat ternyata atom Cl kekurangan sebuah electron agar konfigurasinya sesuai dengan atom gas mulia (2 8 8). Hal ini menyebabkan atom Cl akan stabil dengan cara menyerap sebuah electron dan membentuk ion negative ( - 1).

Ketika atom Na memberikan elektronnya kepada atom Cl sehingga Na menjadi ion Na+ dan Cl menjadi ion Cl-, aka nada gaya tarik menarik (gaya elektrostatik) yang terjadi dikedua atom sehingga terjadilah ikatan ion yang membentuk senyawa NaCl.

Gambar proses terbentuknya ikatan ion dalam NaCl

Secara ringkas proses diatas dapat kita tulis dengan :

Hal yang sama juga akan terjadi pada pemebntukan senyawa ion lainnya misalnya Al2O3.

Al dengan nomor atom 13

Konfigurasi electron = 2 8 3

O dengan nomor atom 8

Konfigurasi electron = 2 6

Al akan stabil dengan melepas 3 elektron terluarnya membentuk ion Al3+ dan O akan stabil dengan menyerap 2 elektron membentuk ion O-2.

Al  Al3+ + 3e

O + 2e  O-2

Menyamakan jumlah electron yang dilepas dan diterima.

Secara ringkas berikut saya berikan rumus kimia senyawa ion yang terbentuk jika atom Golongan IA, IIA, dan IIIA berikatan ion dengan atom golongan VA, VIA dan VIIA

Faktor yang mepengaruhi terbentuknya senyawa ion

Apakah dua unsur (yang satu cenderung melepaskan electron dan yang lain cenderung menerima electron) jika saling berdekatan atau bersentuhan akan memebentuk senyawa ion???

Jawabannya adalah belum tentu. Hal ini bergantung pada tingkat energy sebelum dan sesudah rekasi. Dua buah ion yang berlawanan muatan dapat membentuk senyawa dengan ikatan ion apabila mencapai suatu energy yang dinamakan energy kisi.

Energi ksi (U) adalah energy yang terlibat dalam pemebentukan 1 mol senyawa ion dari ion ionnya dalam keadaan gas.

Menurut Born – Harber, kita dapat melihat hubungan antara energy kisi dengan energy lainnya pada saat pemebntukan senyawa ion, yaitu dengan menggunakan siklus yang disebut dengan Lingkaran Born – Harber. Dari siklus ini natinya kita bisa menghitung energy kisi pembentukan suatu senyawa .

Contoh : Pembentukan senyawa NaCl

Lingkaran Born – Harber

Berdasarkan siklus diatas dapat kita lihat bahwa untuk membentuk senyawa NaCl ada dua cara. Pertama adalah dari reaksi Na(s) + Cl2(g) yang melibatkan energy yang disebut kalor pembentukan. Cara kedua adalah reaksi ion Na+(g) + Cl-(g) yang melibatkan energy yang disebut dengan energy kisi.

Karena ion Na+ dan Cl- tidak terdapat bebas dialam, maka ada perubahan untuk menghasilkan kedua ion ini yaitu untuk menghasilkan ion Na+(g) dari Na(s) diperlukan dua perubahan yaitu sublimasi (S) dan ionisasi (I). Sedangkan untuk menghasilkan Cl-(g) dari Cl2(g) diperlukan juga dua perubahan yaitu disosiasi (D) dan afinitas electron (A).

Berikut energy energy yang terlibat dalam pemebentukan senyawa ion NaCl berdasarkan lingkaran Born – Harber.

Kalor pembentukan (∆H) adalah energy yang menyertai pembentukan 1 ol senyawa langsung dari unsur unsurnya.

Na(s) + ½ Cl2(g)  NaCl(s)

Kalor sublimasi (S) adalah energy yang menyertai perubahan 1 mol padatan menjadi gas

Na(s)  Na(g)

Energi ionisasi (I) adalah energy yang menyertai pengionan 1 mol unsur dalam keadaan gas.

Na(g)  Na+(g) + e

Energi disosiasi (D) adalah energy yan menyertai penguraian 1 mol molekul menjadi atom atomnya dalam keadaan gas.

Cl2(g)  2Cl(g)

Afinitas electron (A) adalah ebergi yang menyertai masuknya sebuah electron ke dalam atom dalam keadaan gas.

Cl(g) + e  Cl-(g)

Berdasarkan hukum hess, maka kita dapat membuat hubungan keenam energy yang terlibat dalam pembentukan senyawa ion NaCl berdasarkan lingkaran Born – Harber yaitu : 

∆H = S + I + ½ D + A + U

Contoh soal dan pembahasan :

Soal 1           

Buatlah lingkaran Born – Harber dan tentukanlah kalor pembentukan dari senyawa LiF, jika diketahui :

Kalor penguapan Li(s) = + 155 kJ/mol

Kalor disosiasi F2(g) = + 158 kJ/mol

Energy kisi LiF (s) = - 1.016 kJ/mol

Kalor ionisasi Li(s) = + 520 kJ/mol

Afinitas electron F(g) = - 328 kJ/mol

Jawab :           

Langkah pertama adalah mebuat reaksi pembentukan 1 mol LiF(s) langsung dari unsur unsurnya yaitu Li(s) dan F2(g).

Li(s) + 1/2F2(g)  LiF(s)

Langkah selanjutnya adalah membuat proses penguapan, disosiasi, ionisasi, afinitas electron dan energy kisi dari masing masing zar yang terlibat.

Lingkaran Born – Harber

∆Hf = S + I + 1/2D + A + U

= 155 + 520 + (1/2 x 158) – 328 – 1016

= - 590 kJ/mol

Soal 2                

Hitunglah energy kisi CaCl2 (dalam kJ/mol) bla diketahui :

Energi penguapan C(s) = 192 kJ/mol

Energy ionisasi I Ca = 389,5 kJ/mol

Energi ionisasi II Ca = 1146 kJ/mol

Afinitas electron Cl = - 348 kJ/mol

Energi ikat Cl – Cl = 238 kJ/mol

Kalor pembentukan CaCl2 = - 795 kJ/mol

Jawaban:

Ca adalah atom golongan IIA yang akan stabil dengan melepas 2 buah electron. Oleh karena itu pada data ada dua energy ionisasi Ca untuk masing masing electron yang dilepaskannya. 

Energy ikat Cl – Cl sama dengan energy disosiasi untuk memutus ikatanpada molekul Cl2.

Lingkaran Born – Harber

∆H = S + D + U + I1 + I2 + A

U = ∆H – (S + D + I1 + I2 + A)

= - 795 – ( 192 + 238 + 389,5 + 1146 – 348)

= - 795 – 1617,5

= - 2412,5 kJ/mol

Sifat Senyawa Ion

Titik didih dan titik leleh

Daya tarik antara ion postif dan ion negative dalam senyawa ion cukup besar, sehingga sebuah ion akan dikelilingi oleh beberapa ion lainnya yang berbeda muatan. Hal ini mengakibatkan ikatan dalam senyawanya menjadi kuat sehingga titik didh dan titik leleh senyawa ion sangat tinggi

Kelarutan

Pada umumnya senyawa ion larut dalam pelarut polar (seperti air dan ammonia), karena sebagian molekul pelarut menghadap kutub negative ion dan sebagian lagi akan menghadap kutub posfitif ion sehingga ion ion ini akan terpisah.

Hantaran listrik

Hantaran listrik terjadi bila medium yang mengandung partikel bermuatan dapat bergerak bebas. Senyawa ion dalam wujud padat tidak dapat menghantarkan arus listrik karen ion ionnya tidak dapat bergerak bebas. Sementara dalam bentuk lelehan atau larutan, senyawa ion adalah konduktor yang sangat baik. Umumnya senyawa ion digolongkan ke dalam larutan elektrolit kuat.

Kekerasan.

Karena kuatnya ikatan antara ion positif dengan ion negative dalam senyawa ion, mengakibatkan senyawa ion pada suhu kamar berwujud padat dan berbentuk kristal. Permuakaan kristal ini tidak mudah bergeser atau tergore karena ikatan yang kuat tadi.