Ikatan Kovalen

Elektron Valensi dan Elektron Dalam ? berdasarkan bilangan kuantum utama (n) Simbol Lewis atau Lambang Lewis lambang unsur dengan sejumlah titik yang menyatakan elektron valensi dari atom

Ikatan Kovalen Ikatan kimia dapat didefinisikan : sebagai gaya yang menyebabkan sekumpulan atom yang sama atau berbeda menjadi satu kesatuan dengan perilaku yang sama. Terjadi karena sekelompok atom yang menunjukkan perilaku sebagai satu kesatuan tersebut lebih stabil atau memiliki tingkat energi yang lebih rendah daripada tingkat energi atom-atomnya dalam keadaan terpisah. Contoh : H(g) + H(g)  H2(g) H = -432 kJ/mol Apabila dua atom H saling mendekat, maka : Gaya tarik elektrostatik terjadi antara inti-inti atom yang bermuatan positif dengan elektron-elektron yang bermuatan negatif Gaya tolak elektrostatik terjadi antara inti atom hidrogen dengan inti atom hidrogen yang lain, serta antara awan elektronnya

Pada waktu dua atom hidrogen saling mendekat maka gaya tarik akan lebih kuat dibandingkan gaya tolak sampai jarak antara dua atom hidrogen tetap. Pada jarak ini kekuatan gaya tarik dan gaya tolak adalah seimbang dan antara dua atom hidrogen tersebut terjadi ikatan kovalen.panjang ikatan kovalen merupakan jarak antara dua inti atom hidrogen pada saat kekuatan gaya tarik dan gaya tolak seimbang

Macam-macam ikatan kovalen : Ikatan kovalen polar : berbeda Pada waktu ikatan kovalen terbentuk, dua elektron yang ada dipakai secara bersama oleh dua atom hidrogen yang berikatan. Dalam hal ini dua elektron tersebut seakan-akan berfungsi sebagai perekat yang mengikat dua inti atom hidrogen menjadi sebuah molekul H2. Gagasan ini dikembangkan oleh G.N. lewis dan I. Langmuir Macam-macam ikatan kovalen : Ikatan kovalen polar : berbeda Ikatan kovalen nonpolar :  sama Ikatan kovalen terjadi antara dua atom yang sama atau berbeda Ikatan kovalen koordinasi : H3NBF3 Ikatan kovalen tunggal dan rangkap

Keelektronegatifan Kemampuan suatu atom menarik elektron dalam ikatan kimia

Classification of bonds by difference in __________________ Bond Type ___________  2 ___________ 0 < and <2 ____________ Increasing difference in electronegativity Covalent share e- Polar Covalent partial transfer of e- Ionic transfer e- 9.5

Aturan sederhana pembentukan ikatan kovalen orbital-orbital atom yang berikatan harus saling tumpang tindih Setiap ikatan kovalen terbentuk dari dua buah elektron yang berpasangan dengan spin berlawanan Untuk unsur periode 2, bila elektron valensi atom pusat terdapat 4/lebih e, maka berlaku aturan oktet.contoh CH4, NH3, H2O, HF Untuk unsur periode 2, bila elektron valensi atom pusat terdapat kurang dari 4e,aturan oktet tidak harus dipenuhi. Contoh : BeCl2 , BF3 Untuk unsur periode 3 atau lebih pada waktu membentuk ikatan kovalen, jumlah elektron valensinya boleh lebih dari 8. contoh : PF5, SF6 ,IF7

Pasangan Elektron dan Elektron tidak Berpasangan PEI = pasangan elektron ikatan PEB = Pasangan elektron Bebas ETB = elektron tidak berpasangan

Muatan Formal (QF) QF = NA - NM = NA – NLP – ½ NBP Muatan hipotetik yang dimiliki oleh atom-atom yang berikatan kovalen pada suatu molekul atau ion poliatomik apabila pasangan elektron ikatan dianggap tertarik sama kuat oleh dua atom yang berikatan (atom-atom tersebut dianggap memiliki keelektronegatifan yang sama) QF = NA - NM = NA – NLP – ½ NBP NA = jumlah elektron valensi atom bebasnya NM = jumlah elektron yang menjadi milik suatu atom dalam molekul atau ion NLP = jumlah pasangan elektron bebas NBP = jumlah pasangan elektron ikatan

Contoh : H2O BeF42- NH4+ SO42- SCN- N2O Atom pusat dan Substituen pada Molekul Sederhana dan Ion Poliatomik Sederhana Contoh : PF5 SF6 IF7 NH4+ Atom H tidak pernah berlaku sebagai atom pusat suatu molekul atau iom poliatomik, seperti pada H2O, H2S dll Untuk molekul-molekul sederhana seperti asam oksi, atom pusatnya adalah atom setelah H. seperti HNO2 dan HNO3 Bilangan Koordinasi suatu atom dalam molekul dan ion poliatomik merupakan jumlah dari PEI, PEB dan ETB yang terdapat pada kulit valensi atom contoh : CO2, CO, NO2 BK atom pusat = ½ (elektron valensi atom pusat + elektron yang didonorkan substitien)- muatan)

Langkah-langkah menuliskan struktur Lewis subtituen Banyaknya elektron yang didonorkan H 1 F Cl Br I OH O (Terminal) Contoh : CCl4, BF3, CO2, NH4+, [BeF4]2- dan B(OH)3 Langkah-langkah menuliskan struktur Lewis 1. Menentukan atom pusat 2. Menentukan susunan atom-atom (kerangka struktur)

3. Menentukan jumlah elektron total (JET) dengan menjumlahkan semua elektron valensi atom-atom penyusun molekul atau ion 4. Menempatkan sebuah ikatan  antara atom pusat dengan setiap substituen yang ada. (JE ) 5. Menempatkan sisa elektron secara berpasangan (PEB) pada semua substituen yang ada sampai aturan oktet terpenuhi. (JE PEB) 6. Menghitung sisa elektron (SE) = JET- JE -JE PEB Kemudian menempatkan sisa elektron pada atom pusat sebagai PEB/ETB. Cek apakah pada struktur yang diperoleh memiliki muatan formal terendah. Bila demikian, maka struktur yang diperoleh dalah struktur lewis yang memenuhi

7. Bila muatan formal atom-atom harganya belum minimal, maka satu atau lebih PEB pda substituen-substituen diubah menjadi ikatan  antara atom pusat dengan substituen-substiuen sampai semua atom memiliki harga muatan formal terendah Contoh : BF3 NF3 NO3- POF3 NO2- NO SO32- 8. ClO- 9. ClO4- 10. NO2 11. SO2 12. CO32- 13. XeF4 14. CS2 15. PF3 16. SnH4 17. HONH2 18. H2CO3 19. HNO3 20. NO

XeF2 O3 SO3 TeCl4 ICl2+ ClF3 XeO3 SF4 NO2+ ClO2 OCl2 CO NH2-

Latihan: Gambarkan struktur Lewis

Resonansi Struktur lewis suatu molekul atau ion poliatomik yang digambarkan lebih dari satu struktur. contoh : NO3- Resonansi : penggunaan dua atau lebih struktur lewis untuk menggambarkan molekul tertentu. Harus diingat bahwa tidak satupun dari struktur resonansi yang sesungguhnya, yang merupakan struktur tersendiri yang unik dan stabil. Resonansi adalah ciptaan manusia, yang disusun untuk mengatasi keterbatasan model ikatan yang sederhana ini struktur sebenarnya merupakan hibrida resonansi dari struktur kanonis

Struktur kanonis yang diajukan mempunyai PEB yang sama banyak Beberapa aturan dalam menggambarkan struktur-strukur kanonis yang terlibat dalam resonansi : Dalam struktur kanonis yang diusulkan posisi dari atom-atom yang ada harus selalu tetap Strukur kanonis yang diusulkan harus mempunyai jumlah ikatan yang maksimal dan sama banyak. Contoh NO2- Distribusi muatan formal dalam struktur-strukur kanonis masuk akal. Muatan formal positif berada pada atom elektropositif begitu juga sebaliknya agar diperoleh struktur yang stabil. Contoh ion nitroamida; kecuali pada CO Struktur kanonis yang diajukan mempunyai PEB yang sama banyak

Kontroversi dalam penulisan struktur Lewis Contoh kasus pada SO2 , SO3 Berdasarkan aturan oktet Berdasarkan aturan dengan muatan formal minimal Penulisan struktur lewis dengan atom-atom yang ada mimiliki muatan formal minimal cenderung cocok dengan fakta eksperimen Contoh : ClO3-, SO42-

Dehidrasi asam malonat, CH2(CO2H)2 dengan penambahan P2O5 pada 430 K menghasilkan suboksida karbon rumus molekul C3O2. Kerangka molekul tersebut adalah OCCCO. Siboksida ini berwujud gas pada temperature ruang (mp = 160 K dan bp = 279 K) Gambarkan struktur lewis senyawa C3O2, dan lengkapi dengan muatan formal pada masing-masing atomnya. Molekul OCCCO isoelektronik dengan [OCNCO]+. Gambarkan struktur Lewis [OCNCO]+ lengkap dengan muatan formalnya. Analisis XRD terhadap garam [OCNCO]+[Sb3F16]- menunjukkan struktur ion [OCNCO]+ yang memiliki sudut ikatan C-N-C sebesar 131o. gambarkan struktur titik lewis tersebut lengkap dengan muatan formalnya untuk ion [OCNCO]+ yang sesuai dengan hasil analisis XRD tersebut . Ion disinamida C2N3- pada senyawa Cs(C2N3) diketahui isoelektronik dan isostruktural dengan [OCNCO]+ pada [OCNCO]+[Sb3F16]-. Gambarkan struktur lewis dan muatan formal ion disinamida

Salah satu senyawa nitrogen fluoride adalah N2F2 yang berwujud gas pada temperature ruang Gambarkan struktur Lewis senyawa tersebut Tentukan hibridisasi orbital atom N pada molekul N2F2 Perkirakan sudut ikatan N-N-F pada molekul N2F2 Gambarkan overlap orbital yang membentuk ikatan N-N pada molekul N2F2 Gambarkan isomer yang mungkin untuk N2F2