IKATAN KIMIA Dwi Koko P. M.Sc., Apt. Bagian Kimia Farmasi Fakultas Farmasi – Universitas Jember

Ikatan Kimia Daya tarik menarik antara atom yang menyebabkan suatu senyawa kimia bersatu Ikatan kimia  menentukan sifat-kimia Macam ikatan kimia yang terbentuk dari atom bergantung dari struktur elektron atom ex : energi ionisasi & afinitas elektron Tipe Ikatan Kimia : Ion Kovalen Kovalen Nonpolar Kovalen Polar Kovalen Koordinasi

Ikatan Kimia Ikatan Ion Atom dapat memperoleh atau kehilangan electron membentuk partikel bermuatan (konfigurasi gas mulia) ion Bila tejadi perpindahan elektron diantara atom untuk membentuk partikel bermuatan listrik dan memiliki daya tarik menarik Daya tarik menarik diantara ion – ion yang bermuatan berlawanan  ikatan ion transfers electrons  senyawa ionic (garam)

Elektronegativitas Kemampuan atom untuk menarik elektron

Ikatan Kimia Ikatan Kovalen Ikatan kovalen terbentuk melalui “sharing” electron antara atom yang memiliki elektronegativitas yang sama untuk mencapai konfigurasi gas mulia Ketika 2/lebih atom bereaksi/berikatan dengan ikatan kovalen  molekul shown by dots or line (pair of electron) Struktur Lewis

Ikatan Kovalen (Covalent Bonding)

Ikatan Kovalen Koordinat Sepasang elektron dari satu atom dibagi kepada dua atom

Ikatan Kovalen - Rangkap

Ikatan Kimia C = electronegativity H—H C = 2.1 2.1 DC = 0  equal sharing of electrons Cl—Cl = nonpolar covalent bond C = 3.0 3.0 H—Cl DC = 0.9  unequal sharing of electrons C = 2.1 3.0 = polar covalent bond Na+Cl– DC = 2.1  transfer of electrons C = 0.9 3.0 = ionic bond generally: when DC < 1.9  covalent > 1.9  ionic nonmetal + metal

Question Use a periodic table or use the Pauling electronegativity values to classify each of the following compounds as non-polar covalent, polar covalent, or ionic! F2 KCl H2 HF NaF

Lewis Theory : An Overview Valence e- play a fundamental role in chemical bonding e- transfer leads to ionic bonds Sharing of e- leads to covalent bonds e- are transferred of shared to give each atom a noble gas configuration the octet “Bila logam dan non logam bereaksi, senyawa ini cenderung mengambil atau melepaskan elektron sampai ada 8 elektron pada kulit terluarnya” Kelemahan  tidak semua logam  kaidah oktet

Lewis Symbols A chemical symbol represent the nucleus and the core e- Dots around the symbol represent valence e- 1 dot  1 electron

Simbol Lewis  menggambarkan ikatan kimia antara atom Rumus kimia/formula yang ditulis menggunakan simbol Lewis  struktur Lewis

Writing Lewis Structure All the valence e- of atoms must appear Usually, the e- are paired Usually, each atom requires an octet H only requires 2 electron Multiple bonds may be needed Readily formed by C, N, S, O, and P

Skeletal Structure Identify central and terminal atoms Hydrgen atoms are always terminal atoms Central atoms are generally those with the lowest electronegativity Carbon atoms are always central atoms Generally structures are compact and symmetrical

Strategi Penulisan Struktur Lewis Count the total number of valence e- in the structure Draw a skeletal structure Place two electrons in each bond in the skeletal structure Complete the octets of terminal atoms (H  duets) Substract the number e- used to this point from the total number of valence (Do any electrons remain?) Place remaining electrons on the central atom Do all atoms have octets (duets for H)? Form multiple bonds as needed to complete octets A satisfactory Lewis structure is obtained Yes No No Yes

Muatan Formal (Formal Charge) Merupakan muatan (+) atau (-) dari masing – masing atom Jumlah muatan formal dari masing-masing atom merupakan muatan total dari molekul atau ion

Struktur Lewis – Muatan Formal Jumlah total muatan formal merupakan muatan keseluruhan dari suatu molekul/ion Muatan Formal seharusnya memiliki nilai sekecil mungkin Muatan Formal Negatif Formal biasanya pada unsur yg paling elektronegatif Muatan formal yang memiliki tanda sama pada atom yang bertetangga  tidak disukai

Exceptions to the Octet Rule Odd e- species Incomplete Octets Expanded Octets

Draw Lewis structures of the following: Question Draw Lewis structures of the following: CCl4 CH2O C2H2 CH3OH CH3CHCH2 HCN

Molekul Polar & Elektronegativitas Elektronegativitas  daya tarik atom pada elektron dalam suatu ikatan kimia Dalam molekul muatan (+) & (-) yang sama dipisahkan oleh jarak yang menunjukkan suatu dipol Molekul  polar Dipol ditentukan secara kuantitatif oleh momen dipol (hasil muatan disetiap ujung dipol X jarak kedua muatan) Momen dipol suatu molekul  jumlah masing- masing ikatan dipol (ikatan polar)

The Shape of Molecules Bond length – distance between nuclei Bond angle – angle between adjacent bonds VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) Theory Teori yang digunakan untuk mempelajari gaya tolak antar sesama elektron valensi pada kulit terluar Dengan teori ini ternyata struktur ruang suatu senyawa dapat ditentukan dengan memperhatikan elektron bebas dan elektron ikatan dari senyawa yang bersangkutan Electron group geometry – distribution of e- pairs Molecular geometry – distribution of nuclei

Interaksi Antar Molekul

Gaya Tarik- menarik antar molekul Secondary forces (van der Waals forces) Intermolecular forces Intramolecular forces Macamnya : Interaksi dipol – dipol Interaksi “London Forces” Energi gaya sekunder ini lebih rendah (10%-20% dari ikatan kovalen / ion) dari ikatan kimia  berpengaruh pada sifat fisika kimia dari molekul2 penting (protein, polisakarida, DNA)

Interaksi Dipol - Dipol Gaya Tarik menarik antara molekul polar disebut gaya dipol dipol Senyawa tersusun dari molekul polar memiliki mp dan bp lebih tinggi dari senyawa yang tersusun atas molekul yang tidak polar (nonpolar)

Interaksi Gaya London temporary dipoles are caused by the erratic motions of electrons that result in uneven distributions of electrical charge within the molecule at any given time The attractive force resulting from this temporary dipole is called a London force. This phenomenon occurs in all molecules The strength of the London force can range from being many times weaker than dipole–dipole forces tobeing about equal to them Contoh : metana terkondensasi pad suhu yang sangat rendah

Ikatan Hidrogen The differences in electronegativity between hydrogen and N,O,F elements, and therefore the polarity within such a bond, are very large This polarity leads to a unique and very strong attractive force, called hydrogen bonding, between molecules such as H2O, NH3, and HF.

Ikatan Hidrogen is a special case of a dipole–dipole attraction because it is significantly stronger than any other dipole–dipole secondary force It forms not only between identical molecules, as occurs in liquid water between molecules of H2O or in ammonia between molecules of NH3 , but also between different molecules, allowing mixtures, for example, of water and ammonia The bond, though strong, is weaker than a covalent bond and is therefore depicted as a longer bond than the covalent bonds