Jumat, 01 Mei 2009

SENYAWA

IKATAN IONIK DAN KOVALEN
Ikatan merupakan kelengkapan yang melekatkan antar atom. Atom-atom dapat dijaga kesatuannya karena beberapa sebab, tetapi semua ikatan harus bekerja dengan elektron-elektronya, khususnya elektron-elektron terluarnya dari atom-atom. Ada ikatan-ikatan yang terbentuk karena saling berbaginya elektron. Ada ikatan-iakatan yang terjadi karena tarik-menarik sepenuhya dari muatan listrik yang berbeda muatan. Ada ikatan-ikatan yang terjadi dari muatan-muatan parsial, atau posisi atau bentuk elektron di sekitar atom. Tetapi semua ikatan harus bekerja dengan elektron-elektron. Karena kimia adalah studi unsur-unsur, senyawa, dan bagaimana mereka berubah, itulah mungkin dikatakan bahwa kimia merupakan studi tentang elektron-elektron. Bila kita mempelajari perubahan-perubahan yang terjadi oleh aktivitas proton-proton atau neutron-neutron, berarti kita belajar fisika nuklir. Dalam reaksi kimia, unsur-unsurnya tidak berubah dari satu unsur ke unsur lain, tetapi hanya mengalami penyusunan ulang dalam ikatan-ikatannya.
Senyawa adalah sekelompok atom dengan jumlah dan jenis atom tertentu yang di dalammnya ia disusun ulang dalam cara yang spesifik. Setiap bagian dari bahan itu benar-benar sama. Sebenarnya unsur-unsur yang sama itu benar-benar memiliki proporsi yang sama dalam setiap bagian senyawanya. Air adalah contoh suatu senyawa. Satu atom oksigen dan dua atom hidrogen membangun molekul air. Masing-masing atom hidrogen melekat ke sebuah atom oksigen melalui sebuah ikatan. Susunan apapun yang lain yang tidak seperti itua adalah bukan air. Kalau unsur-unsur apapun yang lain terikat, itu juga bukan air. H2O adalah rumus untuk senyawa air. Rumus ini menunjukkan bahwa ada dua atom hidogen dan satu atom oksigen dalam senyawa tersebut. H2S adalah hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida tidak memiliki jenis-jenis atom yang sama dengan air. Ia merupakan senyawa yang berbeda. H2O2 adalah rumus untuk hidrogen peroksida. Ia mungkin memiliki unsur-unsur yang benar ada dalam air, tetapi mereka di dalamnya tidak memiliki proporsi yang sama dengan air. Ia bukanlah air. Kata rumus itu juga digunakan untuk menentukan bagian terkecil dari senyawa apapun juga. Molekul adalah rumus tunggal dari suatu senyawa yang disatukan oleh ikatan-ikatan kovalen. Hukum Perbandingan Tetap menyatakan bahwa suatu senyawa yang diketahui selalau mengandung perbandingan perbandingan berat yang sama dari unsur-unsur yang samanya.

IKATAN IONIK
Beberapa atom, seperti logam cenderung kehilangan elektron-elektron untuk membentuk kulit elektron terluar atau kulit-kulit elektronnya lebih stabil dan atom-atom yang lainnya cenderung menarik elektron itu untuk melengkapi kulit terluarnya. Ion adalah suatu partikel yang bermuatan. Elektron bermuatan negatif. Muatan negatif dari elektron-elektron tersebut dapat diimbangi oleh muatan positif dari proton-protonnya, tetapi jumlah proton tidak berubah dalam reaksi kimia. Bila suatu atom melepaskan elekton-elektron ia menjadi sebuah ion positif karena jumlah proton melebihi jumlah elektron. Ion non-logam dan kebanyakan ion poliatomik memiliki muatan negatif. Ion non-logam cenderung menarik elektron untuk melengkapi kulit elektron terluarnya. Bila jumlah electron melebihi jumlah proton, ion tersebut adalah negatif. Tarik-menarik antara ion positif dan ion negatif adalah ikatan ionik. Ion positif apapun akan mengikat dengan ion negatif apapun. Suatu senyawa ionik merupakan kumpulan atom yang terikat oleh suatu ikatan ionik yang merupakan bagian pemersatu yang paling utama dari senyawa tersebut. Suatu ion positif, apakah ia merupakan atom tunggal atau sekelompok atom dengan muatan kolektif yang sama, disebut kation. Nama sebuah senyawa ionik adalah nama ion positifnya (kation) yang pertama dan ion negatifnya (anion) yang keduanya.
Valensi atom merupakan jumlah muatannya sebagai ion. Nama ion untuk unsur logam yang hanya satu valensi seperti unsur-unsur Golongan 1 atau Golongan 2, adalah sama dengan nama unsurnya. Nama ion untuk unsur-unsur non-logam (anion) memakai nama unsurnya dengan akhiran –ida. Sebagai contoh, ion fluor adalah fluorida, ion oksigen adalah oksida, ion iodium adalah iodida. Terdapat sejumlah unsur, biasanya unsure-unsur transisi, memiliki lebih dari satu valensi, yang memiliki nama sendiri-sendiri, contohnya ion ferri adalah ion besi dengan muatan tiga positif. Ion ferro adalah ion besi dengan muatan dua positif. Terdapat sejumlah gugus/kelompok atom-atom umum yang memiliki sebuah muatan untuk keseluruhan gugusnya. Suatu kelompok yang demikian disebut ion poliatomik atau radikal. Kami menyarankan paling baik mempelajarinya dengan menghafal daftar ion-ion poliatomik beserta nama, rumus, dan muatannya. Kami juga menyediakan soal-soal untuk ion-ion umum dan juga cara membaca dan menuliskan senyawa ionik.

BEBERAPA ATOM DENGAN VALENSI-VALENSINYA
CATATAN: TERDAPAT DUA NAMA UMUM UNTUK ION. ANDA HARUS MENGETAHUI KEDUA SISTEM PENAMAAN YANG TERSEDIA.
ION SISTEM STOK SISTEM LAMA ION SISTEM STOK SISTEM LAMA
Fe2+ Besi II ferro Fe3+ besi III ferri
Cu+ Tembaga I kupro Cu2+ Tembaga II kupri
Au+ Emas I auro Au3+ Emas III auri
Sn2+ Timah II stano Sn4+ Timah IV stani
Pb2+ Timbal II plumbo Pb4+ Timbal IV plumbi
Hg+ Raksa I merkuro Hg2+ Raksa II merkuri
Cr2+ Krom II kromo Cr3+ Krom III kromi
Mn2+ mangan II mangano Mn3+ Mangan III mangani

Ion-ion dengan sistem stok diucapkan, “tembaga satu”, “tembaga dua”, dst. Perhatikan bahwa untuk membedakan dalam sistem lama, dua ion yang paling mungkin dari sebuah atom yang memiliki valensi ganda memiliki akhiran. Yang terkecil muatannya diberi akhiran –o dan yang terbesar dari keduanya diberi akhiran –i. Sistem penamaan yang lama kurang bisa dipakai karena akan lebih banyak nama ion sementara satu atom saja dalam suatu unsur transisi misalnya mangan, memiliki lebih paling tidak 5 valensi.
BEBERAPA ATOM YANG HANYA MEMILIKI SATU VALENSI YANG UMUM:
SEMUA UNSUR GOLONGAN 1 ADALAH +1
SEMUA UNSUR GOLONGAN 2 ADALAH +2
SEMUA UNSUR GOLONGAN 7 (HALOGEN) ADALAH -1 BILA IONIK
Oksigen dan belerang (GOLONGAN 6) adalah -2 bila ionik
Hidogen biasanya +1
Al3+, Zn2+, dan Ag+

ION-ION RADIKAL DAN POLIATOMIK
Ion-ion radikal atau poliatomik berikut ini adalah gugus atom dari lebih satu macam unsur yang terikat melalui ikatan kovalen. Mereka biasanya sering merupakan ion tersendiri dalam sebuah reaksi ionik. Muatan pada radikal adalah untuk keseluruhan gugus/kelompok atom itu sebagai satu kesatuan. Inilah radikal-radikal yang umum yang harus anda pelajari DENGAN MUATAN DAN NAMANYA.
(NH4)+ AMONIUM – Jangan tertukar dengan NH3, AMONIAK (GAS)
(NO3)- NITRAT (Jangan tertukar dengan NITRIDA (N3-) atau NITRIT)
(NO2)- NITRIT (Jangan tertukar dengan (N3-) atau NITRAT)
(C2H3O2)- ASETAT (CATATAN – Bisa ditulis tidak hanya dengan cara ini saja)
(ClO3)- KLORAT (Jangan tertukar dengan KLORIDA (Cl-) atau KLORIT)
(ClO2)- KLORIT (Jangan tertukar dengan KLORIDA atau KLORAT)
(SO3)2- SULFIT (Jangan tertukar dengan (S2-) atau SULFAT)
(SO4)2- SULFAT (Jangan tertukar dengan SULFIDA (S2-) atau SULFIT)
(HSO3)- BISULFIT (atau HIDROGEN SULFIT)
(PO4)3- FOSFAT (Jangan tertukar dengan P3-, FOSFIDA)
(HCO3)- BIKARBONAT (atau HIDROGEN KARBONAT)
(CO3)2- KARBONAT
(HPO4)2- HIDROGEN FOSFAT
(H2PO4)- DIHIDROGEN FOSFAT
(OH)- HIDROKSIDA
(CrO4)2- KROMAT
(Cr2O7)2-DIKROMAT
(BO3)3- BORAT
(AsO4)3- ARSENAT
(C2O4)2- OKSALAT
(ClO4)- PERKLORAT
(CN)- SIANIDA
(MnO4)- PERMANGANAT

ASAM-ASAM YANG BERASAL DARI BEBERAPA ION POLIATOMIK YANG UMUM.
Asam-asam ini ditulis dengan ion poliatomikya dalam tanda kurung ( ) untuk mengenali asal mereka. Biasanya senyawa-senyawa ini ditulis tanpa tanda kurung ini, seperti HNO3 atau H2SO4. Perhatikan bahwa ion-ion poliatomik dengan sebuah muatan negatif tunggal hanya memiliki satu hidrogen. Ion-ion poliatomik dengan muatan -2 memiliki 2 hidrogen.
H(OH) AIR (!)
H(NO3) ASAM NITRAT
H(NO2) ASAM NITRIT .
H(C2H3O2) ASAM ASETAT
H2(CO3) ASAM KARBONAT
H2(SO3) ASAM SULFIT
H2(SO4) ASAM SULFAT
H3(PO4) ASAM FOSFAT
H2(CrO4) ASAM KROMAT
H3(BO3) ASAM BORAT
H2(C2O4) ASAM OKSALAT

MENULISKAN RUMUS-RUMUS SENYAWA IONIK
Pada daftar di atas, radikal-radikal dan senyawa-senyawanya memiliki sebuah angka yang ditulis kecil (subskrip) setelah dan di bawah suatu unsur bila ada lebih dari satu jenis dari atom itu. Contohnya, ion amonium memiliki satu atom nitrogen dan empat atom hidrogen di dalamnya. Asam sulfat memiliki dua hidrogen, satu belerang, dan empat oksigen.
Mengenali ion-ion adalah cara terbaik untuk mengenali senyawa-senyawa ionik dan memperkirakan bagaimana bahan-bahan akan bergabung. Orang yang tidak mengetahui ion amonium dan ion nitrat akan kesulitan waktu menetapkan bahwa NH4NO3 adalah amonium nitrat. Kami sangat menyarankan anda mengetahui semua ion di atas, lengkap dengan valensi atau muatannya.
Mari kita pertimbangkan apa yang terjadi dalam sebuah ikatan ionik dengan menggunakan konfigurasi elektron, aturan oktetnya, dan beberapa visualisasi yang berguna. Sebuah atom natrium memiliki 11 elektron di sekelilingnya. Kulit yang pertama memiliki 2 elektron dalam sub-kulit s. Kulit kedua juga penuh dengan 8 elektron dalam sebuah sub-kulit s dan p. Kulit terluar memiliki 1 elektron yang menyendiri, sebagaimana pada unsur-unsur yang lainnya dalam Golongan 1. Elektron terluar ini dapat terlepas dari atom natriumnya, menyisakan sebuah ion natrium dengan muatan positif 1 dan sebuah elektron. Atom klor memiliki 17 elektron. Dua berada di kulit pertama, 8 di kulit kedua, dan 7 di kulit terluar. Kulit terluar kekurangan 1 elektron untuk membentuk kulit yang penuh, sebagaimana semua unsur-unsur Golongan 7. Bila atom klor tersebut mengambil elektron lain, ia menjadi sebuah ion negatif. Ion positif natrium yang kekurangan sebuah elektron ditarik ke ion negatif klorida dengan sebuah elektron ekstra. Simbol untuk elektron tunggal yang tak terikat adalah e-.
1/2 Cl2 + Na Cl + e- + Na+ Cl- + Na+ Na+Cl- NaCl
Senyawa apa saja harus memiliki muatan bersih sama dengan nol. Muatan positif tunggal dari natrium meniadakan muatan negatif tunggal dari ion klorida. Ide yang sama akan terjadi untuk sebuah senyawa ionik yang terbuat dari ion-ion 2- dan 2+, atau 3+ dan 3-, seperti pada magnesium sulfat atau aluminium fosfat
Mg2+ + (SO4)2- Mg2+(SO4)2- Mg(SO4) atau MgSO4
Al3+ + (PO4)3- Al3+(PO4)3- Al(PO4) atau AlPO4
Tapi apa yang terjadi bila jumlah muatan tidak seimbang? Aluminium bromida memiliki sebuah kation positif 3 dan sebuah anion bermuatan negatif tunggal. Senyawa tersebut harus ditulis dengan 1 ion aluminium dan 3 bromida. AlBr3. kalsium fosfat memiliki sebuah kation 2+ dan anion 3-. Bila anda suka berpikir dengan cara ini, jumlah muatannya harus dipindahkan ke ion yang lainnya. Ca3(PO4)2. Perhatikan bahwa harus ada 2 fosfat dalam masing-masing kalsium fosfat, sehingga tanda kurung harus termasuk dalam rumus tersbeut untuk mengenalinya. Masing-masing rumus kalsium fosfat (senyawa-senyawa ionik tidak membentuk molekul.) memiliki 3 atom kalsium, 2 atom fosfat, dan 8 atom oksigen.
Terdapat sejumlah kecil senyawa-senyawa ionik yang tidak cocok ke dalam cara tersebut untuk sebuah sebab atau lainnya. Contoh yang baik yang seperti ini adalah pada magnetit, suatu bijih besi, Fe3O4. muatan yang dihitung pada masing-masing atom besi akan menjadi +8/3, bukan muatan yang sebenarnya yang mungkin. Penyimpangan dari sistem tersebut dalam kasus magnetit dapat dihitung karena merupakan campuran dari ion-ion feri dan fero yang umum.

SENYAWA KOVALEN BINER
Frase senyawa biner berarti bahwa ada dua jenis atom dalam sebuah senyawa. Senyawa-senyawa kovalen adalah kelompok atom yang bergabung melalui ikatan kovalen. Senyawa kovalen biner merupakan senyawa sangat kecil yang diikat melalui ikatan kovalen. Ikatan kovalen merupakan hasil dari berbaginya sepasang elektron antara dua atom. Molekul klor merupakan contoh yang baik untuk ikatan tersebut, meskipun ia hanya memiliki 1 jenis atom. Gas klor, Cl2, memiliki dua atom klor, yang masing-masingnya memiliki 7 elektron di kulit terluarnya. Masing-masing atom menyumbang 1 elektron untuk menjadi sepasang elektron yang membentuk ikatan kovalennya. Masing-masing atom membagi sepasang elektron tersebut. Dalam kasus gas klor, dua unsur dalam ikatannya sama-sama memiliki tarikan yang sama pada pasangan elektron tersebut, sehingga elektron-elektronnya benar-benar terbagi secara merata. Ikatan kovalen dapat ditunjukkan oleh sepasang titik antara dua atom-atomnya, Cl:Cl, atau suatu garis antara mereka, Cl-Cl. Saling membaginya pasangan elektron membuat masing-masing atom klor merasakn seolah-olah ia memiliki kulit elektron terluar yang lengkap 8 elektron. Ikatan kovalen lebih sulit diputuskan daripada ikatan ionik. Ikatan-ikatan ionik dari senyawa-senyawa ionik yang mudah larut menjadi bagian yang terpisah dalam air. Ikatan kovealen membentuk molekul yang sebenarnya, gugus atom yang sebenarnya terikat satu sama lain. Senyawa-senyawa kovalen biner memiliki 2 jenis atom di dalamnya, biasanya atom-atom non-logam. Ikatan-katan kovalen bisa juga terdapat dalam ikatan rangkap dua (saling membagi dua pasang elektron) atau rangkap tiga (tiga pasang elektron).

RUMUS NAMA SISTEM
N2O dinitrogen monoksida
NO nitrogen monoksida
N2O3 dinitrogen trioksida
NO2 nitrogen dioksida
N2O4 dinitrogen tetroksida
N2O5 dinitrogen pentoksida
NO3 nitrogen trioksida

Dengan senyawa-senyawa nitrogen dan oksigen tersebut sebagai contoh, kita lihat bahwa sering terdapat lebih banyak cara untuk dua unsur apapun bergabung sama lain melalui ikatan-ikatan kovalen daripada ikatan-ikatan ionik. Sering terlihat senyawa-senyawa telah memiliki nama-nama yang digunakan sudah sejak lama. Nama-nama ini, sering juga disebut nama umum, dapat atau tidak memiliki kaitan terhadap asal terbentuknya senyawa tersebut, tetapi nama-nama umum lebih banyak digunakan pada senyawa-senyawa kovalen dibandingkan pada senyawa-senyawa ionik.
Awalan Yunani jumlah Awalan Yunani jumlah Awalan Yunani jumlah Awalan Yunani jumlah
mono- satu
di- dua
tri- tiga
tetra- empat
penta- lima
heksa- enam
hepta- tujuh
okta- delapan
nona- sembilan
deka- sepuluh
undeka- sebelas
dodeka- dua belas

Nama-nama sistem terdiri atas jumlah-jumlah yang menunjukkan berapa banyak masing-masing jenis atom dalam sebuah molekul kovalen. Nama-nama dengan awalan Yunani digunakan untuk menunjukkan jumlahnya.
Dalam menyebut atau menulis nama sebuah senyawa kovalen biner, awalan Yunani unsur pertamanya dan unsur keduanya disebutkan dan diakhiri dengan akhiran –ida pada unsur tersebut. Kekecualian dari aturan tersebut adalah apabila unsur yang disebut pertamakalinya hanya memiliki satu atom dalam molekul tesebut, awalan mono- dihilangkan. CO adalah karbon monoksida. CO2 adalah karbon dioksida. Pada kedua kasus hanya terdapat satu karbon dalam molekulnya, dan awalan mono tidak disebutkan.

NAMA-NAMA UMUM SENYAWA-SENYAWA KOVALEN BINER YANG HARUS ANDA KETAHUI
H2O air
NH3 amoniak
N2H4 hidrazin
CH4 metana
C2H2 asetilena

URUTAN PENGETAHUAN UNTUK MENULIS SENYAWA-SENYAWA
Berikut adalah hal-hal yang perlu anda ketahui untuk dapat menulis rumus-rumus senyawa secara benar.
NAMA DAN SIMBOL UNSUR-UNSURNYA
NAMA DAN SIMBOL GAS DIATOMIK
NAMA, SIMBOL DAN VALENSI UNSUR DALAM GOLONGAN 1, 2, 7, DAN 8
NAMA, SIMBOL, DAN VALENSI LOGAM DENGAN SATU VALENSI UMUM
NAMA DAN VALENSI LOGAM DENGAN LEBIH DARI SATU VALENSI YANG UMUM
NAMA, RUMUS, DAN MUATAN ION-ION POLIATOMIK YANG UMUM
NAMA DAN RUMUS ASAM-ASAM UMUM
BAGAIMANA MENJELASKAN PERBEDAAN ANTARA SENYAWA KOVALEN DAN IONIK
BAGAIMANA MENULIS RUMUS SENYAWA IONIK
GUNAKAN AWALAN YUNANI UNTUK BILANGAN SAMPAI 12
BAGAIMANA MENULIS RUMUS SENYAWA KOVALEN BINER
NAMA-NAMA UMUM BEBERAPA SENYAWA KOVALEN BINER

LEBIH PADA IKATAN, BENTUK, DAN GAYA LAIN

RANGKAIAN ANTARA IKATAN IONIK DAN KOVALEN
Dalam usaha untuk menyederhanakan, beberapa buku terlihat memberi saran bahwa ikatan ionic dan kovalen merupakan dua jenis ikatan yang terpisah dan berbeda sama sekali. Ikatan kovalen merupakan sepasang elektron yang berbagi. Ikatan antara dua atom dari gas diatomik apa saja, seperti gas klor, Cl2, jelas terbagi sama banyak. Dua atom klor sebenarnya memiliki tarikan pada sepasang elektronnya sama besar, sehingga ikatannya pasti terbagi secara merata. Dalam cesium fluorida, jelas atom cesiumlah yang menyumbangkan satu elektron dan atom fluoridanya jelas yang mebutuhkan satu elektron. Ion cesium dan ion fluoridanya, keduanya dapat berada secara bebas dari yang lain. Ikatan antara sebuah ion cesium dan sebuah ion fluorida jelas sekali bersifat ionik.
Besarnya tarikan pada sebuah atom yang memiliki sepasang elektron yang terbagi, disebut keelektronegatifan, adalah yang menentukan jenis ikatannya antara atom-atom. Pertimbangkan Tabel Periodik tanpa gas-gas mulia, kelektronegatifan paling besar pada sebelah kanan atas dari Tabel Periodik, dan yang paling kecil di sebelah bawah-kirinya. Ikatan dalam fransium fluorida harus menjadi yang paling ionik. Beberapa buku teks menunjukkan suatu ikatan yang berada antara kovalen dan ionik yang disebut ikatan kovalen polar. Tedapat rentang ikatan antara ionik murni dan kovalen murni yang bergantung pada keelektronegatifan atom-atom di sekitar ikatan itu. Bila terdapat perbedaan keelektronegatifan yang besar, ikatannya memiliki karakter lebih ionik. Bila keelektronegatifan atom-atomnya lebih memilki kesamaan, ikatannya lebih memiliki karakter kovalen.

STRUKTUR LEWIS
Struktur Lewis merupakan sebuah kesempatan yang dapat menggambarkan secara lebih baik valensi-valensi elektron dari unsur-unsurnya. Dalam model Lewis tersebut, suatu simbol unsur berada di dalam valensi elektronnya pada sub kulit s dan p pada kulit terluarnya. Sangat tidak cocok menampilkan struktur Lewisnya dari unsur-unsur Transisi, Lantanida, atau Aktinida. Gas-gas mulia diperlihatkan memiliki simbol unsurnya dalam empat gugus pasangan elektron yang disimbolkan dengan titik-titk. Dua titik di atas simbol, dua di bawah, dua di kanan dan dua di kirinya. Gas-gas mulia memiliki kulit valensi elektron yang penuh, sehingga semua delapan elektron valensinya nampak. Halogen memiliki satu titik yang tidak ada. Unsur-unsur Golongan 1 dan hidrogen ditampilkan dengan sebuah elektron tunggal di kulit terluarnya. Unsur-unsur Golongan 2 diperlihatkan dengan dua elektron di kulit terluarnya, tetapi elektron-elektron itu tidak pada sisi yang sama. Unsur-unsur Golongan 3 memiliki 3 elektron, tetapi elektron-elektronnya tersebar mengelilinginya dengan 1 elektron per posisi, sebagaimana dalam unsur-unsur Golongan 2. Unsur-unsur Golongan 4, karbon, silikon, dst., ditampilkan dengan 4 elektron di sekeliling simbol unsurnya, masing-masing dalam posisi yang berbeda.
Unsur-unsur Golongan 5, nitrogen, fosfor, dst., memiliki lima elektron di kulit terluarnya. Hanya dalam satu posisi terdapat dua elektron. Sehinnga unsur-unsur Golongan 5 seperti nitrogen dapat menerima tiga elektron atau menjadi ion -3, atau bergabung dalam sebuah ikatan kovalen dengan ikatan tiga rangkap. Bila ketiga elektron tak berpasangan terlibat dengan sebuah ikatan kovalen, terdapat sepasang elektron sisanya dalam kulit terluar unsur-unsur Golongan 5.
Unsur-unsur Golongan 6, oksigen, belerang, dst., memiliki enam elektron di sekeliling simbolnya, sekali lagi tanpa memperhatikan apapun terhadap posisinya kecuali hanya ada dua elektron dalam dua posisi dan satu elektron menyendiri dalam dua posisi lainnya. Unsur-unsur Golongan 7 memiliki semua tempat untuk delapan elektron terluar, kecuali ada satu yang tidak terisi satu elektron. Struktur Lewis dari suatu unsur Golongan 7 akan memiliki empat posisi pasangan elektron sekeliling simbol unsurnya kecuali satu posisi hanya ditempati 1 elektron.
Ada satu bagian struktur Lewis unsur yang diilustrasikan secara lebih luas dan lebih baik pada Bab Struktur Atom. Dalam bagian ini akan ditekankan pada struktur Lewis dari senyawa-senyawa yang kecil dan ion-ion poliatomik.
Mari kita mulai dengan dua atom dari atom yang sama yang membagi sepasang elektronnya. Atom klor memiliki 7 elektron masing-masing dan akan menjadi seperangkat yang lebih stabil dengan 8 elektron di kulit terluarnya. Atom-atom klor tunggal tidak hanya berada karena mereka mendapatkan bersama dalam pasangan-pasangan untuk saling membagi sepasang elektron ikatannya. Pasangan elektron yang terbaginya tersebut membentuk sebuah ikatan antara atom-atomnya. Dalam struktur Lewis, elektron terluarnya ditampilkan dengan titik-titk dan ikatan-ikatan kovalennya ditampilkan dengan garis-garis.

Ikatan-kovalen antar atom klor ini adalah satu dari ikatan-ikatan kovalen yang paling banyak dikenal. Mengapa? Sebuah ikatan kovalen adalah pembagian sepasang elektron-elektronnya. Kedua atomnya pada kedua sisi dari ikatannya benar-benar sama, dan elektron-elektronnya pun terbagi sama.
Selanjutnya mari kita pertimbangkan sebuah molekul di mana atom-atomnya yang terikat tidak sama, tetapi ikatan-ikatannya seimbang. Metana, CH4, adalah molekul yang demikian. Bila hanya ada satu karbon dan sebuah hidrogen tunggal, ikatan antar mereka tidak akan menjadi ikatan kovalen secara sempurna. Dalam molekul metana, empat atom hidrogennya benar-benar seimbang terhadap yang lainnya. Struktur Lewis metana tidak memiliki elektron-elektron yang tak terpakai. Karbon dimulai dengan 4 elektron dan masing-masing hidrogen dimulai dengan satu elektron. Hanya garis saja yang mewakili pasangan elektron yang terbaginya yang tersisa. Karbonnya sekarang membagi 4 pasang elektron, sehingga ini memenuhi kebutuhan karbon akan 8 elektron di kulit terluarnya. Masing-masing hidrogen memiliki satu pasangan tunggal elektronnya yang terbagi di kulit terluarnya, tetapi kulit terluar hidrogennya hanya memiliki dua elektron, sehinnga hidrogennya juga memiliki sebuah kulit terluar yang penuh.

Karbon dan hidrogennya menyenangkan dan mudah ditulis dalam struktur Lewis, karena masing-masing karbon harus memiliki 4 tempat melekat kepadanya dan masing-masing hidrogen harus memiliki satu dan hanya satu tempat melekat kepadanya. Bila ikatan-ikatan di sekeliling atom karbon menuju kepada empat atom yang berbeda, bentuk dari ikatan di sekeliling karbon itu adalah tetrahedral yang kasar (tidak simetris), bergantung pada apa bahan-bahan yang mengelilingi karbonnya. Karbon juga dapat memiliki lebih dari satu ikatan antara atom-atomnya yang sama. Pertimbangkan rangkaian senyawa etana (C2H6), etena (C2H4) (nama umumnya adalah etilena), dan etuna (C2H2), (nama umumnya asetilena).

Dalam menulis struktur Lewis suatu senyawa, garis batang yang mewakili ikatan-ikatannya lebih disukai daripada titik-titik yang mewakili elektron-elektron individual atom.
Batang ganda antara dua karbonnya dalam etilena, C=C, mewakili ikatan rangkap di antara dua karbonnya, merupakan empat elektron terbagi membentuk suatu ikatan yang lebih kuat antara dua karbonnya. Batang rangkap tiga antara dua karbon asetilena mewakili sebuah ikatan kovalen rangkap tiga antara dua karbon itu, tiga pasang elektron yang terbagi antara dua karbon itu. Setiap karbon memiliki empat ikatan padanya yang menunjukkan pasang-pasangan elektron membentuk 8 elektron di kulit terluarnya. Masing-masing hidrogen memiliki satu dan hanya satu ikatan kepadanya untuk dua elektron di kulit terluarnya, semua kulit terluarnya terisi.
Sementara kita sedang mengerjakan ini, perhatikan bahwa struktur Lewisnya akan menampilkan bentuk molekulnya. Semua ikatan-ikatan dalam etana secara kasar bersudut tetrahedral, sehingga semua hidrogennya ekivalen. Ini benar. Ikatan-ikatan dalam asetilena membentuk sebuah molekul yang linear. Ikatan-katan dalam etilena agak trigonal di sekeliling karbon-karbonnya, dan karbon-karbonnya tidak dapat memuntir di sekeliling poros ikatannya sementara mereka dapat memuntir dalam sebuah ikatan tunggalnya, akibatnya molekulnya memiliki sebuah bentuk yang datar dan hidrogen-hidrogennya tidak ekivalen. Ini juga benar. (Anda akan melihat ini dalam studi kimia organik. Tipe perbedaan antara posisi-posisi hidrogennya ini disebut isomerisme cis - trans.)
Kita dapat membuat aturan umum untuk menggambar struktur Lewis untuk molekul-molekul atau ion-ion poliatomik yang lebih kompleks lagi.
Tulis semua atomnya dalam bahan
Biasanya pilih jenis atom dengan jumlah ikatan padanya yang paling mungkin untuk menjadi atom pusatnya atau kelompok atom-atom. Dalam kebanyakan senyawa organik, karbon menyediakan ‘kerangka’ utama dari molekul tersebut.
Susun bahan-bahan lain di sekeliling inti dalam, mengacu kepada rumus bahan tersebut.
Susun elektron-elektron atau ikatan-ikaatannya di sekeliling masing-masing atom, mengacu pada seberapa banyak ia harus punyai.

BENTUK-BENTUK DI SEKELILING ATOM, TEORI VSEPR
Tidak ada hasil bentuk di sekitar unsur-unsur Golongan 1. Terdapat hanya satu tempat melekat kepadanya, sehingga tidak ada sudut yang mungkin di sekelilingnya. Unsur-unsur Golongan 2 memiliki dua elektron di kulit terluarnya. Banyak senyawa dari unsur-unsur Golongan 2 merupakan senyawa ionik, tidak membentuk sudut secara nyata dalam suatu molekul. Molekul-molekul yang terbentuk dari unsur-unsur Golongan 2 yang memiliki dua tempat terikat pada unsur Golongan 2 tersebut memiliki sebuah bentuk linear, karena dua bahan yang terikatnya akan berusaha sejauh mungkin satu sama lain. Suatu bentuk linear berarti bahwa sebuah garis lurus dapat dibuat melalui ketiga atom dengan unsur Golongan 2 berada di tengah-tengahnya.
Senyawa-senyawa kovalen dengan boron merupakan contoh yang baik dari molekul-molekul berbentuk trigonal. Bentuk trigonal adalah sebuah molekul yang datar dengan sudut-sudut 120 di antara atom-atomnya yang terikat. Sekali lagi, dengan menggunakan contoh satu atom boron di tengah-tengahnya, unsur-unsur yang terikatnya menjauhi sejauh-jauhnya dari satu sama lain yang dapat mereka bisa, membangun sebuah bentuk trigonal.
Unsur-unsur Golongan 4 tidak berada dalam pusat sebuah molekul yang datar bila mereka memiliki empat tempat melekat yang ekivalen kepadanya. Sebagaimana dengan dua atau tiga ikatan, bahan-bahan yang terikat menempati sejauh yang dapat mereka bisa dari satu sama lainnya. Dalam kasus sebuah atom pusat dengan empat bahan apapun yang terikat kepadaanya, sudut-sudut maksimumnya antara bahan-bahan yang terikatnya tidak menghasilkan sebuah molekul yang datar. Bila anda memotong bagiannya secara vertikal dari sebuah alat musik berkaki tiga standar sehingga ia memiliki panjang yang sama pada tiga kakinya, sudut-sudut antar keempat arah (satunya lagi ke atas) secara kasar menjadi sama. Cobalah ini dengan segumpal permen karet. Tempatkan tiga batang tusuk gigi atau batang korek api, yang telah diberi warna yang berbeda, pada pusatnya dengan sudut masing-masing kira-kira sama. Bila anda telah melakukannya dengan benar, bentuk umum dari perangkat tersebut akan menjadi sama dengan tidak memasalahkan batang yang tertanam tegak ke atas. Bentuk ini disebut tetrahedral. Sebuah bentuk tetrahedron nampak dengan atom-atom yang terikatnya pada titik-titik gambarnya dan masing-masing segitiga di antara ketiga dari mereka membentuk sebuah bidang datar. Tetrahedron adalah sebuah tipe piramida biasa dengan sebuah dasar tiga sudut.
Unsur-unsur Golongan 5, contohnya nitrogen atau fosfor, akan menjadi negatif 3 kalau mereka menambah tiga elektron dalam reaksi ionik, tetapi ini jarang. Nitrida dan fosfida tidak bertahan dalam keberadaan air. Ikatan-ikatan kovalen dengan unsur-unsur ini dapat bertahan dalam air. Dari struktur Lewis unsur-unsur ini dalam bagian sebelumnya, anda ketahui bahwa unsur-unsur Golongan 5 memiliki kemampuan bergabung dengan ikatan-ikatan kovalen rangkap tiga, tetapi mereka tidak dapat membangun bentuk trigonal karena PASANGAN ELEKTRON BEBASNYA BERTINDAK SEPERTI ADANYA IKATAN KEPADA YANG LAIN. Bentuk ikatan-ikatan di sekeliling nitrogen dan fosfor adalah tetrahedral, agak seperti ikatan-ikatan di sekeliling unsur-unsur Golongan 4.
Unsur-unsur Golongan 6, oksigen dan belerang, memiliki dua pasang elektron tak terbagi (bebas, menyendiri, tak dipakai ikatan). Agak seperti unsur-unsur Golongan 5, dua pasangan elektron bebas ini seperti menyediakan tempat atom-atom lain terikat. Unsur-unsur Golongan 6 membentuk molekul-molekul tetrahedral juga, tetapi sekarang hal-hal yang membentuk titik-titk tetrahedron sekarang terbatas menjadi dua. Sudut di antara hidrogen dalam air adalah sekitar 105. Bentuk yang tak biasa ini adalah satu dari hal-hal yang membuat air begitu istimewa.
Unsur-unsur Golongan 7 hanya memiliki satu peluang dalam ikatan, sehingga tidak ada bentuk di sekeliling atom-atom ini.

GAYA-GAYA IKATAN DALAM AIR
Para alkemis jaman dulu memiliki beberapa tujuan di samping membuat emas. Ide dari sebuah bahan fluida yang dapat melarutkan apa saja, pelarut yang universal, adalah proyek alkimia yang lain. Para alkemis itu belum pernah sampai pada kesimpulan bahan apa yang bersifat demikian. Menakjubkan, hal yang paling dekat yang kami anggap memenuhi kriteria itu adalah air! Air tidak hanya merupakan sebuah bahan yang umum, tetapi rentang bahan yang dapat dilarutkannya begitu luar biasa. Dasar petunjuk untuk memperkirakan bahan-bahan yang dapat terlarut dalam pelarutya adalah 'like dissolves like.' Zat cair yang mana di dalamnya atom-atomnya terikat dengan ikatan-ikatan kovalen akan melarutkan molekul-molekul kovalen. Zat cair dengan suatu pemisahan muatan dalam ikatannya akan melarutkan bahan-bahan ionik.
Ikatan-ikatan yang menahan atom-atom hidrogen terhadap atom-atom oksigen lebih dekat kepada sifat kovalen daripada ionik, tetapi ikatannya memiliki sejumlah karakter ionik. Atom oksigen lebih elektronegatif daripada atom hidrogen, sehingga pasangan elektronnya ditahan lebih dekat ke atom oksigen. Cara lain untuk melihat ini adalah adanya sejumlah sangat kecil molekul air yang terionisasi. Ionisasi air, H2O H+ + (OH)-, menjadi ion-ion hidrogen dan hidroksida hanya terjadi dalam jumlah yang sangat kecil dari molekul-molekul airnya, tetapi efeknya begitu penting sebagaimana alasannya untuk keasaman dan kebasaan. Bahan-bahan alami yang agak kovalen, seperti molekul kecil alkohol dan gula, dapat larut dalam air karena sifat ikatan-ikatan yang kebanyakannya kovalen dalam air.
Bentuk molekul air adalah bengkok pada sudut sekitar 105 disebabkan struktur elektron oksigennya. Dua pasang elektron yang mendorong hidrogen-hidrogennya terikat menjadi kira-kira sangat dekat dengan sebuah sudut tetrahedral menjadikan molekul airnya sebuah bentuk yang tak seimbang seperti sebuah bumerang, dengan oksigen pada sudutnya dan atom-atom hidrogen pada ujung-ujungnya. Kita dapat memikirkan sebuah molekul yang memiliki sebuah ‘sisi oksigen’ dan sebuah ‘sisi hidrogen.’ Karena atom-atom oksigen menarik elektron-elektron lebih dekat lagi kepadanya, sisi oksigen dari molekul tersebut memiliki muatan yang agak negatif. Kation-kation (ion-ion positif) tertarik ke muatan positif parsial pada sisi oksigen dari molekul-molekul air. Demikian juga, sisi hidrogen molekul tersebut memiliki muatan yang agak positif, menarik anion-anion. Zat-zat polar seperti garam, bahan-bahan yang memiliki suatu pemisahan muatan, melarut dalam air karena pemisahan muatan dari air. Sumber pemisahannya disebut suatu momen dipol dan molekulnya sendiri disebut suatu dipol.
Molekul-molekul atau atom-atom yang tidak memiliki pusat asimetri adalah non-polar. Atom-atom demikian seperti gas-gas mulia tidak memiliki pusat asimetri. Molekul-molekul demikian sepeti metana, CH4, juga keseluruhannya adalah simetris. Gaya-gaya yang sangat kecil, disebut gaya London, dapat terbentuk dalam bahan yang demikian oleh momen asimetris dari bahan tersebut dan gaya induksi pada bahan-bahan tetangganya. Gaya-gaya kecil ini bertanggung jawab bagi kemampuan partikel-partikel non-polar menjadi cairan dan padatan. Makin besar atom-atom atau molekul-molekulnya, makin besar pula potensi gaya-gaya Londonnya, mungkin disebabkan kemampuan yang lebih memisahkan muatan dalam sebuah partikel yang lebih besar. Makin besar gas mulianya, makin tinggi titik leleh dan titik didihnya. Dalam alkana, sebuah seri molekul-molekul hidrokarbon yang non-polar, makin besar molekulnya, makin tinggi pula titik lelehnya dan titik didihnya.
Bisa terdapat gaya-gaya London dalam molekul-molekul air, tetapi gaya yang paling beasar dari interaksi dipol menutup sama sekali gaya-gaya Londonnya yang kecil tersebut. Gaya-gaya dipol dalam air teristimewa kuat karena dua alasan tambahan. Gaya-gaya dipol yang melibatkan atom-atom hidrogen di sekeliling suatu bahan yang sangat elektronegatif seperti nitrogen, oksigen, fluor atau klor teristimewa kuat disebabkan ukuran atom hidrogennya yang kecil dibandingkan terhadap ukuran gaya dipolnya. Dipol-dipol yang demikian memiliki gaya-gaya yang lebih kuat secara nyata, dan disebut ikatan-ikatan hidrogen. Dalam air, efek yang sama ini lebih besar disebabkan ukuran atom hidrogennya yang kecil, demikian keseluruhan molekul air. Dalam sebuah molekul air hidrogen yang mengikat merupakan sebuah gaya antar molekul yang besar dalam suatu volume yang kecil pada suatu massa yang membuatnya secara khusus nampak jelas.
Bandingkan metana, CH4, terhadap air. Mereka sama dalam ukuran dan massa, tetapi metana adalah non-polar dan air sangat polar disebabkan ikatan hidrogennya. Titik leleh metana adalah -184 C (89 K) dan air adalah 0 C (273 K). Titik leleh metana adalah -161,5 C (111,7 K) dibandingkan terhadap air pada 100 C (373,2 K). Rentang suhu di atas di mana metana adalah cairan adalah kurang dari ¼ rentangnya untuk air. Kebanyakan perbedaan ini penyebabnya adalah ikatan hidrogen dari air. Lebih lanjut mengenai air dibahas kemudian.

LEMBAR KERJA SENYAWA
Tulis rumus kimia sebagaimana yang diminta. Tunjukkan angka-angka subskrip bila diperlukan. Tunjukkan valensi-valensi untuk semua ion.
1. asam klorida _________________ 2. natrium klorida ________________
1. HCl 2. NaCl
3. natrium heksafluorida _____________ 4. stronsium nitrat ________________
3. NaF6 4. Sr(NO3)2
5. kalsium klorida _________________ 6. asam asetat ___________________
5.CaCl2 6.HC2H3O2
7. asam fosfat __________________ 8. amoniak ______________________
7. H3PO4 8. NH3
9. klor ______________________ 10. litium sulfat ___________________
9. Cl2 10. Li2SO4
11. kalium kromat ____________ 12. kalsium hidroksida ____________
11.K2CrO4 12.Ca(OH)2
13. aluminium foil _________________ 14. amonium sulfat ______________
13.Al 14.(NH4)2SO4
15. asam sulfat __________________ 16. amonium iodida ______________
15. H2SO4 16. NH4I
17. asetilena _____________________ 18. rubidium nitrit _______________
17. C2H2 18. RbNO2
19. timbal II sulfit __________________ 20. tembaga I sulfida ________________
19. PbSO3 20.Cu2S
21. aluminium oksida _______________ 22. magnesium bromida _____________
21.Al2O3 22.MgBr2
23. natrium klorat ________________ 24. besi II klorida ________________
23.NaClO3 24.FeCl2
25. gas hidrogen __________________ 26. perak kromat ________________
25. H2 26. Ag2CrO4
27. seng bikarbonat _______________ 28. barium oksida ________________
27.Zn(HCO3)2 28.BaO
29. aluminium nitrat ______________ 30. difosfor pentoksida __________
29.Al(NO3)3 30.P2O5
31. aluminium hidroksida ___________ 32. kromium III oksida _____________
31.Al(OH)3 32.Cr2O3
33. litium fosfat ________________ 34. es ________________________
33. Li3PO4 34. H2O
35. nitrogen dioksida _________________ 36. besi III oksida _________________
35. NO2 36. Fe2O3
37. natrium peroksida ________________ 38. tembaga II oksida ________________ 37.Na2O3 38.CuO2
39. nitrogen cair _______________ 40. timbal II asetat _________________
39.N2 40.Pb(C2H3O2)2
41. timbal IV fluorida ________________ 42. ferro bromida ________________
41. PbF4 42. FeBr2
43. asam karbonat _________________ 44. perak bisulfit ________________
43.H2CO3 44.AgHSO3
45. kupri hidroksida ________________ 46. asam nitrat __________________
45.Cu(OH)2 46.HNO3
47. raksa II bromida _______________ 48. timah IV sulfida ________________
47. HgBr2 48. SnS2
49. asam fluorida _______________ 50. kalium fosfat _____________
49. HF 50. K3PO4
51. iodium tribromida _______________ 52. fosfor pentafluorida __________
51. IBr3 52. PF5

Tidak ada komentar:

Posting Komentar