IKATAN KIMIA - BAGIAN 2 : IKATAN ION (ELEKTROVALEN)

Salah satu jenis ikatan kimia adalah ikatan ion. Ikatan ion adalah ikatan kimia yang terjadi karena gaya tarik menarik antara ion yang berbeda muatan (Gaya Coloumb).

Contoh ikatan ion : ikatan dalam garam dapur (Natrium klorida (NaCl)). Dalam pembentukan NaCl terjadi gaya tarik menarik antara ion Natrium (Na⁺) dan ion Klorida (Cl^-).

Unsur apa saja yang dapat membentuk ikatan ion?apakah sifat-sifat senyawa yang berikatan ion? Simaklah bahasan berikut.

PEMBENTUKAN IKATAN ION

Kita ambil contoh sekali lagi Natrium dan Klorin. Natrium telah kita ketahui merupakan suatu unsur yang tergolong logam, dengan energi ionisasi yang relatif rendah. Artinya, Natrium mudah melepaskan elektron pada kulit valensinya. Klorin adalah unsur nonlogam dengan daya tarik elektron yang relatif besar. Artinya, klorin memiliki kecenderungan besar menarik elektron.

Ketika Natrium direaksikan dengan Klorin, Klorin akan menarik elektron dari Natrium. Natrium ketika melepaskan 1 elektronnya maka akan berubah menjadi ion positif (Na⁺), sedangkan Klorin ketika sudah menyerap 1 elektron dari Natrium akan berubah menjadi ion Negatif (Cl^-). Ion-ion tersebut kemudian mengalami tarik-menarik karena gaya Coloumb sehingga membentuk NaCl.

Perhatikan proses pembentukan ikatan dalam Nacl menggunakan lambang Lewis berikut.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa ikatan ion terjadi karena adanya suatu gaya elektrostatis dari ion yang berbeda muatan (Positif dan negatif). Hal itu dapat terjadi jika antara unsur yang direaksikan terdapat perbedaan gaya tarik menarik elektron yang cukup besar. Satu unsur mempunyai gaya tarik elektron yang cukup besar, sedangkan unsur lainnya mempunyai gaya tarik elektron yang lemah sehingga elektronnya mudah lepas dan kedua unsur tersebut dapat membentuk ion unsurnya.

Golongan unsur yang gaya tarik elektronnya relatif besar adalah unsur nonlogam, sedangkan golongan unsur yang mempunyai gaya tarik elektron relatif lemah adalah unsur logam. Oleh karena itu, unsur logam dengan unsur nonlogam umumnya berikatan ion dalam senyawanya.

RUMUS KIMIA SENYAWA ION

Mengapa rumus kimia Natrium klorida adalah NaCl (Na : Cl = 1:1)? Sesuai dengan aturan oktet, atom Natrium akan melepas 1 elektron, sedangkan atom Klorin akan menyerap 1 elektron. Jadi setiap 1 atom Klorin membutuhkan 1 atom Natrium.

Akan tetapi, jangan diartikan bahwa 1 ion Na⁺ hanya terikat pada 1 ion Cl^-. Dalam kristal Nacl, setiap ion Na⁺ dikelilingi oleh 6 ion Cl^- dan setiap ion Cl^-dikelilingi oleh 6 ion Na⁺ dalam satu struktur 3 dimensi berbentuk kubuh. Perhitak gambar di bawah ini.

Rumus kimia NaCl adalah rumus empiris, menyatakan bahwa perbandingan ion Na⁺ : ion Cl^- = 1 : 1.

Dengan berpatokan pada aturan oktet, kita dapat meramalkan rumus empiris senyawa ion dari suatu pasangan logam – nonlogam. Hal itu menjadi mungkin karena jumlah elektron yang dilepas unsur logam sama dengan elektron yang diserap unsur nonlogam.

Contoh : Meramalkan rumus kimia senyawa berdasarkan aturan oktet dan menggambar proses pembentukan senyawa ionnya.

Pada reaksi-reaksi berikut, setiap unsur dapat mencapai kofiguasi oktet. Tuliskan rumus elektron (rumus Lewis)  dan rumus empiris senyawa yang terbentuk.

a.    Mg (z = 12) + Cl (z = 17)

b.    Al (z = 13) + F (z = 9)

c.    Mg (z = 12) + O (z = 8)

Jawab

Untuk menentukan rumus empiris hal yang harus diperhatikan adalah jumlah elektron yang dilepaskan unsur logam harus sama dengan jumlah elektron yang diserap unsur nonlogam. Jadi, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :

·         Menentukan konfigurasi elektron unsur logam dan nonlogam yang akan direaksikan.

·         Menentukan jumlah elektron yang dilepas unsur logam

·         Menentukan jumlah elektron yang dibutuhkan unsur nonlogam

·         Menyamakan jumlah elektron sehingga diketahui rumus empiris senyawa

·         Menggambar proses pelepasan-pengikatan elektron dengan lambang Lewis

a.    Mg (z= 12) dan Cl (z= 17) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut:

₁₂Mg = 2 8 2 à untuk mencapai konfigurasi Oktet Mg melepas 2 elektron dan atom Mg berubah menjadi ion Mg²⁺ (muatan ion +2 karena melepas 2 elektron). Jadi muatan ion positif bergantung berapa jumlah elektron yang dilepaskan oleh suatu atom.

₁₇Cl = 2 8 7 à atom Cl untuk mencapai konfigurasi oktet hanya membutuhkan 1 elektron. Jadi atom Cl ketika menyerap 1 elektron berubah menjadi ion Cl^- (muatan ion -1 karena menyerap 1 elektron. Sama seperti ion positif, muatan ion negatif juga bergantung berapa jumlah elektron yang diserap oleh suatu atom unsur).

Mg (2  8  2)            à      Mg²⁺ (2  8) + 2e^-

Cl (2  8  7) + e^-      à      Cl^- (2  8  8)

Untuk menyamakan jumlah elektron yang dilepas dan diserap, atom Klorin harus dikalikan 2, sedangkan atom Magnesium dikalikan 1. 

Mg (2  8  2)            à      Mg²⁺ (2  8) + 2e^-        (x1)

Cl (2  8  7) + e^-      à      Cl^- (2  8  8)             (x2)

Jadi rumus empiris senyawa adalah MgCl₂

b.   Al (z = 13) dan F (z = 9) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut:

₁₃Al = 2  8  3  à untuk mencapai konfigurasi Oktet Al melepas 3 elektron dan atom Al berubah menjadi ion Al³⁺ (muatan ion +3 karena melepas 3 elektron).

₉F = 2  7  à untuk mencapai konfigurasi Oktet F membutuhkan 1 elektron dan atom F berubah menjadi ion F^- (muatan ion -1 karena menyerap 1 elektron).

Al (2  8  3)             à      Al³⁺ (2  8) + 3e^-

F (2  7) + e^-           à      F^- (2  8)

Untuk menyamakan jumlah elektron yang dilepas dan diserap, atom Flourin harus dikalikan 3, sedangkan atom Aluminium dikalikan 1. 

Al (2  8  3)             à      Al³⁺ (2  8) + 3e^-          (x1)

F (2  7) + e^-            à      F^- (2  8)                  (x3)

Jadi rumus empiris senyawa adalah AlF₃

c.     Mg (z = 12) dan O (z = 8) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut:

₁₂Mg = 2  8  2  à untuk mencapai konfigurasi Oktet Mg melepas 2 elektron dan atom Mg berubah menjadi ion Mg²⁺ (muatan ion +2 karena melepas 2 elektron).

₈O = 2  6  à untuk mencapai konfigurasi Oktet O membutuhkan 2 elektron dan atom O berubah menjadi ion O^2- (muatan ion -2 karena menyerap 2 elektron).

Karena Mg dan O memiliki jumlah elektron yang dilepas dan diserap sama yaitu 2:2. Maka rumus empirisnya diambil dari nilai perbandingan terkecil bentuk terkecil 2:2 adalah 1:1.

Jadi, rumus empiris senyawa adalah MgO