IKATAN ION

3.2 IKATAN ION (IKATAN ELEKTROVALEN)
    Ikatan ion adalah gaya tarik-menarik listrik antara ion yang berbeda muatan. Ikatan ion disebut juga ikatan elektrovalen. Atom logam cenderung melepaskan elektron sedangkan atom nonlogam cenderung menerima elektron, sehingga pembentukan senyawa antara atom logam dengan atom nonlogam umumnya melalui ikatan ion.

    1.    Pembentukan Ikatan Ion
        Pada subbab sebelumnya, telah disebutkan bahwa ikatan antara natrium dan klorin terjadi karena serah-terima elektron. Mengapa hal itu dapat terjadi? Kita ingat kembali, natrium merupakan logam yang relatif mudah melepaskan elektron (mempunyai energi ionisasi yang relatif kecil), sedangkan klorin merupakan nonlogam dengan afinitas elektron atau kelektronegatifan yang besar. Ketika natrium direaksikan dengan klorin, maka atom klorin akan menarik    
satu elektron dari atom natrium. Atom natrium berubah menjadi ion negatif. Selanjutnya, ion-ion yang berbeda muatan itu saling tarik-menarik, sehingga terbentuklah senyawa NaCl.
        Pembentukan natrium klorida dapat digambarkan menggunakan penulisan Lewis sebagai berikut:

Ikatan ion hanya dapat terjadi jika unsur-unsur yang direaksikan mempunyai perbedaan daya tarik elektron (keelektronegatifan) yang cukup besar. Perbedaan daya tarik elektron yang cukup besar memungkinkan terjadi serah terima elektron. Pada kenyataannya, hal itu terjadi. Ikatan antara logam (khususnya golongan IIIA dan IIA) dan nonlogam (khususnya golongan VIIA dan VIA) cenderung ionik.

2.    Rumus Kimia Senyawa Ion
Merupakan rumus kimia yang dibentuk dari penggabungan antar atom yang bermuatan listrik, yaitu ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Ion positif terbentuk karena terjadinya pelepasan elektron (Na+, K+, Mg2+), sedangkan ion negatif terbentuk karena penangkapan elektron (Cl-, S2-, SO42-).
Penulisan rumus kimia senyawa ion sebagai berikut.
-         Penulisan diawali dengan ion positif (kation) diikuti ion negatif (anion).
-         Pada kation dan anion diberi indeks, sehingga didapatkan senyawa yang bersifat netral (jumlah         muatan (+) = jumlah muatan (-))
-         Bentuk umum penulisannya sebagai berikut

Contoh :
Na+ dengan Cl- membentuk NaCl
Mg2+ dengan Br- membentuk MgBr2.
Fe2+ dengan SO42- membentuk FeSO4.

Mengapa rumus kimia natrium klorida adalah NaCl (Na : Cl = 1 : 1)? Sesuai dengan aturan oktet yang telah dibahas di atas, 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 satu ion Na+ hanya terikat pada satu ion Cl-. Dalam kristal NaCl, setiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl- dan setiap ion Cl- dikelilingi oleh 6 ion Na+ dalam suatu struktur tiga dimensi berbentuk kubus. Rumus kimia NaCl adalah rumus empiris, menyatakan bahwa perbandingan ion Na+ : ion Cl- = 1 : 1.
Dengan berpatokan pada aturan oktet, maka rumus empiris senyawa ion dari suatu pasangan logam-nonlogam dapat diramalkan. Hal itu dimungkinkan karena jumlah elektron yang dilepas unsur logam sama dengan yang diserap unsur nonlogam.



Contoh Soal :
Pada reaksi-reaksi berikut, masing-masing unsur dapat mencapai konfigurasi oktet. Tulislah 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 :
Langkah yang hars dilakukan adalah :
1.    Menentukan konfigurasi elektronunsur logam dan nonlogam,
2.    Menentukan jumlah elektron yang dilepas unsur logam,
3.    Menentukan jumlah elektron yang diperlukan unsur nonlogam,
4.    Menyamakan jumlah elektron sehingga diketahui rumus empiris senyawa,
5.    Menggambar proses serah-terima elektron dengan lambang lewis.

a.    Mg (Z=12) dan Cl (Z=17) mempunyai konfigurai elektron sebagai berikut.
       Mg : 2 8 2
       Cl   : 2 8 7
Untuk mencapai konfigurasi oktet, Mg arus melepas 2 elektron, sedangkan Cl menyerap 1 elektron. Atom Mg berubah menjadi ion Mg2+, sedangkan atom Cl menjadi atom Cl-.
       Mg (2 8 2)       ------->        Mg2+  (2 8) + 2e
       Cl (2 8 7) + e   ------->        Cl- (2 8 8)
Untuk menyamakn jumlah elektron, atom klorin harus dikalikan dua, sedangkan atom magnesium dikalikan satu.
       Mg (2 8 2)      --------->   Mg2+  (2 8) + 2e     (×1)
       Cl (2 8 7) + e  --------->  Cl- (2 8 8)         (×2)
Jadi, rumus empiris senyawa adalah MgCl2.
b.    Al (Z=13) dan F (Z=9) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.
       Al : 2 8 3
       F : 2 7
       Al (2 8 3) melepas 3 elektron membentuk ion Al3+, sedangkan F menyerap 1 elektron membentuk ion
       F-.
       Al ( 2 8 3)    ---------->    Al3+ (2 8) + 3e
       F (2 7) + e   ---------->     F- (2 8)
      Jadi, rumus empiris senyawa adalah AlF3.
c.    Mg (Z=12) + O (Z=8) :
       Mg (2 8 2)     --------->   Mg2+ + e
       O (2 6) + 2e  --------->    O2-
       Jadi, rumus empiris senyawa adalah MgO.

Proses Difusi

“Balon Udara-Panas Pertama”

                    Balon pertama yang berhasil diterbangkan dibuat oleh Monotgolfier bersaudara pada bulan Juni 1783 di Prancis dengan menggunakan balon sederhana yang kini versinya itu dikenal sebagai balon udara-panas. Dua bulan kemudian ilmuan Prancis Jacques Charles, melakukan penerbangan percobaan di sekitar Paris dengan menggunakan balon lainnya. Dengan memanfaatkan pengetahuannya tentang temuan-temuan terbaru yang diperolehnya ketika mempelajari gas, ia memutuskan untuk memompa balonnya dengan gas hidrogen yang lebih ringan dari udara. Ia membuat balonnya dari bahan sutra yang dilapisi dengan larutan karet untuk mencegah adanya gas yang lolos ke atmosfer. Gas hidrogen dibuat dengan mereaksikan 226,8 kg asam sulfat (H2SO4) dengan 453,6 kg besi Untuk memompa balon agar diameternya mencapai 3,96 m diperlukan waktu salaam beberapa hari. Penerbangannya berlangsung selama 45 menit dan berakhir sejauh 15 mil (24.000 m) dari tempat peluncurannya . penduduk sempat sangat ketakutan melihat balon itu sehingga mereka mencabik-cabiknya.

           Keberhasilan penerbangan balon pertama itu telah memberikan pengaruh yang sangat besar. Seluruh dunia segera mengakui manfaat dari balon untuk keperluan transportasi dan alat bantu dalam penerbangan. Dengan adanya penemuan balon itu memungkinkan ilmuan mencapai ketinggian lebih dari 10.000 kaki (3.048 m ) untuk keperluan pengukuran suhu dan tekanan atmosfer, serta pengumpulan sampel udara. Studi mereka memberikan landasan bagi percobaan selanjutnya untuk memahami prilaku gas dan memberikan dukungan terhadap beragai kegiatan yang mengarah pada tumbangnya teori flogiston. Karena itu balon udara pertama yang berhasil terbang tersebut telah memberikan sebagian andil terhadap lahirnya ilmu kimia modern.

Tangki ”Kosong” yang Menggetarkan Dunia

Tentu Anda sudah tak asing lagi dengan yang namanya teflon. Lapisan antilengket ini sudah digunakan jutaan orang dalam bentuk perkakas masakmemasak. Sebenarnya teflon tidak sekadar untuk alat masak. Teflon juga berguna dalam pembuatan pakaian ruang angkasa, pengganti tulang beberapa bagian tubuh,kornea buatan, katup jantung buatan, hingga bom atom. Semua aplikasi yang luar biasa ini dapat terjadi karena sebuah kejadian tak terduga yang dialami Roy J.Plunkett.

Hari bersejarah itu terjadi pada tanggal 6 April 1938. Pada hari itu, Plunkett membuka tangki berisi gas tetrafluoroetilen dengan harapan dapat membuat bahan pendingin yang tidak beracun. Anehnya, ketika tangki dibuka, tidak ada gas yang keluar. Ia tidak memahami hal ini karena berat tangki menunjukkan bahwa tangki itu seharusnya penuh dengan fluorokarbon dalam bentuk gas.

Rasa penasaran memaksa Plunkett untuk menggergaji tangki “kosong” itu dan melihat ke dalamnya. Di dalam tangki itu ia mendapati bubuk putih seperti lilin. Bubuk dalam tangki “kosong” ini sungguh bandel. Bubuk ini tidak terpengaruh oleh asam atau panas yang kuat, dan tidak ada bahan pelarut yang mampu melarutkannya. Berbeda dengan pasir, bubuk ini sangat licin. Karena sifat inilah bubuk ini dikembangkan lebih lanjut sehingga lahirlah teflon (singkatan dari tetrafluoroetilen)yang menyentuh jutaan manusia.

Kejadian tak terduga seperti yang dialami Plunkett bisa saja terjadi juga pada diri Anda. Sangat mungkin, kejadian tersebut bisa menjadi ilham yang bisa menuntun Anda pada sebuah penemuan besar. Namun, hanya jika Anda bersikap ilmiah saja mampu membaca ilham tersebut.

Analogi Ikatan Kimia

Seorang siswa bertanya pada gurunya tentangmolekul air . Semua orang tahu kalu air mempunyai rumus molekul H2O, ada dua grup domain , tetapi mengapa bentuk molekulnya bengkok (bentuk V)?

Sang guru berpikr keras. Secara ilmiah,, sih, gampang, batin guru itu.

Sebenarnya dalam H2O ada tiga grup domain, O sebagi pusatnya, dua H di sisi kanan dan kiri, dan di atas kepala O ada pasangn elektron bebas. Oleh karena ada pasangn elektron bebas itu , maka si H yang ada disamping kanan dan kirinya ditolak sehingga menjauh. Itulah sebabnya bentuk molekulnya nggak lurus (linier). Di dalam air, molekul H2O tidak sendirian, tapi ditemani  banyak H2O lainnya. Si H dari satu molekul juga ditarik oleh Odari molekul yang disebut ikatan hidrogen, manya bentuk H2O  bengkok.

Itu yang ada di benak si guru. Mereka bisa mengerti tidak , ya kalau dikasih penjelasn begitu? Tak berapa lama, si guru pun mendapatkan ide.

“Dira, Bapak tau kamu suka sama Risma,kan?” ujar Pak Guru setelah berpikir beberapa detik. Dira menggerutu malu.

“Kamu tahu kalau ternyata Dimas juga suka sama Risma,” lanjut Pak Guru. “Cuma sayangnya Risma sudah pacaran dengan Nino. Kalian kan, Nggak mungkin deketin Risma lagi, kalian pasti menjauh ya, kan? Belum lagi ternyata Dinda suka sama kamu dan Alina suka sama Dimas. Nah, kalian pun akhirnya menyukai cewek-cewek itu juga. Jadinya, kalian makin menjauh dari Risma. Begitulah yang terjadi pada rumus molekul H2O sehingga bentuk molekulnya berbentuk V, jadi pacarnya Risma_si pasngan elektrom bebas-punya pengaruh yang membuat cowok – cowok lainnya menjauh.”

Analogi SPU

Andi baru pertama kali ke ruah Anna. Kemarin, Anna sudah memberikan alamatnya. Kemudian, Andi mengendarai motornya mencari blok tempat rumah Anna berada. Blok p, katnya. Kata Anna sih, blok itu paling luas diantara bloklainnya dan letaknya tidak terlalu jauh ke dalam karena berada di kompleks utama atau kompleks A. Di blok ini, terdapat beberapa jalan kecil. Jalan-jalan kecil itu dinamai denga angka romawi , dari mulai jalan IIIA sampai VII A , huruf A sendiri menunjukkan kalau jalan itu berada di kompleks utama.

Andi melihat secarik kertas di tangannya yang bertuliskan alamat Anna. Jalan VII A, katanya dalam hati. Dia melajukan  motornya ke jalan itu. Lalu, dia mengingat-ingat, “Anna bilang rumahnya ada di urutan ketiga.”

Dia melambatkan motornya sambil melihat-lihat rumah dan urutan pertama. Rumah pertama bertuliskan F di depannya rumah kedua bertuliskan Cl dan rumah ketiga bertuliskan Br. Dia yakin ini rumahnya. Sebelumnya, dia pernah bertemu teman anna ketika diajak nonton, katanya mereka itu tetangga Anna, teman itu bernama Fiona, dan Clara. Anna sendiri sebenarnya bernama Brianna.

Analogi Struktur Atom

Suatu hari kamu bangun sendirian di pagi hari. Kamu ingat, tadi malam kamu pulang larut dan rumah sudah kosong. Padahal, semua peralatan sudah disiapkan di depan kamar. Lalu kamu menelepon ibumu.
“Setelah sampai di Bali kamu cari hotel M, terus kamu naik ke lantai dua. Nah, kita sewa lima kamar , ujar ibumu. Kamu cari kamar yang kosong atau yang cuma berisi satu orang karena satu kamar maksimal dua orang !” lanjutnya lagi.

Kamupun berangkat ke Bali menyusul keluargamu. Disana, kamu mencari hotel M, sesuai petunjuk hotel M adalah hotel yang ada di deretan ketiga dari pusat kota. Setelah menemukannya kamu naik ke lantai dua. Disana, ada lima kamar  yang kalian sewa. Kamu membuka kamar pertama ayah-ibumu ada di sana, jelas kamu tidak boleh masuk karena kamar itu sudah diisi dua orang. Di kamar berikutnya, ada kakakmu dan istrinya, kamu juga tidak boleh masuk ke sana, kan?

Di kamar ketiga , kamar keempat dan kelima masing-masing berisi seorang adikmu. Kamu mencoba masuk ke kamar nomor empat. Namunm tiba-tiba adikmu di kamar nomor empat berteriak, “isi dulu kamar nomor tiga , nanti temanku akan datang dengan seorang temannya lagi,!” Dan, akhirnya kamupun masuk ke kamar nomor tiga.

Kalu cerita ini dianalogikan dengan struktur atom, disinilah kamu berada.

Hotel (Kuantum)                                                                     K L M N O ……    dst

Lantai ke- (Kuantum Azimuth)                                                 0 1 2 3 4 .......    dst

Jumlah kamar (Kuantum Magnetik)                                         1 3 5 7 9 …. dst.

Maka, nilai-nilai bilangan kuantum tempat kamu tinggal saat liburan adalah
Kuantum Utama =  M (n =3)
Kuantum Azimuth  = 2 (subkulit d)
Kuantum  Magnetik  = 0