MATERI KIMIA KELAS X BAB V IKATAN KIMIA B.IKATAN KOVALEN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 IKATAN KOVALEN
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran 2 ini diharapkan peserta didik dapat:
1. Memahami pembentukan ikatan kovalen tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga
2. Memahami pembentukan ikatan kovalen koordinasi
3. Memahami sifat-sifat fisik senyawa kovalen

B. Uraian Materi

1. Pembentukan Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen terbentuk akibat kecenderungan atom-atom untuk menggunakan elektron bersama (share elektron) agar memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia terdekat. Atom-atom yang berikatan kovalen umumnya adalah antara atom-atom non logam.
Penggunaan pasangan elektron dalam ikatan kovalen dapat digambarkan dengan struktur Lewis. Struktur Lewis menggambarkan jenis atom-atom dalam molekul dan bagaimana atom-atom tersebut terikat satu sama lain.

a. Ikatan kovalen tunggal
Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan 1 pasangan elektron (2 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan. Contohnya pembentukan senyawa HCl dan CH₄
- Pembentukan HCl
Konfigurasi elektron ₁H : 1s¹ sehingga elektron valensinya = 1. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah duplet) diperlukan 1 elektron . Konfiguarsi elektron ₁₇Cl : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
sehingga CI mempunyai elektron valensi = 7. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 1 elektron, maka struktur Lewis pembentukan HCl

- Pembentukan CH4
Konfigurasi elektron 1H : 1s¹ sehingga elektron valensinya = 1. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah duplet) diperlukan 1 elektron. ₆C : 1s² 2s² 2p² sehingga elektron valensinya = 4. Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 4 elektron, maka struktur Lewis pembentukan CH₄

b. Ikatan kovalen rangkap dua dan rangkap tiga
Ikatan kovalen rangkap dua adalah ikatan kovalen yang melibatkan penggunaan bersama 2 pasangan elektron (4 elektron) oleh dua atom yang saling berikatan, jika pasangan elektron yang digunakan bersama sebanyak 3 pasang disebut ikatan kovalen rangkap tiga. Contoh:

- Pembentukan O₂
Konfigurasi elektron ₁₆O : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ sehingga elektron valensinya = 6, untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 2 elektron, maka struktur Lewis pembentukan O₂

- Pembentukan N₂
Konfigurasi elektron ₇N : 1s² 2s² 2p³ sehingga elektron valensinya = 5,
untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 3 elektron ., maka struktur Lewis pembentukan N₂

Contoh soal
Jelaskan pembentukan senyawa Cl₂ dan CO₂ menggunakan struktur Lewis !
Jawab
1) Pembentukan senyawa Cl₂
Konfigurasi elektron ₁₇Cl : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ sehingga elektron valensinya = 7, untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 1 elektron, maka struktur Lewis pembentukan Cl2

2) Pembentukan CO₂
Konfigurasi elektron ₁₆O : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ sehingga elektron valensi-nya = 6, untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet) diperlukan 2 elektron.

Konfigurasi elektron ₆C : 1s² 2s² 2p² sehingga elektron valensinya = 4.
Untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil (sesuai kaidah oktet)
diperlukan 4 elektron, maka struktur Lewis pembentukan CH₄

2. Ikatan kovalen koordinasi
Ikatan kovalen koordinasi adalah Ikatan kovalen yang pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan hanya berasal dari salah satu atom. Coba perhatikan contoh pembentukan ikatan kovalen koordinasi pada ion H₃O⁺ berikut :
- Reaksi : H₂O + H⁺ → H₃O⁺
- Struktur Lewis :

(Tanda panah, → , menunjukkan pasangan elektron ikatan kovalen koordinat berasal dari atom oksigen)
- Keterangan:
Ion hidronium, H₃O⁺ dibentuk dari molekul H₂O yang mengikat ion H⁺ . Pada molekul H₂O, atom oksigen mempunyai dua pasang elektron bebas sedangkan ion H⁺ tidak mempunyai elektron. Ikatan kovalen koordinasi terbentuk oleh salah satu pasangan elektron bebas dari oksigen dengan ion H⁺ .

Contoh soal:
Jelaskan bagaimana pembentukan ikatan kovalen koordinasi pada ion NH₄⁺
Jawab
Reaksi : NH₃ + H⁺ → NH₄

Ion NH₄⁺ dibentuk dari molekul NH₃ yang mengikat ion H⁺. Pada molekul NH₃ atom nitrogen mempunyai sepasang elektron bebas yang digunakan untuk mengikat ion H⁺ sehingga terbentuk ikatan kovalen koordinasi.
Struktur Lewis :

(Tanda panah, → , menunjukkan pasangan elektron ikatan kovalen koordinat berasal dari atom nitrogen)

3. Sifat-sifat fisis ikatan kovalen
a. Senyawa kovalen ada yang membentuk struktur molekul sederhana misalnya CH₄ dan H₂O, ada juga yang membentuk struktur molekul raksasa seperti SiO₂.
Selain itu ada atom-atom yang membentuk struktur kovalen raksasa contohnya karbon dalam intan.
b. Titik didih senyawa kovalen bervariasi, ada yang rendah dan sangat tinggi.

c. Metana memiliki fase gas, pada setiap molekulnya terdapat ikatan kovalen yang relatif kuat. Di antara molekul-molekul CH₄ terdapat gaya antarmolekul yang lemah. Pada saat dipanaskan, masing-masing molekul CH₄ mudah berpisah, sehingga titik didih metana rendah.
d. Pada intan, atom C dengan C lainnya berikatan kovalen sangat kuat, membentuk struktur raksasa sehingga titik didihnya tinggi. Senyawa dengan struktur molekul raksasa tidak larut dalam air dan tidak menghantarkan listrik kecuali grafit yaitu karbon pada batu baterai dan isi pensil

4. Ikatan logam
Pernahkan kalian bertanya mengapa kawat tembaga dapat digunakan sebagai penghantar listrik dalam kabel ? atau emas, perak dapat digunakan untuk perhiasan dalam bentuk yang indah ? Benarkah semua itu berkaitan dengan sifat ikatan logam? Yuk simak penjelasan berikut:
Atom logam mempunyai keelektronegatifan rendah, artinya mereka cenderung mudah melepaskan elektron terluarnya. Jika atom logam melepaskan elektron maka terbentuk kation atau ion positif. Elektron-elektron dari atom logam ditemukan di dalam kisi-kisi logam dan bebas bergerak diantara semua kation, membentuk lautan elektron. Gaya elektrostatik antar muatan (+) logam dan muatan (–) dari elektron akan menggabungkan kisi-kisi logam tersebut.
Tarik-menarik dari kation di dalam lautan elektron yang bertindak sebagai perekat dan menggabungkan kation-kation disebut ikatan logam.

Beberapa sifat fisis logam antara lain:
- Penghantar listrik dan panas yang baik
Elektron yang bebas bergerak pada lautan elektron menyebabkan logam dapat menghantarkan listrik, sehingga logam banyak digunakan sebagai penghantar listrik dalam kabel.
- Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi
Atom logam dengan atom logam tersusun rapat membentuk struktur raksasa sehingga logam mempunyai titik leleh dan kekerasan yang tinggi. Dengan demikian logam banyak digunakan sebagai penghantar panas.
- Bersifat keras namun tidak mudah patah
Hal ini menyebabkan logam mudah dibentuk dengan ditempa dan digunakan untuk perhiasan atau pajangan dengan bentuk yang indah

C. Rangkuman
1. Ikatan kovalen adalah ikatan kimia yang terbentuk akibat kecenderungan atomatom untuk menggunakan elektron bersama (share elektron) agar memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia terdekat
2. Ikatan kovalen koordinasi adalah Ikatan kovalen yang pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan hanya berasal dari salah satu atom
3. Beberapa sifat fisis senyawa kovalen sederhana bersifat lunak dan tidak rapuh, mempunyai titik didih dan titik leleh yang rendah, tidak dapat menghantarkan listrik dan tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik.
4. Ikatan logam adalah ikatan yang terjadi pada logam akibat tarik-menarik kation di dalam lautan elektron yang bertindak sebagai perekat dan menggabungkan kation-kation.

D. Penugasan Mandiri
1. Tuliskan rumus lewis dari unsur non logam berikut ₈O, ₁₇Cl, ₇N, ₆C dan ramalkan kemungkinan ion yang dapat dibentuknya ?

2. Lengkapi struktur lewis senyawa berikut kemudian tentukan berapa jumlah ikatan kovalen tunggal, kovalen rangkap dua dan kovalen rangkap tiga dalam senyawa tersebut.

E. Latihan Soal

1. Gambar struktur Lewis senyawa SO₂ yang paling tepat adalah … (nomor atom S = 16; O = 8)

2. Diketahui unsur X dan Z memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut:
X : [Ar] 4s² 3d⁶
Z : [Ne] 3s² 3p⁵
Apabila X dan Z bersenyawa, rumus senyawa yang terbentuk adalah ….
A. X₃Z
B. X₃Z₂
C. X₂Z
D. X₂Z₃
E. XZ₃

3. Perhatikan gambar struktur Lewis senyawa H₂SO₄ berikut ini !

Ikatan kovalen koordinasi ditunjukkan oleh nomor … (nomor atom H = 1; S = 16; O= 8)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

4. Perhatikan tabel berikut ini !

Keterangan (−) : non konduktor, (+) : isolator
Berdasarkan data tersebut, dapat disimpulkan bahwa …
A. Zat X : senyawa kovalen polar, Zat Y : senyawa kovalen nonpolar
B. Zat X : senyawa kovalen polar, Zat Y : senyawa kovalen polar
C. Zat X : senyawa kovalen nonpolar, Zat Y : senyawa kovalen nonpolar
D. Zat X : senyawa ionik, Zat Y : senyawa kovalen polar
E. Zat X : senyawa kovalen polar, Zat Y : senyawa ionik

5. Perhatikan letak unsur (bukan lambang unsur sebenarnya) dalam tabel periodik berikut ini !