Ikatan Kimia

A. Ikatan kimia

adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil. Penjelasan mengenai gaya tarik menarik ini sangatlah rumit dan dijelaskan oleh elektrodinamika kuantum. Dalam praktiknya, para kimiawan biasanya bergantung pada teori kuantum atau penjelasan kualitatif yang kurang kaku (namun lebih mudah untuk dijelaskan) dalam menjelaskan ikatan kimia. Secara umum, ikatan kimia yang kuat diasosiasikan dengan transfer elektron antara dua atom yang berpartisipasi. Ikatan kimia menjaga molekul-molekul, kristal, dan gas-gas diatomik untuk tetap bersama. Selain itu ikatan kimia juga menentukan struktur suatu zat.
Kekuatan ikatan-ikatan kimia sangatlah bervariasi. Pada umumnya, ikatan kovalen dan ikatan ion dianggap sebagai ikatan "kuat", sedangkan ikatan hidrogen dan ikatan van der Waals dianggap sebagai ikatan "lemah". Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa ikatan "lemah" yang paling kuat dapat lebih kuat daripada ikatan "kuat" yang paling lemah.

B. Ikatan Ionik

Ikatan ion (atau ikatan elektrokovalen) adalah jenis ikatan kimia yang dapat terbentuk antara ion-ion logam dengan non-logam (atau ion poliatomik seperti amonium) melalui gaya tarik-menarik elektrostatik. Dengan kata lain, ikatan ion terbentuk dari gaya tarik-menarik antara dua ion yang berbeda muatan.
Misalnya pada garam meja (natrium klorida). Ketika natrium (Na) dan klor (Cl) bergabung, atom-atom natrium kehilangan elektron, membentuk kation (Na+), sedangkan atom-atom klor menerima elektron untuk membentuk anion (Cl-). Ion-ion ini kemudian saling tarik-menarik dalam rasio 1:1 untuk membentuk natrium klorida.

Proses terbentuknya ikatan ion

Proses terbentuknya ikatan ionik dicontohkan dengan pembentukan NaCl. Natrium (Na) dengan konfigurasi elektron (2,8,1) akan lebih stabil jika melepaskan 1 elektron sehingga konfugurasi elektron berubah menjadi (2,8). Sedangkan Klorin (Cl), yang mempunyai konfigurasi (2,8,7), akan lebih stabil jika mendapatkan 1 elektron sehingga konfigurasinya menjadi (2,8,8). Jadi agar keduanya menjadi lebih stabil, maka natrium menyumbang satu elektron dan klorin akan kedapatan satu elektron dari natrium. Ketika natrium kehilangan satu elektron, maka natrium menjadi lebih kecil. Sedangkan klorin akan menjadi lebih besar karena ketambahan satu elektron. Oleh karena itu ukuran ion positif selalu lebih kecil daripada ukuran sebelumnya, namun ion negatif akan cenderung lebih besar daripada ukuran sebelumnya. Ketika pertukaran elektron terjadi, maka Na akan menjadi bermuatan positif (Na⁺) dan Cl akan menjadi bermuatan negatif (Cl^-). Kemudian terjadi gaya elektrostatik antara Na⁺ dan Cl^- sehingga membentuk ikatan ionik.

C. Ikatan Kovalen

adalah sejenis ikatan kimia yang memiliki karakteristik berupa pasangan elektron yang saling terbagi (pemakaian bersama elektron) di antara atom-atom yang berikatan. Singkatnya, stabilitas tarikan dan tolakan yang terbentuk di antara atom-atom ketika mempergunakan bersama elektron dikenal sebagai ikatan kovalen.
Ikatan kovalen dibagi menjadi dua, yaitu ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen nonpolar. Ikatan kovalen polar terjadi jika salah satu atom yang berikatan mempunyai elektronegativitas yang jauh lebih besar daripada yang lain. Ikatan kovalen nonpolar terjadi jika kedua atom berikatan mempunyai afinitas elektron yang sama.

Proses terbentuknya ikatan kovalen

terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion. Atom non logam cenderung untuk menerima elektron sehingga jika tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan dengan cara mempersekutukan elektronnya dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama. Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).

1. Ikatan kovalen polar :

Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang pasangan elektron yang dipakai bersama cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran ikatan disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan.

2. Ikatan Kovalen Nonpolar :
Ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan kovalen yang pasangan elektron yang dipakai bersama tertarik sama kuat. Pada molekul yang atom penyusunnya sejenis, contohnya pada molekul H2 , hal ini disebabkan tidak ada perbedaan keelektronegatifan.





D. Ikatan Kovalen Koordinasi
Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang terbentuk dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron yang berasal dari salah satu atom/ion/molekul yang memiliki PEB(pasangan elektron bersama). Adapun atom/ion/molekul lain hanya menyediakan orbital kosong. NH4Cl merupakan salah satu contoh senyawa kovalen koordinasi. Perhatikan kovalen koordinasi pada NH4+ di bawah.

Senyawa NH4Cl terbentuk dari ion NH4+ dan ion Cl–. Ion NH4+ terbentuk dari molekul NH3 dan ion H+, sedangkan ion H+ terbentuk jika hidrogen melepaskan satu elektronnya.
Ikatan kovalen koordinasi digambarkan dengan lambang elektron yang sama (dua titik). Hal itu menunjukan bahwa pasangan elektron itu berasal dari atom yang sama.
Ikatan kovalen dituliskan dengan tanda (-), sedangkan kovalen koordinasi dituliskan dengan tanda (→). Jika NH4+ berikataan dengan Cl–, akan terbentuk senyawa NH4Cl. Jadi, pada senyawa NH4Cl terdapat tiga jenis ikatan, yaitu tiga ikatan kovalen, satu ikatan kovalen koordinasi, dan satu ikatan ion (antara ion NH4+ dengan ion Cl–).

E. Ikatan Logam

ikatan logam adalah teori lautan elektron yang ditemukan oleh Drude dan Lorentz. Menurut teori ini, kristal logam tersusun atas kation-kation logam yang terpateri di tempat (tidak bergerak) dikelilingi oleh lautan elektron valensi yang bergerak bebas dalam kisi kristal. Ikatan logam terbentuk akibat adanya gaya tarik menarik  antara muatan positif dari inti atom logam dan muatan negatif dari elektron valensi yang bebas bergerak dalam kisi kristal.

Karena elektron-elektron valensi logam bergerak bebas dan mengisi ruang-ruang di antara kisi-kisi kation logam yang bermuatan positif. Oleh karena bergerak bebas, elektron-elektron valensi dapat berpindah jika dipengaruhi oleh medan listrik atau panas. Kekuatan ikatan logam ditentukan oleh besarnya gaya tarik-menarik antara ion-ion positif dan elektron-elektron bebas. Semakin besar jumlah muatan positif ion logam yang berarti semakin banyak jumlah ikatan bebasnya, maka semakin besar kekuatan logam.

F. Van der waals

Gaya ini merupakan gaya antarmolekul yang sangat lemah. Gaya Van der Waals pada awal abad XX, dikemukakan oleh Johannes Diderik Van der Waals. Gaya ini dibagi menjadi dua, yaitu gaya London dan gaya tarik dipol.

1. Gaya London :

Gaya London ditemukan oleh fisikawan Jerman yang bernama Fritz London pada tahun 1928.Gaya London (gaya dispersi) merupakan gaya tarik- menarik antarmolekul nonpolar akibat adanya dipol terimbas yang ditimbulkan oleh perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang lain membentuk dipol sesaat. Gaya London mengakibatkan molekul non¬polar bersifat agak polar. enis gaya tarik yang sangat lemah ini umumnya terjadi di antara molekul-molekul kovalen nonpolar, seperti N2, H2, atau CH4. Gaya tarik ini dihasilkan oleh menyurut dan mengalirnya orbital-orbital elektron sehingga memberikan pemisahan muatan yang sangat lemah dan sangat singkat di sekitar ikatan. Gaya London meningkat seiring bertambahnya jumlah elektron. Gaya London juga meningkat seiring bertambahnya massa molar zat, sebab molekul yang memiliki massa molar besar cenderung memiliki lebih banyak elektron. Adanya percabangan pada molekul akan menurunkan kekuatan gaya London, sebab adanya percabangan akan memperkecil area kontak antarmolekul. Titik didih senyawa sebanding sekaligus mencerminkan kekuatan gaya London.

2. Gaya tarik dipol : 
Molekul-molekul polar cenderung menyusun diri dengan cara saling mendekati kutub positif dari suatu molekul dengan kutub negatif molekul yang lain. Gaya tarik-menarik ini disebut gaya tarik dipol. Semakin besar momen dipol yang dimiliki suatu senyawa, semakin besar gaya tarik dipol yang dihasilkan. Gaya ini lebih kuat daripada gaya London. Oleh karena itu, molekul yang mengalami gaya tarik dipol memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi daripada molekul yang mengalami gaya London (Mr hampir sama).

• Interaksi Dipol Terimbas (Dipol Terinduksi)

Gaya antarmolekul ini terjadi saat molekul polar mengirnbas (menginduksi) molekul nonpolar. Sebagai contoh, molekul air (H20) yang bersifat polar dapat menginduksi molekul oksigen (02) yang bersifat nonpolar. Dipol terimbas inilah yang mengakibatkan gas oksigen larut dalam air.

• Interaksi lon-Dipol

Gaya antarmolekul ini terjadi saat ion (kation maupun anion) berinteraksi dentjan molekul polar. Kekuatan interaksi ini bergantung pada muatan dan ukuran ion serta kepolaran dan ukuran molekul polar. Kation memiliki interaksi yang lebih kuat dengan molekul polar dibandingkan anion. Salah satu contoh interaksi ini adalah hidrasi senyawa NaCI dalam air (proses ion-ion dikelilingi oleh molekul air).

• Interaksi Dipol-Dipol

Gaya antarmolekul ini terjadi jika ujung positif dari salah satu molekul dipol ditarik ke ujung negatif dari dipol molekul lainnya. Gaya ini lebih kuat dari gaya London, tetapi tetap sangat lemah. Interaksi ini terjadi pada senyawa kovalen polar, seperti HCI dan HBr.

G. Ikatan Hidrogen

katan hidrogen merupakan ikatan antarmolekul yang terjadi pada molekul-molekul yang sangat polar dan mengandung atom hidrogen. Ikatan hidrogen disebabkan oleh gaya tarik-menarik antara atom hidrogen dari molekul yang satu dengan atom molekul lain yang sangat elektronegatif (F, O, atau N).

Contoh senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen yaitu HF, H20, dan NH3. Dalam molekul air, atom O bersifat sangat elektronegatif sehingga pasangan elektron antara atom O dan H lebih tertarik ke arah atom O. Dalam keadaan cair, atom hidrogen dalam molekul air yang parsial positif (o+) ditarik oleh pasangan elektron atom O molekul lain yang elektronegatif sehingga terbentuk ikatan hidrogen. Akibatnya, atom H dari salah satu molekul terikat kuat pada atom unsuryang sangat elektronegatif (F, O, atau N) dari molekul tetangganya melalui pasangan elektron bebas pada atom unsur yang mempunyai elektronegatif besar tersebut.