Selasa, 24 September 2019

IKATAN DAN UNSUR KIMIA

IKATAN KIMIA DAN UNSURNYA

A. Klarifikasi Ikatan
Hasil gambar untuk 3 jenis ikatan kimia

1. Ikatan Ion   
    Ikatan yang terbentuk sebgai akibat adanya gaya tari menarik antara ion positif (kation) dan ion negatif (anion).
Gambar terkait
2. Ikatan  Kovalen
    Ikatan yang terjadi antara nonlogam dengan nonlogam dengan cara pemakian bersama pasangan elektron. Adakalnya dua atom menggunakan lebih dari satu pasang elektron. Apabila yang digunakan bersama dua pasang atau tiga pasang elektron disebut sebai ikatam kovalen rangkap dua dan rangkap tiga. Jumlah elektron valensi yang digunakan untuk berikatan tergantung pada kebutuhan tiap atom untuk mencapai konfigurasi elektron.
Hasil gambar untuk ikatan kovalen'
Hasil gambar untuk ikatan kovalen rangkap 1 2 3
3. Ikatan Logam 
    Ikatan tariik menarik muatan positif dan negatif yang bergerak bebas didalam logam. Ikatan logam berpengaruh terhadap titik leleh suatu logam. Semakin banyak  elektron valensi maka ikatan logam semakin kuat. Hal ini menyebabkan titik leleh logam semakin tinggi.
Hasil gambar untuk ikatan logam
4.  Ikatan Hidrogen
     Gaya tarik menarik yang terjadi antara atom H dengan atom yang sangat elektronegatif yaitu F, O, N. Molekul yang dapat membentuk ikatan hidrogen antar molekul mempunyai titik diidh yang tinggi.
Hasil gambar untuk ikatan hidrogen
B. Faktor Geometri 

1. Jari-jari atom  dan ionik
Hasil gambar untuk jari jari atom dan ionik
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke orbital elektron terluar. Terdapat bebarapa jenis jari-jari atom taitu jari-jari atom logam, kovalen dan ionik. Jari-jari atom logam yaitu separuh jarak antar inti atom, sedangkan jari-jari atim kovalen yaitu separuh jarak atom logam antara 2 atom yang sama terikat secara bersama oleh ikatan kovalen, dan yang terakhir jari-jari ataim ionik yaitu jarak antara 2 inti yang terhubung oleh ikatan elektrostatik antara kation dan anion. 

2. Entalpi Kisi 
Hasil gambar untuk entalpi kisi
Siklus Born-Habera adalah suatu pendekatan yang digunakan untuk menganalisi energi reaksi. Untuk memutuskan ion-ion bebas dari kisi membutuhkan energi yang besar. Nilai dari energi kisi bergantung pada kekuatan ikatan ion. Kekuatan ion berkaitan erat dengan ukuran dan muatan ion.

3. Tetapan Modelung
Energi potensial Coulomb total antar ion dalam  senyawa ionik yang terdiri atas ion A dan B adalah penjumlahan energi potensial Coulomb interaksi ion individual, Vab.  Karena lokasi ion-ion dalam kisi kristal ditentukan oleh tipe struktur, potensial Coulomb total antar ion dihitung dengan menentukan jarak antar ion d. A adalah tetapan Madelung  yang khas untuk tiap struktur krista

4. Struktur Kristal Logam
a)   Body Centered Cubic (BCC)
Unit struktur BCC sesuai namanya berbentuk bentuk kubus dimana terdapat atom-atom disetiap pojoknya dan satu berada ditengah. Pada temperatur dibawah 1333OF (723OC) struktur kristal besi berupa BCC dan dinamakan besi alpha atau ferrite. Logam lain yang mempunyai struktur seperti ini, yaitu : chromium, colombium, barium, vanadium, molybdenum dan tungsten.           b)  Face Centered Cubic (FCC)Atom-atom kalsium, aluminium, tembaga, timbal, nickel, emas dan platina membentuk suatu struktur kristal dengan sebuah atom ditiap-tiap pojok kubus dan satu ditengah disetiap sisi kubus. Jika besi berada diatas temperatur kritis, maka susunan atomnya berbentuk FCC dan namakan besi gamma atau austenite.c)   Hexagonal Closed Packed (HCP)Struktur HCP banyak ditemukan pada kebanyakan logam seperti berilium, seng, kobalt, titanium, magnesium, dan cadmium. Karena jarak dari struktur lattice, baris-baris atom tidak dapat bergerak dengan mudah, sehingga logam ini memiliki plastisitas dan keuletan yang lebih rendah dari struktur kubik.
5) Kristal Ionik

Struktur dasar kristal ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion) membentuk susunan terjejal dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk kedalam lubang oktahedral atau tetrahedral di antara anion. Kristal anion diklasifikasikan kedalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion yang terlibat dan jari-jari ionnya.

6) Aturan Jari-Jari

Anion membentuk koordinasi polihedra disekeliling kation. Jari-jari rX adalah separuh sisi polihedral dan jarak kation di pusat polihedral ke sudut polihedral merupakan jumlah jari-jari kation dan anion rX + rM Jarak dari pusat ke sudut polihedral : √3rX , √2rX, ½ √6Rx

C. Faktor Elektronik

 Ikatan dan struktur senyawa ditentukan oleh sifat elektronik seperti kekuatan atom-atom penyusun dalam menarik dan menolak elektron. Orbital molekul yang diisi elektron valensi, susunan grometrisnya dipenaruhi oleh interaksi elektronik antar elektron non ikatan.

1) Muatan Inti Efektif
Muatan positif inti sedikit banyak dilawan oleh elektron negatif bagian dalam (di bawah elektron valensi), muatan inti yang dirasakan oleh elektron valensi suatu atom dengan nomor atom Z akan lebih kecil dari muatan inti Ze. Penurunan ini disebut Konstanta Perisai ( σ ) dan muatan inti netto disebut dengan Muatan Inti Efektif (Zeff)
Persaman : Zeff = Z – σ


2) Energi Ionisasi

Energi Ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari atom dalam fase gas (g). energi ionisasi yang kecil biasanya diperlukan oleh unsur yang berada di dalam satu golongan yang sama. Namun beda halnya dengan unsur yang ada dalam periode yang sama, maka akan diperlukan energi ionisasi yang semakin besar. Jadi, secara singkat energi ionisasi dapat diartikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepaskan sebuah elektron dari suatu atom netral.
Grafik Energi Ionisasi (Ei)


3) Afinitas Elektron

Afinitas Elektron merupakan negatif entalpi penangkapan elektron oleh atom dalam fasa gas. Sehingga didefinisikan Afinitas Elektron Pertama adalah energi yang dilepaskan ketika 1 mol atom gas mendapatkan satu elektron untuk membentuk 1 mol ion gas.
Afinitas dapat dianggap sebagai entalpi ionisai anion.  A ( = -ΔHeg)


4) Ke-Elektronegatifan

     a)    L. PAULING
   Pauling pertama kali mengajukan konsep elektronegativitas pada tahun 1932  sebagai penjelasan dari fenomena lebih kuatnya ikatan kovalen antar dua atom berbeda (A–B) dari yang diperkirakan dengan mengambil kekuatan rata-rata ikatan A–A dan B–B. Menurut teori ikatan valensi, "stabilisasi tambahan" dari ikatan heteronuklir ini disebabkan oleh kontribusi bentuk  kanonis ion kepada ikatan.
     Perbedaan elektronegativitas antara dua atom A dan B dapat dihitung dengan:
   dengan Energi disosiasi (Ed) ikatan A–B, A–A dan B–B diekspresikan dalam elektronvolt. Faktor (eV)−½ disisipkan untuk menghasilkan nilai yang tidak berdimensi. Dengan metode ini, perbedaan elektronegativitas antara hidrogen dan bromin adalah 0,73 (energi disosiasi: H–Br 3,79 eV; H–H 4,52 eV; Br–Br 2,00 eV)
     
     b)    Elektronegativitas Mulliken
mengajukan bahwa aritmetika dari energi ionisasi pertama dan afinitas elektron haruslah adalah sebuah perhitungan dari kecenderungan sebuah atom menarik elektron-elektron. Karena definisi ini tidak bergantung pada skala relatif sembarang, ia juga disebut sebagai elektronegativitas relatif, dengan satuan kilojoule per mol atau elektronvolt.
Namun biasanya kita menggunakan transformasi linear untuk melakukan transformasi nilai absolut tersebut menjadi nilai yang lebih mirip dengan nilai Pauling. Untuk energi inonisasi dan afinitas elektron dalam elektronvolt, 

c) Elektronegativitas Allred–Rochow

 

  Allred dan Rochow beranggapat  bahwa elektronegativitas haruslah berhubungan dengan muatan sebuah elektron pada "permukaan" sebuah atom , semakin tinggi muatan per satuan luas permukaan atom, semakin besar kecenderungan atom tersebut untuk menarik elektron-elektron. Muatan inti efektif, Z* yang terdapat pada elektron valensi dapat diperkirakan dengan menggunakan kaidah Slater. Sedangkan luas permukaan atom pada sebuah molekul dapat dihitung dengan asumsi luas ini proposional dengan kuadrat jari-jari kovalen (rcov). rcov memiliki satuan ångström,



5) Orbital Molekul

Orbital molekul adalah orbital-orbital dari dua atom yang saling tumpang tindih agar dapat menghasilkan ikatan kovalen.
Syarat pembentukan orbital molekul ikatan:
(1) Cuping orbital atom penyusunnya cocok untuk tumpang tindih.
(2) Tanda positif atau negatif cuping yang bertumpang tindih sama.
(3) Tingkat energi orbital-orbital atomnya dekat.




Sabtu, 07 September 2019

BILANGAN KUANTUM

Bilangan Kuantum

Pengertian Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum adalah suatu harga yang menyatkan kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Bilangan ini menggambarkan sifat orbital dan elektron dalam orbital.
Bilangan ini menentukan tingkat energi utama atau jarak dari inti , bentuk orbital, orientasi orbital dan spin elektron. Setiap sistem kuantum dapat memiliki satu atau lebih bilangan kuantum.

Bilangan Kuantum terdiri atas :
  1. BILANGAN KUANTUM UTAMA 
  • Bilangan kuantum utama/prinsipal (n) adalah suatu harga yang menyatakan tingkat energi atau kulit dalam atom.
  •  Bilangan kuantum utama merupakan dasar penentu harga bilangan kuantum lainnya.
 Bilangan kuantum utama antara lain:
       2.BILANGAN KUANTUM AZIMUTH 

  • Bilangan kuantum azimuth/orbital (l) adalah suatu harga yang menyatakan sub-kulit atom dan bentuk geometri orbital. 
Harga l yang diijinkan di setiap kulitnya adalah:
0 ≤ l ≤ (n-1) 
Kulit-kulit atom dalam keadaan penuh terisi elektron beserta harga b.k. azimuth: 
      3.BILANGAN KUANTUM MAGNETIK 
  • Bilangan kuantum magnetik (ml atau m) adalah suatu harga yang menyatakan banyak dan posisi/orientasi orbital. 

Harga m yang diijinkan di setiap sub-kulitnya:
-l ≤ m ≤ +l
  • Posisi/orientasi atau orbital adalah tempat dimana elektron bergerak di dalam atom, dan masing-masing orbital maksimal menampung sepasang elektron. 
Sub-kulit atom dalam keadaan terisi penuh elektron beserta harga b.k. magnetik:
      4.BILANGAN KUANTUM SPIN 
  • Bilangan kuantum spin (ms atau s) adalah suatu harga yang menyatakan kedudukan dan arah rotasi elektron pada suatu orbital. 
  • Bilangan kuantum spin tidak digunakan dalam menentukan keadaan orbital, hanya untuk menentukan perbedaan elektron pada orbital.
  •  Karena terdapat dua elektron dalam satu orbital, sedangkan keduanya memiliki kutub padanya, maka nilai elektron yang berpasangan dalam orbital tersebut harus berbeda nilai.
Harga bilangan kuantum spin terdiri dari:
Diagram Orbital
  • Diagram orbital menggambarkan urutan konfigurasi elektron dalam setiap kulit atom. 
  • Konfigurasi elektron yang ditulis menggunakan bilangan kuantum harus memenuhi kaidah berikut: 
     1. Asas Afbau
Pengisian elektron pada sub-kulit diisi dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebi besar. Aturan pengaturan sub-kulit :
       2.Aturan Hund
  • Pengisian elektron pada orbital yang satu sub-kulit, mula-mula elektron mengisi satu di tiap orbital, baru kemudian berpasangan.
       3.Larangan Pauli