IKATAN IONIK: KARAKTERISTIK, BAGAIMANA TERBENTUK DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The ikatan ion adalah jenis ikatan kimia di mana ada adalah tarik elektrostatik antara ion malah dibebankan. Artinya, ion bermuatan positif membentuk ikatan dengan ion bermuatan negatif, mentransfer elektron dari satu atom ke atom lainnya.

Jenis ikatan kimia ini terjadi ketika elektron valensi dari satu atom dipindahkan secara permanen ke atom lain. Atom yang kehilangan elektron menjadi kation (bermuatan positif), dan atom yang memperoleh elektron menjadi anion (bermuatan negatif).

Contoh ikatan ion: natrium fluorida. Natrium kehilangan satu elektron valensi dan melepaskannya menjadi fluor. Wdcf

Konsep ikatan ionik

Ikatan ionik adalah ikatan yang dengannya partikel bermuatan listrik, yang disebut ion, berinteraksi untuk menghasilkan padatan dan cairan ionik. Ikatan ini adalah produk interaksi elektrostatis antara ratusan juta ion, dan tidak terbatas hanya pada beberapa ion saja; Artinya, ia melampaui daya tarik antara muatan positif menuju muatan negatif.

Perhatikan misalnya senyawa ionik natrium klorida, NaCl, yang lebih dikenal dengan garam meja. Dalam NaCl, ikatan ion mendominasi, sehingga terdiri dari ion Na ⁺ dan Cl ^- . Na ⁺ adalah ion atau kation positif, sedangkan Cl ^- (klorida) adalah ion atau anion negatif.

Ion Na + dan Cl- dalam natrium klorida terikat bersama melalui ikatan ionik. Sumber: Eyal Bairey melalui Wikipedia.

Baik Na ⁺ dan Cl ^- tertarik pada muatan listrik yang berlawanan. Jarak antara ion-ion ini memungkinkan ion-ion lain untuk saling mendekat, sehingga pasangan dan pasangan NaCl muncul. Kation Na ⁺ akan menolak satu sama lain karena muatannya sama, dan hal yang sama terjadi satu sama lain dengan anion Cl ^- .

Ada saatnya jutaan ion Na ⁺ dan Cl ^- berhasil bersatu, bersatu, untuk menciptakan struktur yang setabil mungkin; satu diatur oleh ikatan ionik (gambar atas). Kation Na ⁺ lebih kecil dari anion Cl ^- karena gaya inti efektif nukleusnya yang meningkat pada elektron eksternal.

Ikatan ionik NaCl. Rhannosh / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Ikatan ionik dicirikan dengan membentuk struktur teratur di mana jarak antara ion (Na ⁺ dan Cl ^- dalam kasus NaCl) lebih kecil dibandingkan dengan padatan lainnya. Jadi kita berbicara tentang struktur kristal ionik.

Bagaimana ikatan ionik terbentuk?

Ikatan ionik hanya terjadi jika terjadi distribusi elektron sehingga muatan ion muncul. Jenis ikatan ini tidak pernah dapat terjadi antara partikel netral. Harus ada kation dan anion. Tapi dari mana asalnya?

Ilustrasi ikatan ionik. a) Natrium memiliki muatan negatif bersih. b) Natrium melepaskan elektron menjadi klor. Natrium tetap dengan muatan positif bersih dan klorin dengan muatan negatif bersih, menghasilkan ikatan ionik. Jenis ikatan antara jutaan atom Na dan Cl ini menimbulkan garam fisik. OpenStax College / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Ada banyak jalur di mana ion berasal, tetapi pada dasarnya banyak jalur yang didasarkan pada reaksi reduksi oksidasi. Sebagian besar senyawa ionik anorganik terdiri dari unsur logam yang terikat dengan unsur non-logam (yang ada di blok p tabel periodik).

Logam harus teroksidasi, kehilangan elektron, menjadi kation. Di sisi lain, unsur bukan logam berkurang, memperoleh elektron-elektron ini, dan menjadi anion. Gambar berikut mengilustrasikan hal ini untuk pembentukan NaCl dari atom natrium dan klor:

Pembentukan ikatan ionik. Sumber: Shafei di Wikipedia bahasa Arab / Domain publik

Atom Na menyumbangkan salah satu elektron valensinya ke Cl. Ketika distribusi elektron ini terjadi, ion Na ⁺ dan Cl ^- terbentuk , yang mulai menarik satu sama lain dengan segera dan secara elektrostatis.

Oleh karena itu dikatakan bahwa Na ⁺ dan Cl ^- tidak berbagi pasangan elektron, tidak seperti yang diharapkan untuk ikatan kovalen Na-Cl hipotetis.

Sifat ikatan ionik

Ikatan ionik bersifat non-arah, artinya gaya tidak hadir dalam satu arah, melainkan menyebar melalui ruang sebagai fungsi jarak yang memisahkan ion. Fakta ini penting, karena ion-ion tersebut terikat kuat, yang menjelaskan beberapa sifat fisik padatan ion.

Titik lebur

Ikatan ion menyebabkan garam meleleh pada suhu 801 ºC. Suhu ini sangat tinggi dibandingkan dengan titik leleh berbagai logam.

Ini karena NaCl harus menyerap panas yang cukup agar ion-ionnya mulai mengalir bebas keluar dari kristalnya; yaitu, daya tarik antara Na ⁺ dan Cl ^- harus diatasi .

Titik didih

Titik leleh dan titik didih senyawa ionik sangat tinggi karena interaksi elektrostatisnya yang kuat: ikatan ioniknya. Namun, karena ikatan ini melibatkan banyak ion, perilaku ini biasanya lebih dikaitkan dengan gaya antarmolekul, dan bukan dengan ikatan ionik.

Dalam kasus garam, setelah NaCl meleleh, cairan yang terdiri dari ion awal yang sama diperoleh; hanya sekarang mereka bergerak lebih bebas. Ikatan ionik masih ada. Ion Na ⁺ dan Cl ^- bertemu di permukaan cairan untuk menciptakan tegangan permukaan yang tinggi, yang mencegah ion keluar ke fase gas.

Oleh karena itu, garam leleh harus menaikkan suhunya bahkan lebih mendidih. Titik didih NaCl adalah 1465 ° C. Pada suhu ini, panas melebihi gaya tarik antara Na ⁺ dan Cl ^- dalam cairan, sehingga uap NaCl mulai terbentuk dengan tekanan yang sama dengan atmosfer.

Elektronegativitas

Sebelumnya dikatakan bahwa ikatan ionik terbentuk antara unsur logam dan unsur non-logam. Singkatnya: antara logam dan non-logam. Hal ini biasanya terjadi pada senyawa ionik anorganik; terutama yang berjenis biner, seperti NaCl.

Agar partisi elektron (Na ⁺ Cl ^- ) terjadi dan bukan pembagian (Na-Cl), harus ada perbedaan elektronegativitas yang besar antara kedua atom. Jika tidak, tidak akan ada ikatan ionik antara keduanya. Mungkin Na dan Cl saling berdekatan, berinteraksi, tetapi segera Cl, karena elektronegativitasnya yang lebih tinggi, "mengambil" elektron dari Na.

Namun, skenario ini hanya berlaku untuk senyawa biner MX, seperti NaCl. Untuk garam atau senyawa ionik lain, proses pembentukannya lebih rumit dan tidak dapat didekati dari perspektif atom atau molekuler murni.

Jenis

Tidak ada jenis ikatan ionik yang berbeda, karena fenomena elektrostatis murni bersifat fisik, hanya bervariasi cara ion berinteraksi, atau jumlah atom yang dimilikinya; yaitu, jika mereka adalah ion monatomik atau poliatomik. Demikian pula, setiap unsur atau senyawa menghasilkan ion karakteristik yang menentukan sifat senyawa.

Pada bagian contoh kita akan mempelajari poin ini, dan akan terlihat bahwa ikatan ion pada dasarnya sama di semua senyawa. Jika hal ini tidak terpenuhi, maka dikatakan bahwa ikatan ionik mempunyai karakter kovalen tertentu, seperti pada banyak garam logam transisi, di mana anion berkoordinasi dengan kation; misalnya, FeCl ₃ (Fe ³⁺ -Cl ^- ).

Contoh ikatan ionik

Beberapa senyawa ionik akan didaftarkan di bawah ini, dan ion serta proporsinya akan disorot:

- Magnesium klorida

MgCl ₂ , (Mg ²⁺ Cl ^- ), dalam rasio 1: 2 (Mg ²⁺ : 2 Cl ^- )

- Kalium fluorida

KF, (K ⁺ F ^- ), dalam rasio 1: 1 (K ⁺ : F ^- )

- Natrium sulfida

Na ₂ S, (Na ⁺ S ^2- ), dengan perbandingan 2: 1 (2Na ⁺ : S ^2- )

- Lito hidroksida

LiOH, (Li ⁺ OH ^- ), dengan perbandingan 1: 1 (Li ⁺ : OH ^- )

- Kalsium fluorida

CaF ₂ , (Ca ²⁺ F ^- ), dengan rasio 1: 2 (Ca ²⁺ : 2F ^- )

- Sodium karbonat

Na ₂ CO ₃ , (Na ⁺ CO ₃ ^2- ), dengan perbandingan 2: 1 (2Na ⁺ : CO ₃ ^2- )

- Kalsium karbonat

CaCO ₃ , (Ca ²⁺ CO ₃ ^2- ), dengan perbandingan 1: 1 (Ca ²⁺ : CO ₃ ^2- )

- Kalium permanganat

KMnO ₄ , (K ⁺ MnO ₄ ^- ), dalam rasio 1: 1 (K ⁺ : MnO ₄ ^- )

- Tembaga sulfat

CuSO ₄ , (Cu ²⁺ SO ₄ ^2- ), dengan perbandingan 1: 1 (Cu ²⁺ : SO ₄ ^2- )

- Barium hidroksida

Ba (OH) ₂ , (Ba ²⁺ OH ^- ), dengan rasio 1: 2 (Ba ²⁺ : OH ^- )

- Aluminium bromida

AlBr ₃ , (Al ³⁺ Br ^- ), dengan rasio 1: 3 (Al ³⁺ : 3Br ^- )

- Besi (III) oksida

Fe ₂ O ₃ , (Fe ³⁺ O ^2- ), dengan perbandingan 2: 3 (2Fe ³⁺ : 3O ^2- )

- Strontium oksida

SrO, (Sr ²⁺ O ^2- ), dengan rasio 1: 1 (Sr ²⁺ : O ^2- )

- Perak klorida

AgCl, (Ag ⁺ Cl ^- ), dengan rasio 1: 1 (Ag ⁺ : Cl ^- )

- Lainnya

-CH ₃ COONa, (CH ₃ COO ^- Na ⁺ ), dengan rasio 1: 1 (CH ₃ COO ^- : Na ⁺ )

- NH ₄ I, (NH ₄ ⁺ I ^- ), dengan perbandingan 1: 1 (NH ₄ ⁺ : I ^- )

Masing-masing senyawa ini memiliki ikatan ionik di mana jutaan ion, sesuai dengan rumus kimianya, tertarik secara elektrostatis dan membentuk padatan. Semakin besar muatan ioniknya, semakin kuat gaya tarik elektrostatis dan tolakannya.

Oleh karena itu, ikatan ionik cenderung lebih kuat dengan muatan yang lebih besar pada ion yang menyusun senyawa.

Latihan terselesaikan

Berikut ini beberapa latihan yang mempraktikkan pengetahuan dasar tentang ikatan ion.

- Latihan 1

Manakah dari senyawa berikut yang ionik? Opsinya adalah: HF, H ₂ O, NaH, H ₂ S, NH _3, dan MgO.

Senyawa ionik menurut definisi pasti memiliki ikatan ionik. Semakin besar perbedaan elektronegativitas antara unsur-unsur penyusunnya, semakin besar karakter ionik ikatan tersebut.

Oleh karena itu, opsi yang tidak memiliki elemen logam pada prinsipnya dikesampingkan: HF, H ₂ O, H ₂ S dan NH ₃ . Semua senyawa ini hanya terdiri dari unsur non-logam. Kation NH ₄ ⁺ merupakan pengecualian dari aturan ini, karena tidak memiliki logam apapun.

Pilihan lainnya adalah NaH dan MgO, yang masing-masing memiliki logam Na dan Mg, yang terikat pada elemen non-logam. NaH (Na ⁺ H ^- ) dan MgO (Mg ²⁺ O ^2- ) adalah senyawa ionik.

- Latihan 2

Pertimbangkan senyawa hipotetis berikut ini: Ag (NH ₄ ) ₂ CO ₃ I. Berapakah ion-ionnya dan dalam proporsi berapa mereka ditemukan dalam padatan?

Menguraikan senyawa menjadi ionnya kita memiliki: Ag ⁺ , NH ₄ ⁺ , CO ₃ ^2- dan I ^- . Ini digabungkan secara elektrostatis mengikuti rasio 1: 2: 1: 1 (Ag ⁺ : 2NH ₄ ⁺ : CO ₃ ^2- : I ^- ). Hal ini berarti jumlah kation NH ₄ ⁺ dua kali lipat dari ion Ag ⁺ , CO ₃ ^2- dan I ^- .

- Latihan 3

KBr terdiri dari ion K ⁺ dan Br ^- , dengan besaran muatan. Kemudian, CaS memiliki ion Ca ²⁺ dan S ^2- , dengan muatan ganda, sehingga dapat diduga bahwa ikatan ion pada CaS lebih kuat dari pada KBr; dan juga lebih kuat dari Na ₂ SO ₄ , karena yang terakhir terdiri dari ion Na ⁺ dan SO ₄ ^2- .

Baik CaS dan CuO mungkin memiliki ikatan ionik yang sama kuatnya, karena keduanya mengandung ion dengan muatan ganda. Selanjutnya, kami memiliki AlPO ₄ , dengan ion Al ³⁺ dan PO ₄ ^3- . Ion-ion ini memiliki muatan tiga kali lipat, sehingga ikatan ion di AlPO ₄ seharusnya lebih kuat dari pada opsi sebelumnya.

Dan akhirnya, ada pemenang Pb ₃ P ₄ , karena jika diasumsikan tersusun dari ion, ini menjadi Pb ⁴⁺ dan P ^3- . Muatan mereka memiliki magnitudo tertinggi; dan oleh karena itu, Pb ₃ P ₄ adalah senyawa yang kemungkinan memiliki ikatan ion terkuat.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Ikatan ionik. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Ikatan Ionik vs Kovalen - Pahami Perbedaannya. Diperoleh dari: thinkco.com
5. Editor Encyclopaedia Britannica. (31 Januari 2020). Ikatan ionik. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
6. Kamus Chemicool. (2017). Definisi Ikatan Ionik. Diperoleh dari: chemicool.com