ikatan kimia: materi ikatan ion

Gambar disamping merupakan gambar kristal dari NaCl atau garam dapur. Taukah anda bahwa garam dapur atau NaCl terbentuk dari adanya ikatan ion. Ikatan ion yang terjadi pada kristal NaCl adalah ikatan antara ion Na⁺ dengan Cl^-, dimana dengan adanya gaya elektrostatik maka kedua ion tersebut akan membentuk kristal NaCl atau kristal garam dapur.

Gambar struktur dari kristal NaCl, dimana pada gambar terlihat bahwa atom Na dan atom Cl berikatan satu sama lain membentuk struktur seperti terlihat pada gambar.

Untuk mengetahui ikatan kimia dengan lebih dalam, atom harus dikenal dengan lebih dalam. Dari awal abad 20, pemahaman ilmuwan tentang struktur atom bertambah mendalam, dan hal ni mempercepat perkembangan teori ikatan kimia.

Kimiawan Jerman Albrecht Kossel (1853-1927) menganggap kestabilan gas mulia disebabkan konfigurasi elektronnya yang penuh (yakni, konfigurasi elektron di kulit terluarnya, kulit valensi, terisi penuh). Ia berusaha memperluas interpretasinya ke atom lain. Atom selain gas mulia cenderung mendapatkan muatan listrik (elektron) dari luar atau memberikan muatan listrik ke luar, bergantung apakah jumlah elektron di kulit terluarnya lebih sedikit atau lebih banyak dari atom gas mulia yang terdekat dengannya. Bila suatu atom kehilangan elektron, atom tersebut akan menjadi kation yang memiliki jumlah elektron yang sama dengan gas mulia terdekat, sementara bila atom mendapatkan elektron, atom tersebut akan menjadi anion yang memiliki jumlah elektron yang sama dengan atom gas mulia terdekatnya. Ia menyimpulkan bahwa gaya dorong pembentukan ikatan kimia adalah gaya elektrostatik antara kation dan anion. Ikatan kimia yang dibentuk disebut dengan ikatan ionik.

Kulit K dan L atom natrium terisi penuh elektron, tetapi hanya ada satu elektron di kulit terluar (M). Jadi natrium dengan mudah kehilangan satu elektron terluar ini menjadi ion natrium Na⁺ yang memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan atom neon Ne (1s²2s²2p⁶). Konfigurasi elektron atom khlor (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵). Bila satu atom klorin menangkap satu elektron untuk melengkapi kulit M-nya agar menjadi terisi penuh, konfigurasi elektronnya menjadi (1s²2s²2p⁶3s²3p⁶) yang identik dengan konfigurasi elektron argon Ar.

Pada waktu itu, sruktur kristal natrium khlorida telah dianalisis dengan analisis kristalografik sinar-X, dan keberadaan ion natrium dan khlorida telah diyakini. Jelas tidak ada pertentangan antara teori Kossel dan fakta sepanjang senyawa ion yang dijelaskan. Namun, teori ini belum lengkap, seperti dalam kasus dualisme elektrokimia, dalam hal teori ini gagal menjelaskan fakta ekesperimen seperti pembentukan senyawa hidrogen atau tidak diamatinya kation C⁴⁺ atau anion C^4-.

Ikatan ion terjadi akibat perpindahan elektron antara atom yang mudah melepas elektron (atom logam) dengan atom lain yang mudah menerima elektron (atom non logam ). Ikatan yang terbentuk disebabkan gaya elektrostatis antara muatan positif dan muatan negatif. Garam dapur yang disebut natrium klorida, NaCl merupakan contoh yang mudah untuk memahami terjadinya ikatan ion. Disini terjadi serah terima elektron, yaitu atom natrium melepaskan sebuah elektron valensinya sehingga terjadi ion natrium, Na⁺ dan elektron ini diterima oleh atom klor sehingga terjadi ion klorida, Cl^-

Pada penjelasan di atas terlihat bahwa ikatan ion terjadi karena adanya gaya elektrostatis akibat adanya dua muatan yang berbeda (yaitu muatan positif dan negatif) dari masing-masing ion yang saling berikatan. Dimana atom yang mudah melepas elektron akan berubah menjadi ion bermuatan positif dan atom yang mudah menangkap elektron akan berubah menjadi ion bermuatan negatif. Pembentukan Ion Positif biasanya terjadi pada unsur-unsur golongan IA dan IIA (unsur-unsur logam) misalnya atom Na dengan nomor atom 11 akan menjadi setabil dengan melepaskan 1 elektronnya sehinga menjadi ion natrium dengan muatan +1

Pembentukan ion positif juga tejadi pada atom Li. Atom Litium mempunyai nomer atom 3, dan akan menjadi setabil bila melepaskan 1 elektron terluarnya dan atom Li tersebut menjadi bermuatan positif 1.

Sedangkan Pembentukan Ion Negatif terjadi karena suatu atom menerima elektron sehingga muatan ionnya menjadi negatif. Pembentukan ion negatif biasanya terjadi pada unsur-unsur seperti golongan VA, VIA dan VIIA (unsur-unsur nonlogam) kecendrungannya mengikuti kaidah oktet (konfigurasi elektron stabil) dengan cara menerima elektron untuk membentuk ion negatif. Misalnya, atom Cl yang tidak stabil menerima tambahan satu elektron, sehingga menjadi ion Cl^-

Telah diketahui sebelumnya bahwa ikatan antara natrium dan klorin dalam narium klorida terjadi karena adanya serah terima elektron. Natrium merupakan logam dengan reaktivitas tinggi karena mudah melepas elektron dengan energi ionisasi rendah sedangkan klorin merupakan nonlogam dengan afinitas atau daya penagkapan elektron yang tinggi. Apabila terjadi reaksi antara natrium dan klorin maka atom klorin akan menarik satu elektron natrium. Akibatnya natrium menjadi ion positif dan klorin menjadi ion negatif. Adanya ion positif dan negatif memungkinkan terjadinya gaya tarik antara atom sehingga terbentuk natrium klorida. Pembentukan natrium klorida dapat digambarkan menggunakan penulisan Lewis sebagai berikut:

Ikatan ion hanya dapat tebentuk apabila unsur-unsur yang bereaksi mempunyai perbedaan daya tarik electron (keeelektronegatifan) cukup besar. Perbedaan keelektronegati-fan yang besar ini memungkinkan terjadinya serah-terima elektron. Senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersifat ionik. Senyawa logam alkali tanah juga bersifat ionik, kecuali untuk beberapa senyawa yang terbentuk dari berilium.

Susunan Senyawa Ion

Aturan oktet menjelaskan bahwa dalam pembentukan natrium klorida, natrium akan melepas satu elektron sedangkan klorin akan menangkap satu elektron. Sehingga terlihat bahwa satu atom klorin membutuhkan satu atom natrium. Dalam struktur senyawa ion natrium klorida, ion positif natrium (Na⁺) tidak hanya berikatan dengan satu ion negatif klorin (Cl^-) tetapi satu ion Na⁺ dikelilingi oleh 6 ion Cl^- demikian juga sebaliknya. Struktur tiga dimensi natrium klorida dapat digunakan untuk menjelaskan susunan senyawa ion.