IkatanIkatan dandan IsomeriIsomeriP f D J iProf. Dr. JuminaRobby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.

SusunanSusunan ElektronElektron dalamdalam AtomAtomSusunanSusunan ElektronElektron dalamdalam AtomAtom

y Mulai dikenalkan oleh Rutherford:Atom terdiri atas inti yg kecil & padat dan

dikelilingi oleh elektron-elektron

M

.

S

c

.

atominti

proton = (+) / positif

netron = netral

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

elektron = (-) / negatifnomor atom = jumlah elektron = jumlah protonb t t b t t + tb

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

berat atom = berat proton + netron

Kelemahan : tidak dapat menerangkan mengapa

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

elektron tidak jatuh ke inti

2

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

y Disempurnakan oleh Bohr :Dalam atom, e- bergerak pada lintasan-lintasantertentu yg memiliki tingkat energi tertentu

n = nomor kulitn = nomor kulitJumlah e- maksimum tiap kulit = 2n2

n = 1 ; e- maks = 2 12 = 2

M

.

S

c

.

n =1n =2n =3

n 1 ; e maks 2 1 2 n = 2 ; e- maks = 2 22 = 8

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

a

d

j

a

h

M

a

d

a

Susunan e- dalam atom menjadi lebih jelasmisalnya : 8O e- = 8

y

N

o

o

r

C

a

h

y

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

a

[kulit dalam] n = 1 terisi oleh 2e- elektron dalam[kulit dalam] n = 2 terisi oleh 6e- elektron valensi

m

i

n

a

&

R

o

b

b

y

m

i

a

F

M

I

P

A

U

Catatan : belum dapat diterapkan untuk penulisan rumus kimia

3

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

m

J

u

r

u

s

a

n

K

i

m

y Lewis M difik i t i t B h Memodifikasi teori atom Bohr

Mengemukakan konsep BULIR &HURUF yg melambangkan inti dan e- di kulityg melambangkan inti dan e di kulit dalam

e- valensi ditulis dg titik disekeliling BULIRM .S

c

.

e valensi ditulis dg titik disekeliling BULIRContoh model atom Lewis

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

6C 7N 8O 10NeKulit 1 2e- 2e- 2e- 2e-

K lit 2 4 5 6 8by

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

Kulit 2 4e- 5e- 6e- 8e-

C N O Ne

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

4

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

IkatanIkatan KimiaKimiaIkatanIkatan KimiaKimia

y Dasar : atom cenderung membentukgkonfigurasi yg stabil (mantap) seperti gas mulia

M

.

S

c

.

p gy Jenis : dikenal 2 tipe utama :

Ikatan ioniky o no

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

Ikatan ionik Ikatan kovalen

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

5

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

IkatanIkatan ionikionik (ion) (ion) y Tejadi melalui pemindahan satu atau lebih e- dari

satu atom ke atom lainC t h N Cly Contoh : NaCl

11Na 17ClKulit 1 2e- 2e-M

.

S

c

.

Kulit 1 2e 2eKulit 2 8e- 8e-

Kulit 3 1e- 7e- [Elektron valensi]

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

Na

Cl + 1 e-Na+ + 1 e-

Cl-

+by

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

+Na Cl+ Na+ + Cl-

y Atom yg mudah melepas e- atom elektropositif

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

yg p py Atom yg mudah menangkap e- atom elektronegatif

6

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

IkatanIkatan kovalenkovaleny Terjadi melalui penggunaan bersama satu atau lebih

pasangan e-

y Terbentuk antara atom-atom yang memilikielektronegativitas sama atau sedikit berbeda

Contoh :M.

S

c

.

H

Cl Cl

+ H

Cl+

H H

Cl Pasanganelektron

Contoh :

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

H Cl+ H Clelektron

y Ikatan kovalen dan konvigurasi e- stabil merupakanb y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

y Ikatan kovalen dan konvigurasi e stabil merupakandasar hukum OKTET :Molekul akan stabil jika atom-atomnya dikelilingi oleh

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

8e- (seperti Ne & Ar) atau 2e- (seperti He)

7

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

KarbonKarbon dandan ikatanikatan kovalenkovalenC : - memiliki 4 e- valensi

- bersifat pertengahang cenderung membentuk ik. kovalen

Tinjau : CH4 & CCl4 H ClCM.

S

c

.

H ClC

HH

HCCl

ClCl C Memenuhi hukum oktetyo

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

HH

HCCl

ClCl C Memenuhi hukum oktetMerupakan molekul stabil

Dapat ditulis :

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

C H

(a) (b)a, b, c merupakan contoh ikatan kovalen

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

C2H6 :CH3CH3 (c)

tunggal

8

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

Tinjau :

Atom C dikelilingi oleh 7e-M.

S

c

.

Atom C dikelilingi oleh 7eTdk memenuhi hukum oktet tidak stabil

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

y Radikal : molekul yg mempunyai atom dg elektron bebas ( pasangan elektron bebas)b y N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

elektron bebas ( pasangan elektron bebas)y Katenasi : kemampuan atom C untuk

membentuk rantai dengan atom C lain [sifat

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

g [khusus]

9

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

IkatanIkatan kovalenkovalen polarpolary Senyawa polar konstanta dielektrik tinggiy Senyawa non polar konstanta dielektrik rendahy Berdasar pengukuran : HCl polar

H2 non polar

M

.

S

c

.

y Tinjauan berdasar hukum oktet :

- nonpolar

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

- polar[Cl lebih elektronegatif drpd H]

P di b t l i i ik tby

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

+ -Pergeseran pasangan e- disebut polarisasi ikatan

Ik. Kovalen polar terjadi antara 2 atom yg berbeda elektronegativitasnyau m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

berbeda elektronegativitasnya

10

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

IkatanIkatan kovalenkovalen gandagandaggy Melibatkan lebih dari satu pasang e-

y Tinjau CO2 ;y Tinjau CO2 ; C = 4e- valensiO = 2 x 6e- valensi

16 e- valensi

M

.

S

c

.

O = 2 x 6e valensi

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

Ikatan rangkap 2

y HCN ;

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

H = 1e- valC = 4e- val

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

11

N = 5e- valIkatan ganda 3

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

ValensiValensiValensiValensiy Kemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain [H]y C bervalensi 4, karena mampu mengikat 4 atom HC bervalensi 4, karena mampu mengikat 4 atom Hy O bervalensi 2, karena mampu mengikat 2 atom H

M

.

S

c

.

Model atom KEKULE

(atas dasar valensi) Kemampuan

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

mengikat suatu atomy Lewis : -kemampuan mengikat suatu atom tergantung

pd jumlah elektron bebas yg dimiliki oleh atom tsb.

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

p j ygmis: atom C 4e- val bervalensi 4

atom O 6e- val bervalensi 2

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

12Model :

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

ISOMERIISOMERIISOMERIISOMERIy Senyawa-senyawa dg rumus molekul

sama, tetapi rumus strukturnya berbeday Isomer-isomer umumnya mempunyai sifat

M

.

S

c

.

fisika dan kimia berbeday Contoh : C2H6O

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

t d = 76 C t d = -24 C

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

13

t.d. = 76 Cbereaksi dg logam Na

t.d. = -24 Ctdk bereaksi dg logam Na

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

PenulisanPenulisan RumusRumus StrukturStrukturPenulisanPenulisan RumusRumus StrukturStruktury Mulai dg menulis rantai karbony Dilengkapi dg Hy C bervalensi 4, sedang H bervalensi 1

M

.

S

c

.

y Contoh C5H12

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

di i k tu mi

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

14

disingkat

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

3 2 2 2 3 3 2 3 3

3 2 2 2 3

3 3 33

M

.

S

c

.

y Bentuk singkatan struktur yang lain

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

15

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

MuatanMuatan FormalFormalMuatanMuatan FormalFormalTinjau :

M

.

S

c

.

y Untuk mengetahui bahwa ion ammonium bermuatan (+) dan atom mana ygy

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

bermuatan (+) dan atom mana ygmengemban muatan (+) tsb. Makadikemukakan konsep Muatan Formal (MF)b y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

dikemukakan konsep Muatan Formal (MF)

MF = elektron valensi elektron setengah jumlahu mi

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

16

MF = atom netral - bebas +g j

elektron ikatan

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

M.

S

c

.

y MF N = 5 (0 + 8) = +1

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

y MF Ha = 1 (0 + 2) = 0+

+1b y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

+1

Ion ammonium bermuatan +1 dan N

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

17merupakan pengemban muatan + tsb

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

ResonansiResonansiy Tinjau CO32- ; C = 4e- val

O = 3 x 6e- val = 18e- valmuatan -2total = 24 e- val

+

M

.

S

c

.

Disusun berdasar hukum oktet-2 -2 -2

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

y Konsekuensi : Seharusnya ada 2 macam ikatan CO dg

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

18

panjang ikaran berbeda ( C-O = 1,41 ; C=O = 1,20 )y Fakta : Panjang ikatan C-O seragam (1,31 )

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

y Dikemukakan konsep teori Resonansi:y Dikemukakan konsep teori Resonansi:y Struktur sesungguhnya dari ion CO32-

adalah mirip dengan struktur I II IIIadalah mirip dengan struktur I, II, III. y I, II, III disebut resonansi

M

.

S

c

.

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

19

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

RumusRumus ikatanikatan normalnormalRumusRumus ikatanikatan normalnormal

S

.

S

i

.

,

M

.

S

c

.

M

a

d

a

N

o

o

r

C

a

h

y

o

n

o

,

e

r

s

i

t

a

s

G

a

d

j

a

h

m

i

n

a

&

R

o

b

b

y

N

m

i

a

F

M

I

P

A

U

n

i

v

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

m

J

u

r

u

s

a

n

K

i

m

Common Bonding PatternsCommon Bonding PatternsCommon Bonding Patterns Common Bonding Patterns ---- CationsCations

..+ + +C N O

+S.

S

i

.

,

M

.

S

c

.

M

a

d

a

s

t

r

y

..++

N O

N

o

o

r

C

a

h

y

o

n

o

,

e

r

s

i

t

a

s

G

a

d

j

a

h

-

C

h

e

m

i

s

:+ +N O

m

i

n

a

&

R

o

b

b

y

N

m

i

a

F

M

I

P

A

U

n

i

v

W

W

U

-

-

+N

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

m

J

u

r

u

s

a

n

K

i

m

Common Bonding PatternsCommon Bonding PatternsCommon Bonding Patterns Common Bonding Patterns ---- AnionsAnions

.. .. .._ _ _ _C N O.. ..:B C

N O

S

.

S

i

.

,

M

.

S

c

.

M

a

d

a

.. _N

N

o

o

r

C

a

h

y

o

n

o

,

e

r

s

i

t

a

s

G

a

d

j

a

h

s

t

r

y

..N

m

i

n

a

&

R

o

b

b

y

N

m

i

a

F

M

I

P

A

U

n

i

v

-

C

h

e

m

i

s

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

m

J

u

r

u

s

a

n

K

i

m

W

W

U

-

-

BilanganBilangan--bilanganbilangan KuantumKuantumBilanganBilangan bilanganbilangan KuantumKuantum

y Utama ; n menentukan tingkat energig gorbitaly Azimut ; menentukan bentuk orbital,

M

.

S

c

.

Azimut ; menentukan bentuk orbital, yaitu s, p atau dy Magnetik ; m menentukan arah dany o n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

y Magnetik ; m menentukan arah danjumlah orbitaly Spin ; s menentukan arah pergerakanb y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

y Spin ; s menentukan arah pergerakanelektron

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

23

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

3p

3d Prinsip Aufbau Larangan Pauli

M

.

S

c

.

3s3p

2p

g Aturan Hund

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

2s Susunan e- dlmatom dptdi kb

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

1s

ditentukan

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

24

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

S.

S

i

.

,

M

.

S

c

.

M

a

d

a

N

o

o

r

C

a

h

y

o

n

o

,

e

r

s

i

t

a

s

G

a

d

j

a

h

m

i

n

a

&

R

o

b

b

y

N

m

i

a

F

M

I

P

A

U

n

i

v

25

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

m

J

u

r

u

s

a

n

K

i

m

TeoriTeori tumpangtumpang tindihtindih (overlap) (overlap) & & ikik& & ikatanikatan

H2H2

I II III+M.

S

c

.

HA1s

HB1s

+

II : daerah overlapyo

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

II : daerah overlap (ikatan )

+b y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

+p p

(ikatan )Terbentuk dari overlapu m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

26

Terbentuk dari overlapAntar sumbu orbital

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

M.

S

c

.

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

(ikatan )

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

(ikatan )Terbentuk dari overlapPada sisi sumbu orbital

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

27

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

OrbitalOrbital--orbital orbital hibridahibrida karbonkarbon33spsp33

y Atom C : 6 elektron

EM.

S

c

.

2s

2pE

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

1s

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

28

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

y C bervalensi 4 diterangkan :

2pE 2pE

2s

p

2s

M

.

S

c

.

Elektron Valensi 1 e- dari orbital 2s dipromosikan

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

2s

E sp3

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

2s

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

29

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

31 E2s + 3 E2py E tiap e- di orbital sp3 = 2s

3 2p4

M

.

S

c

.

y

o

n

o

,

S

.

S

i

.

,

M

G

a

d

j

a

h

M

a

d

a

b

y

N

o

o

r

C

a

h

y

U

n

i

v

e

r

s

i

t

a

s

G

u

m

i

n

a

&

R

o

b

b

i

m

i

a

F

M

I

P

A

U

30

P

r

o

f

.

D

r

.

J

u

J

u

r

u

s

a

n

K

i

PenggolonganPenggolongan senyawasenyawa organikorganik Alkane Alkyl Halide AlcoholR H R X R OH

R O R' R NH

Alkana Alkil halida Alkohol

Ether AmineR O R' R NH2

R R O O

eter amina

Alkene Aldehyde Ketone

C C

R RR C H R C R'

Alkena Alkdehida Keton Alkene Aldehyde Ketone

R C

O

OH R C O

O

R' R C NH2

O

Alkena Alkdehida Keton

Carboxylic Acid Ester Amide

R C OH 2asam karboksilat ester amida

Alkyne Nitrile

C CR R' C NRAlkuna nitril

Ikatan dan IsomeriSusunan Elektron dalam AtomSlide Number 3Slide Number 4Ikatan KimiaIkatan ionik (ion) Ikatan kovalenKarbon dan ikatan kovalenSlide Number 9Ikatan kovalen polarIkatan kovalen gandaValensiISOMERIPenulisan Rumus StrukturSlide Number 15Muatan FormalSlide Number 17ResonansiSlide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Bilangan-bilangan KuantumSlide Number 24Slide Number 25Teori tumpang tindih (overlap) & ikatan Slide Number 27Orbital-orbital hibrida karbon sp3Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31