Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa mampu menjelaskan konsep pembentukan ikatan kimia, kepolaran molekul, interaksi antar molekul, pengenalan senyawa organik dan anorganik, dan pengenalan material umum seperti kertas, plastik, gelas, metal, komposit
TUJUAN
Konsep ikatan kimia
Kepolaran molekul, dan interaksi antar molekul
Pengenalan senyawa organik dan anorganik
Kertas dan plastik
Besi dan Baja, Gelas keramik dan komposit
Konsep Ikatan Kimia: Lambang Titik Lewis
1. Elektron yang menempati kulit terluar menentukan sifat-sifat kimia atom, termasuk kemampuannya membentuk ikatan kimia
2. Elektron di kulit terluar dinamai elektron valensi (Latin: valentia, "kekuatan"), dan kulit yang ditempatinya disebut kulit valensi
3. Struktur elektron-titik atau disebut juga lambang titik Lewis menggambarkan elektron valensi sebagai titik di sekeliling lambang atom
Ikatan Kimia
Daya tarik (attractive force) yang mengikat atom–atom dalam satu senyawa
Jenis Ikatan Kimia
Ikatan ionik
Ikatan kovalen (kovalen polar dan nonpolar)
Keelektronegatifan
Kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatan kimia
Atom dengan keelektronegatifan besar
Dapat mengambil elektron membentuk anion
Atom dengan keelektronegatifan kecil
Dapat menyumbang elektron membentuk kation
Gas mulia
Inert (stabil) tidak memiliki kecenderungan menyumbang atau menerima elektron
Ikatan Ionik
Ikatan kimia yang berupa interaksi elektrostatik antara dua atom yang mempunyai perbedaan keelektronegatifan yang sangat besar dan melibatkan transfer elekton sehingga terbentuk kation dan anion
Ikatan Ionik
Ruby
Sapphire
Pasta Gigi
Ikatan Kovalen
Ikatan kimia yang ditandai dengan pemakaian elektron bersama antara dua atom, hal tersebut dikarenakan atom-atomnya mempunyai perbedaan keelektronegatifan kecil atau nol
Ikatan Kovalen
1. Ikatan rangkap – 2 atom menggunakan 2 atau lebih pasangan elektron bersama-sama
2. Kaidah oktet: atom memiliki cenderung untuk memiliki delapan elektron di kulit valensinya sehingga konfigurasi electron sama dengan gas mulia
Ikatan Kovalen
Gambarkan ikatan kovalen molekul gas metana (CH4)!
Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen terjadi karena tidak meratanya pemakaian-bersama elektron. Elektron lebih dekat ke salah satu atom
Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan
Perbedaan 0 🡪 Kovalen
Perbedaan >1,7 🡪 Ionik
Perbedaan 0-1,7 🡪 Kovalen Polar
Kepolaran Molekul
Pada molekul diatomik, kepolaran molekul = kepolaran ikatan
Molekul triatomik dst. 🡪 bentuk molekul turut memengaruhi kepolaran
Molekul Nonpolar
H2, O2, N2
Molekul Polar
HF, HCl, ClF
CF4 atau tetrafluoromethane merupakan molekul yang sangat stabil dengan memiliki energi ikatan 515 kJ/mol. Molekul ini dapat berada di atmosfer selama 50.000 tahun dan merupakan gas rumah kaca
Kelarutan gas oksigen dalam air pada suhu 25oC dan tekanan 1 bar adalah 40 mg/L. Digunakan aerator di aquarium untuk menambah kandungan oksigen
Ikatan Hidrogen
Ikatan antara atom H (yang terikat dengan atom yang sangat elektronegatif) dengan atom elektronegatif O, N, atau F
Gaya Dipol-dipol
Molekul polar seperti HCl 🡪 dipol (dwi-kutub)
Gaya antarmolekul air ini disebut gaya dipol-dipol
20x lebih lemah daripada ikatan kovalen
Gaya London
Gaya Tarik-menarik antarmolekul nonpolar sangat lemah 🡪 gaya dipol terinduksi-dipol terinduksi
Molekul yang lebih besar lebih mudah membentuk dipol terinduksi
Atom Karbon (C)
Berikatan dengan atom karbon lainnya 🡪 rantai karbon
Dapat berikatan dengan atom unsur lain
Senyawaan berbasis-karbon jumlahnya tidak terhingga
Senyawaan Berbasis-Karbon (Organik)
Berasal dari alam atau senyawa sintetik (dibuat manusia)
Memiliki sifat kimia, fisika, dan biologis yang unik
Memiliki beragam aplikasi (bahan bakar, polimer, obat-obatan, pertanian/semua yang berhubungan dengan kehidupan manusia)
Kimia Organik
Ilmu kimia yang mempelajari senyawaan berbasis-karbon yang mengandung atom C, H, N, O, halogen, Si, P, S, atau B
Hidrokarbon
Senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen
Dibedakan berdasarkan: Jumlah atom C, Jumlah atom H
Isomer
Urutan ikatan antara atom C dalam molekul-molekul dengan jumlah C yang sama
Isomer Kerangka
Rumus molekul sama, rantai induk berbeda
Struktur Senyawa Hidrokarbon
n-butana
isobutana
Hidrokarbon Jenuh
Setiap atom C mengikat empat atom tentangga dengan empat ikatan kovalen tunggal
Istilah "jenuh" artinya setiap atom C mengikat 4 atom lain
Hidrokarbon Tak Jenuh
Ada satu atau lebih atom C yang berikatan rangkap (dua atau tiga)
Atom C rangkap mengikat <4 atom lain jadi disebut "takjenuh"