IKATAN KIMIA DAN STRUKTUR (BAGIAN 2)

- 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.


- 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).

Muatan inti efektif adalah muatan total dari inti yang dirasakan elektron terluar.

Muatan inti efektif (Zeff) dinyatakan dengan :

Zeff = Z – σ

dengan Z adalah muatan inti sebenarnya (yaitu, nomor atomnya) dan σ (sigma) disebut konstanta perisai (shielding constant). Konstanta perisai merupakan konstanta yang dihasilkan efek perisai (efek yang “melindungi” sebagian terhadap gaya tarik inti akibat elektron-elektron pada kulit redah), besarnya konstanta perisai (σ) lebih besar dari nol tetapi lebih kecil dari Z.

* Muatan Inti Efektif

Muatan inti efektif kecenderungannya di dalam sistem periodik adalah semakin ke kanan dalam satu periode semakin besar, semain ke bawah dalam satu golongan semakin kecil.

- ENERGI IONISASI

Energi ionisasi (IE) adalah energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari tiap mol spesies dalam keadaan gas. Energi untuk mengeluarkan satu elektron pertama (dari atom netralnya) disebut sebagai energi ionisasi pertama dan untuk mengeluarkan satu elektron ke dua disebut energi ionisasi kedua, dan begitu seterusnya untuk pengeluaran satu elektron berikutnya. Mudah dipahami bahwa mengeluarkan satu elektron pertama dari atom netralnya akan lebih mudah daripada mengeluarkan satu elektron kedua dan seterusnya dari kation yang bersangkutan karena pengaruh muatan inti menjadi semakin lebih efektif terhadap elektron yang semakin berkurang jumlahnya.

Betapapun lemahnya, pasti ada interaksi ikatan antara elektron valensi dengan inti atom, sehingga untuk mengeluarkan selalu diperlukan energi ; dengan demikian, energi ionisasi selalu berharga positif. Energi ionisasi ini dapat ditentukan secara eksperimen dengan menempatkan spesies gas di dalam tabung. Kemudian tegangan (voltase) dalam tabung dinaikkan secara perlahan, praktis tidak ada arus listrik sampai dengan harga voltase tertentu pada saat sebuah elektron dilepas oleh spesies yang bersangkutan. Harga voltase pada saat mulai terjadinya arus listrik inilah yang didefinisikan sebagai energi ionisasi; oleh karena itu, energi ionisasi biasanya dinyatakan dalam satuan SI, elektron volt, eV (1 eV = 1,60 × 10^–19 J = 96,485 kJ.mol^–1, dan sering pula disebut sebagai potensial ionisasi.

Dengan batasan tersebut berarti bahwa energi ionisasi bergantung pada seberapa kuat elektron terikat oleh atomnya atau seberapa kuat muatan inti efektif Z_ef berpengaruh terhadap elektron terluar yang akan dikeluarkan. Dengan demikian, energi ionisasi bervariasi seiring dengan bervariasinya gaya tarik elektrostatik Coulomb, yaitu mempunyai harga terendah untuk Z_ef terkecil dan r (jari-jari atom) terbesar.

- GRAFIK ENERGI IONISASI

- 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 ( = -ΔH_eg).

- KE-ELEKTRONEGATIFAN

* L Pauling

Ke-elektronegatifan merupakan parameter paling fundamental yang mengungkapkan secara numerik kecenderungan atom untuk menarik elektron dalam molekul.

Skala Pauling justifikasinya paling dekat yang mendefinisikan besaran kuantatif karakter ion ikatan.

Metode yang umumnya sering digunakan adalah metode Pauling. Hasil perhitungan ini menghasilkan nilai yang tidak berdimensi dan biasanya dirujuk sebagai skala Pauling dengan skala relatif yang berkisar dari 0,7 sampai dengan 4,0 (hidrogen = 2,2). Bila metode perhitungan lainnya digunakan, terdapat sebuah konvensi (walaupun tidak diharuskan) untuk menggunakan rentang skala yang sama dengan skala Pauling: hal ini dikenal sebagai elektronegativitas dalam satuan Pauling.

*KEELEKTRONEGATIFAN PAULING

*A.L ALLERD dan E.G ROCHOW

Ke-elektronegatifan merupakan medan listrik di permukaan atom Mereka menambahkan konstanta untuk membuat keelektronegatifan mereka sedekat mungkin dengan nilai Pauling dengan menggunakan melibatkan jari-jari ikatan kovalen dalam persamaan :

Hasilnya  unsur-unsur dengan jari-jari kovalen yang kecil dan muatan inti efektif yang besar memiliki ke-elektronegatifan yang besar.

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

* R. MULLIKEN

Ke-elektronegatifan sebagai rata-rata energi ionisasi I dan afinitas elektron A 

Persamaan :

Energi Ionisasi -> energi eksitasi dari HOMO dan afinitas elektron adalah energi penambahan elektron ke LUMO. Sehingga ke-elektronegatifan adalah rata-arat energi HOMO dan LUMO.

- ORBITAL MOLEKUL

Fungsi gelombang elektron dalam suatu atom disebut orbital atom.

Karena kebolehjadian menemukan elektron dalam orbital molekul sebanding dengan kuadrat fungsi gelombang dan peta elektron nampak seperti fungsi gelombang

Suatu gelombang fungsi mempunyai daerah beramplitudo positif dan negatif yang disebut cuping (lobes) Syarat pembentukan orbital :

1. Cuping orbital atom penyusunannya cocok untuk tumpang tindih

2. Tanda positif atau negatif cuping yang bertumpang tindih sama

3. Tingkat energi orbital-orbital atomnya dekat.

REFERENSI:

1. Mulva, K. (2017, January 19). Khaderyamulva.blog. Retrieved from Muatan Inti Efektif: http://khaderyamulva.blogspot.com/2017/01/muatan-inti-efektif.html

2. Wikipedia. (2018, July 10). Wikipedia. Retrieved from Energi Ionisasi: https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_ionisasi