MAPEL : IPA
KELAS : 9
MATERI : ION DAN IKATAN ION
PERTEMUAN : KE 2 DARI 3
GURU PENGAMPU : SEPTYANA FORI
WAKTU PEMBELAJARAN : KAMIS, 29 EBRUARI 2024
KD : 3.8 Menghubungkan konsep partikel materi (atom, ion, molekul),
struktur zat sederhana dengan
sifat bahan yang digunakan dalam kehidupan
sehari-hari serta dampak penggunaannya
terhadap kesehatan manusia
TUJUAN : Setelah melaksanakan pembelajaran, siswa
diharapkan mampu:
1. Memahami konsep atom, ion, dan molekul
2.Menjelaskan peran atom, ion, dan molekul dalam kehidupan
3. Menjelaskan dampak negatif bahan kimiaterhadap kesehatan manusia
APERSEPSI : - Pada dasarnya macam macam bioteknologi dapat digolongkan menjadi 2, yaitu:
bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.
- bioteknologi konvensional adalah biologi yang
menggunakan mikroba untuk
mendapatkan suatu produk barang/ jasa sesuai
dengan kebutuhan manusia melalaui
suatu proses fermentasi.
- bioteknologi modern adalah bioteknologi yang
betul-betul mengoptimalkan
pemanfaatan biologi sel dan biologi molekuler
MATERI
IKATAN ION
Ikatan ion terjadi
akibat adanya serah terima elektron sehingga membentuk ion positif dan ion
negatif yang konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia. Ion
positif dan ion negatif diikat oleh suatu gaya elektrostatik. Senyawa yang
dihasilkan disebut senyawa ion. Salah satu contoh yang sering kita jumpai
sehari-hari adalah garam dapur. Nah, garam dapur itu rumus
kimianya adalah NaCl (Natrium klorida). Dalam NaCl padat terdapat ikatan antara
ion Na+ dan ion Cl- dengan gaya elektrostatik, sehingga disebut
ikatan ion. Bentuk kristal NaCl merupakan rangkaian antara ion Na+ dan ion
Cl-. Satu ion Na+ dikelilingi oleh enam ion Cl- dan satu ion
Cl- dikelilingi oleh enam ion Na+ seperti yang diilustrasikan oleh gambar
di bawah.
Gambar Struktur NaCl (1 Cl
dikelilingi 6 Na dan sebaliknya 1 Na dikelilingi 6 Cl)
2. Pembentukan
Seperti yang telah dibahas pada kaidah oktet
sebelumnya, setiap unsur harus berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti
gas mulia, bisa dengan melepaskan elektron ataupun menerima elektron, supaya
stabil. Peristiwa serah terima elektron ini terjadi pada senyawa NaCl alias
garam dapur. Bagaimana ceritanya? Na merupakan golongan IA dimana IA memiliki
elektron valensi 1, sehingga supaya stabil IA harus melepas 1 elektron. Kalo
dilihat dari konfigurasi elektronnya, 11Na: 2, 8, 1. Sehingga ketika
melepas 1 elektron, maka elektron paling terakhinya menjadi 8 (sesuai kaidah
oktet). Karena melepas 1 elektron, maka Na yang asalnya netral berubah menjadi
bermuatan +1 (Na+). Reaksinya:
Na → Na+ +
e- (artinya Na melepas 1 elektron, lihat elektron berada di sebelah
kiri panah)
Oke, sekarang kira-kira ke
mana tuh 1 elektron tadi yang dilepas Na? Hilang? Tidak,
di sana ada yang menangkapnya yaitu si Cl. Kenapa bisa? Karena Cl memiliki
elektron valensi 7 (dia golongan VIIA). Ya kalau dilihat dari konfigurasi
elektronnya 17Cl : 2, 8, 7. Jadi kalau Cl menangkap 1 elektron, konfigurasinya
menjadi 2, 8, 8, dengan elektron terakhirnya 8, ini sudah mematuhi kaidah
oktet. Karena Cl menangkap 1 elektron maka Cl yang asalnya netral berubah
menjadi -1 (Cl-). Reaksinya:
Cl + e- →
Cl- (artinya Cl menerima 1 elektron, lihat elektron berada di sebelah kiri
panah
Nah sekarang, apa pengaruhnya
pembentukan Na+ dan Cl- ini? Sesuai Hukum Coulomb, muatan yang
berbeda jenis akan saling tarik menarik. Sehingga Na+ ini akan berikatan
dengan Cl- dengan gaya elektrostatik.
Na+ + Cl- → NaCl
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut:
Proses pembentukan ikatan ion pada
NaCl
Kira-kira unsur apa saja yang bisa membentuknya?
Ikatan ion = logam +
nonlogam
Kalo digeneralisir, ikatan logam itu diantaranya
Golongan IA (kecuali H), IIA (kecuali Be), IIIA (Aluminium), golongan transisi
(Golongan B). Sedangkan nonlogam, diantaranya golongan IVA-VIIA, kalau VIIIA
relatif stabil.
Ikatan ion adalah ikatan
yang terjadi akibat perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E.
Brady, 1990). Ikatan ion terbentuk antara atom yang melepaskan electron (logam)
dengan atom yang menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan
elektron berubah menjadi ion positif.
Sedangkan atom bukan logam,
setelah menerima elektron berubah menjadi ion negatif.
Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini terjadi tarik-menarik (gaya
elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan elektrovalen). Senyawa
yang memiliki ikatan ion disebut senyawa ionik. Senyawa ionik biasanya
terbentuk antara atom-atom unsur logam dan nonlogam.
Proses terbentuknya ikatan ionik
dicontohkan dengan pembentukan NaCl. Natirum (Na) dengan
konfigurasi elektron (2,8,1) akan lebih stabil jika melepaskan 1 elektron
sehingga konfugurasi elektron berubah menjadi (2,8). Sedangkan Klorin (Cl),
yang mempunyai konfigurasi (2,8,7), akan lebih stabil jika mendapatkan 1
elektron sehingga konfigurasinya menjadi (2,8,8). Jadi agar keduanya menjadi
lebih stabil, maka natrium menyumbang satu elektron dan klorin akan kedapatan
satu elektron dari natrium.
Ketika natrium kehilangan satu
elektron, maka natrium menjadi lebih kecil. Sedangkan klorin akan menjadi lebih
besar karena ketambahan satu elektron. Oleh karena itu ukuran ion positif
selalu lebih kecil daripada ukuran sebelumnya, namun ion negatif akan cenderung
lebih besar daripada ukuran sebelumnya. Ketika pertukaran elektron terjadi,
maka Na akan menjadi bermuatan positif (Na+) dan Cl akan menjadi
bermuatan negatif (Cl–). Kemudian terjadi gaya elektrostatik antara
Na+ dan Cl– sehingga membentuk ikatan ionik.
Ciri-Ciri Atau Sifat Ikatan Ion
Keberadaan
ikatan ion mempengaruhi sifat kimia dan fisik dari senyawa yang dihasilkan. Ada
ada beberapa karakteristik menonjol dari ikatan ion dan di sini
yaitu daftar dari beberapa karakteristik berikut:
- Karena dari kenyataan bahwa
logam cenderung kehilangan elektron dan non-logam cenderung untuk
mendapatkan elektron, ikatan ion yang umum antara logam dan non-logam.
Oleh sebab itu, tidak seperti ikatan kovalen yang hanya bisa
terbentuk antara non-logam, ikatan ion bisa terbentuk antara logam
dan non-logam.
- Sementara penamaan senyawa ion,
nama logam selalu datang pertama dan nama non-logam datang kedua.
Misalnya, dalam kasus natrium klorida (NaCl), natrium adalah logam
sedangkan klorin adalah non-logam.
- Senyawa yang mengandung ikatan
ion mudah larut dalam air serta beberapa pelarut polar lainnya. Ikatan
ion, dengan demikian, mempunyai efek pada kelarutan senyawa yang
dihasilkan.
- Ketika senyawa ion dilarutkan
dalam pelarut untuk membentuk larutan homogen, larutan cenderung untuk
menghantarkan listrik.
- Ikatan ion mempunyai efek pada
titik leleh senyawa juga, karena senyawa ion cenderung mempunyai titik
leleh yang lebih tinggi, yang berarti bahwa ikatan ion tetap stabil untuk
rentang suhu yang lebih besar.
Sifat Zat dan Hubungannya dengan
Partikel penyusun dan Strukturnya
Setiap zat memiliki sifat yang unik dan berbeda dengan zat lain. Perbedaan
sifat zat tersebut disebabkan oleh perbedaan jumlah dan jenis atom penyusun
suatu zat. Perbedaan sifat zat juga dapat disebabkan oleh perbedaan ikatan atau
perbedaan struktur (susunan)
atom atau molekul-molekul penyusunnya. Agar dapat membedakan zat penyusun suatu
benda atau bahan, kamu dapat mengidentifikasi sifat-sifat suatu zat. Sifat
suatu zat dapat dikelompokkan menjadi sifat fisika dan sifat kimia.
Setiap zat memiliki sifat yang unik dan berbeda dengan zat lain. Perbedaan
sifat zat tersebut disebabkan oleh perbedaan jumlah dan jenis atom penyusun
suatu zat. Perbedaan sifat zat juga dapat disebabkan oleh perbedaan ikatan atau
perbedaan struktur (susunan)
atom atau molekul-molekul penyusunnya. Agar dapat membedakan zat penyusun suatu
benda atau bahan, kamu dapat mengidentifikasi sifat-sifat suatu zat. Sifat
suatu zat dapat dikelompokkan menjadi sifat fisika dan sifat kimia.
1.Sifat Fisika
Sifat fisika merupakan sifat yang
dapat diamati tanpa mengubah
ciri-ciri dan komposisi suatu zat. Sifat fisika tidak berhubungan dengan
pembentukan zat baru. Beberapa contoh sifat fisika sebagai berikut.
a. Kerapatan
Balon yang Berisi Gas Asetilena
Kerapatan adalah massa zat dalam
satuan volume tertentu. Satuan kerapatan adalah kg/m3 atau g/ml. Misalnya udara
memiliki kerapatan 1,205 kg/m3 sedangkan gas asetilena atau gas karbid (C2H2)
memiliki kerapatan 1,092 kg/m3 . Jika dibandingkan, massa jenis gas
asetilena lebih kecil daripada massa jenis udara. Pada dasarnya perbedaan ini
disebabkan karena perbedaan massa atom partikel penyusun zat. Massa jenis gas
asetilena lebih kecil dari udara, sehingga gas asetilena banyak dimanfaatkan
untuk mengisi balon, agar balon dapat terbang di udara.
b. Kekerasan
Kekerasan merupakan ukuran untuk
menentukan keras atau lunaknya suatu zat. Kekerasan diukur dengan skala Mohs,
menggunakan alat yang disebut sklerometer. Semakin besar skala Mohs suatu zat,
semakin keras pula zat tersebut.
c. Elastisitas
Elastisitas merupakan kemampuan
suatu benda untuk mempertahankan diri ketika terkena tarikan atau dorongan
(gaya) dan mampu untuk kembali ke ukuran serta bentuk awal ketika gaya tersebut
dihilangkan. Skok kendaraan umumnya terbuat dari baja, dipilih baja karena
memiliki elastisitas yang tinggi. Oleh karena itu, ketika skok diberi tarikan
atau dorongan akibat melewati jalanan yang berlubang, skok dapat dengan mudah
kembali ke ukuran dan bentuk awal. Kemampuan ini disebabkan baja memiliki
kisi-kisi atau pola geometris susunan atom yang unik, pola geometris susunan
atom ini akan mengalami perubahan ukuran ketika diberi gaya. Ketika gaya
dihilangkan, pola geometris susunan atom akan kembali ke keadaan semula.
Setiap zat memiliki elastisitas
tertentu. Zat seperti es batu, kayu, dan gelas memiliki elastisitas yang
rendah. Oleh karena itu, zat tersebut akan mengalami kerusakan bentuk
ketika diberikan gaya yang besar. Karet memiliki elastisitas yang lebih tinggi
dibandingkan dengan elastisitas es batu, kayu, dan gelas. Pada karet
elastisitas disebabkan karena terulurnya rantai polimer ketika diberi gaya.
Rantai polimer karet akan kembali pada posisi dan ukuran semula ketika gaya
dihilangkan.
Gambar Shock Absrorber (Skok) pada Kendaraan
Bermotor (atas)
Karet yang Elastis (bawah)
d. Daya Hantar
Daya hantar adalah kemampuan suatu
zat untuk menghantarkan panas atau listrik. Berdasarkan sifat ini, benda dapat
dibedakan menjadi konduktor, isolator, dan semikonduktor. Bahan yang dapat
digunakan sebagai konduktor yaitu bahan yang terbuat dari zat yang mampu
menghantarkan elektron dengan mudah, misalnya besi, tembaga
emas, dan perak.
Sebaliknya, zat yang memiliki
kemampuan rendah dalam menghantarkan elektron, seperti plastik dan kayu digunakan
sebagai bahan isolator. Bahan semikonduktor adalah bahan yang jika berada pada
suhu rendah bersifat sebagai isolator, dan pada suhu
tinggi bersifat sebagai konduktor, contohnya silikon dan germanium. Bahan
semikonduktor banyak digunakan sebagai komponen dalam alat elektronik, misalnya
Integrated Circuit (IC) atau prosesor komputer.
(a) Kabel Tembaga sebagai Konduktor
dengan Plastik sebagai
Isolatornya,
(b) Prosesor Komputer Terbuat dari
Bahan Semikonduktor
e.Kemagnetan
Besi Merupakan Bahan Feromagnetik
Kemampuan suatu zat untuk dapat
dipengaruhi oleh medan magnet disebut dengan sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan
dibedakan menjadi tiga, yaitu feromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik.
Benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet digolongkan pada kelompok
feromagnetik, misalnya besi, baja, kobalt, dan nikel. Bendabenda yang ditarik
lemah oleh magnet digolongkan pada kelompok
paramagnetik, misalnya magnesium, libdenum, dan litium. Bendabenda yang tidak
ditarik oleh magnet termasuk kelompok diamagnetik, misalnya perak, emas,
tembaga, dan bismut.
f. Viskositas (Kekentalan)
Viskositas adalah ukuran kekentalan
fluida (zat cair dan gas) yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam
fluida. Semakin besar viskositas suatu fluida, maka semakin sulit suatu fluida
mengalir dan semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di
dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi (gaya tarik menarik)
antara molekul-molekul zat cair. Sementara pada gas, viskositas timbul sebagai
akibat tumbukan antara molekul-molekul gas. Contoh fluida yang memiliki
viskositas tinggi adalah madu dan oli. Air merupakan contoh zat yang memiliki
viskositas rendah.
g. Titik Didih
Titik didih adalah suhu saat zat
cair mulai berubah menjadi uap pada tekanan tertentu. Zat cair dapat berubah
menjadi uap karena tekanan uap lebih besar dari tekanan luar yang menahan zat
cair. Misalnya air, pada suhu 100 oC akan berubah menjadi uap. Ini
berarti, air memiliki titik didih sebesar 100 oC. Pengetahuan titik
didih suatu zat sangatlah penting, misalnya penggunaan oli sebagai pelumas
mesin kendaraan bermotor. Saat mesin endaraan bermotor bekerja akan dihasilkan
panas yang sangat tinggi dan komponen dalam mesin akan bergesekan.
Oli dalam Mesin Kendaraan Bermotor
Jika mesin tidak diberi pelumas,
akan mengalami kerusakan pada komponen mesin akibat mesin terlalu panas. Oleh
karena itu, zat yang digunakan sebagai pelumas harus mampu bertahan atau tidak
menguap pada suhu yang sangat tinggi. Agar dapat emenuhi
kebutuhan ini digunakanlah oli sebagai pelumas. Oli merupakan senyawa
hidrokarbon yang tersusun sekitar 36 atom karbon (C). Susunan rantai atom karbon
yang panjang inilah yang membuat oli memiliki titik didih yang tinggi hingga
300oC.
h. Titik Beku
Titik beku merupakan suhu pada
tekanan tertentu saat zat cair mulai berubah menjadi padat ketika suhu suatu
zat diturunkan. Misalnya air pada suhu 27oC pada tekanan 1 atmosfer
(atm) berwujud cair, tetapi saat suhu air diturunkan menjadi 0oC,
air akan berubah wujud menjadi padat. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa
titik
beku air adalah 0oC.
Pengetahuan tentang titik beku suatu
zat sangatlah penting, terutama untuk menentukan zat yang digunakan sebagai
pendingin mesin kendaraan bermotor. Di daerah dingin seperti di Alaska , suhu
saat musim dingin bisa mencapai -16,3 oC. Pada suhu ini tentu air
akan
membeku, termasuk air yang digunakan sebagai pendingin kendaraan bermotor,
sehingga dapat merusak mesin kendaraan. Oleh sebab itu, perlu adanya cairan
pendingin yang mampu mempertahankan wujudnya dalam bentuk cair meskipun pada
suhu yang sangat rendah.
Zat cair yang memenuhi syarat
tersebut adalah senyawa etilen glikol, propilen glikol, dan gliserol sebagai
pendingin mesin kendaraan bermotor. Molekul gliserol mampu membentuk ikatan
hidrogen yang kuat dengan molekul air, sehingga titik beku campuran lebih
rendah dari pada titik beku air. Campuran tersebut mampu mencegah pembentukan
kristal es, meskipun suhu diturunkan hingga mencapai -37,8 oC.
Karena itu, ketiga zat tersebut dikenal sebagai zat antibeku“antifreeze”.
Propilen Glikol untuk
Pendingin Kendaraan
2. Sifat Kimia
Sifat kimia adalah sifat yang tampak
pada suatu zat ketika zat tersebut mengalami perubahan atau reaksi menjadi zat
lain. Sifat kimia menunjukkan mekanisme suatu zat berubah atau bereaksi menjadi
zat lain. Sifat kimia suatu zat sangat penting untuk dipahami ketika akan
menggunakan suatu bahan untuk keperluan tertentu. Beberapa sifat
kimia suatu zat adalah sebagai berikut.
a. Kestabilan
Kestabilan adalah kemampuan suatu
zat untuk mempertahankan diri dari perubahan atau dekomposisi di lingkungan
alamiahnya atau ketika terkena udara, panas, cahaya, tekanan, kondisi alami
lain, atau akibat adanya reaksi alami yang dapat terjadi pada zat tersebut.
Kestabilan juga dapat didefinisikan sebagai mudah tidaknya suatu zat atau bahan
rusak.
b. kereaktifan
Reaktivitas merupakan ukuran yang
menunjukkan mudah tidaknya suatu zat bereaksi dengan zat lain. Karbid adalah
suatu senyawa kimia dengan rumus kimia CaC2. Karbid memiliki wujud padat
seperti batu berwarna keabu-abuan dan biasa digunakan untuk mempercepat
pematangan buah. Ketika karbid dimasukkan dalam air, karbid akan langsung
bereaksi dengan air menghasilkan panas dan gas asetilena. Gas asetilena ini
mudah terbakar dan dimanfaatkan dalam proses pengelasan logam. Karena karbid
mudah bereaksi dengan zat lain misalnya air, dikatakan karbid memiliki
reaktivitas yang tinggi.
c. Korosifitas
Jika kamu melihat komposisi cairan
pembersih lantai, kamu akan melihat di dalamnya terkandung asam klorida (HCl).
Senyawa ini mampu mengikis kotoran, jaringan tumbuhan,
jaringan hewan, jaringan manusia, bahkan mampu mengikis logam dan membuat logam
cepat berkarat. Dengan sifatnya yang demikian, asam klorida disebut memiliki
korosifitas yang tinggi. Selain HCl, bahan yang bersifat korosif adalah asam
sulfat (H2SO4). Asam sulfat
banyak digunakan sebagai cairan elektrolit pada aki. Baik asam klorida maupun
asam sulfat dapat melukai kulit. Oleh karena itu, kamu harus berhati-hati
ketika menggunakan senyawa tersebut.
EVALUASI:
