ION DAN IKATAN ION

MAPEL   :  IPA

KELAS   :  9

MATERI   : ION DAN IKATAN ION

PERTEMUAN   :  KE 2 DARI 3

GURU PENGAMPU   :  SEPTYANA FORI

WAKTU PEMBELAJARAN   :  JUM'AT,  1 MARET 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 300^oC.

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 27^oC pada tekanan 1 atmosfer (atm) berwujud cair, tetapi saat suhu air diturunkan menjadi 0^oC, air akan berubah wujud menjadi padat. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa titik
beku air adalah 0^oC.

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:

Setelah kalian membacamateri diatas silahkan kalian kerjakan tugas dibawah ini

 

- Gambarkan Struktur NaCl

Dikerjakan di buku latihan dan dikumpulkan

 

 

 

KESIMPULAN

 

- Zat-zat yang ada di alam ini tersusun atas materi yang sangat kecil yang disebut atom.  

- Atom tersusun atas partikel-partikel penyusun atom atau partikel subatom

$\mathrm{-\; Siklus\; nitrogen secara\; khusus\; sangat\; dibutuhkan\; dalam\; ekologi\; karena\; ketersediaan nitrogen dapatmempengaruhi\; tingkat\; proses\; ekosistem}$