Slametra's Blog

Tatanama Senyawa Kimia
Semua senyawa yang ada selalu diberi nama dan pemberian nama tidak sembarangan, tetapi menggunakan suatu aturan tertentu. Pemberian nama suatu senyawa diatur oleh badan international di bidang kimia, yaitu IUPAC dan diikuti oleh seluruh Negara.
Nama suatu senyawa selalu berkaitan dengan rumus kimianya.
1). Tata Nama Senyawa Anorganik
A. Senyawa biner dari logam dan nonlogam (senyawa ionik)
Senyawa biner ini umumnya senyawa ion. Logam membentuk ion positif (kation) dan non logam membentuk ion negative (anion).
Table 1. Beberapa kation dari logam dan anion dari nonlogam (monoatom)
Kation dari Logam Anion dari Nonlogam
Kation Nama Kation Nama Anion Nama Anion Nama
Li+ Litium Cu+ Tembaga (I) H- Hidrida Te2- Telurida
Na+ Natrium Cu2+ Tembaga (II) N3- Nitrida
K+ Kalium Au+ Emas (I) O2- Oksida
Mg2+ Magnesium Au3+ Emas (III) P3- Fosfida
Ca2+ Kalsium Zn+ Seng (I) S2- Sulfida
Ba2+ Barium Zn2+ Seng (II) Se2- Selenida
Al3+ Aluminium Cr3+ Kromium F- Flourida
Sn2+ Timah (II) Fe2+ Besi (II) Cl- Klorida
Sn4+ Timah (IV) Fe3+ Besi (III) Br- Bromida
Pb2+ Timbal (II) Ni2+ Nikel I- Iodida
Pb4+ Timbal (IV) Pt2+ Platina (II) Si4- Silisida
Ag+ Perak (I) Pt4+ Platina (IV) As3- Arsenida

Cara penamaan:
• Penamaan dimulai dari nama kation (di depan) dan nama anionnya (di belakang); sedangkan angka indeks tidak disebutkan.

Contoh;

Table 2. Penamaan senyawa
Rumus Kimia Kation (Logam) Anion (nonlogam) Nama Senyawa
NaCl Na+ Cl- Natrium Klorida
MgF2 Mg2+ F- Magnesium Flourida

• Kation dan anion diberi indeks sedemikian rupa sehingga senyawa bersifat netral ( jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif).
Catatan :
Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, maka senyawa-senyawanya dibedakan dengan menuliskan bilangan oksidasinya (ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang nama unsur logam itu).
Contoh ; Cu2O dan CuO. Cu dapat membentuk kation Cu+ dan Cu2+. Oleh karena oksida (O2-) mempunyai muatan -2, maka:
a. kation tembaga pada Cu2O haruslah Cu+ agar menetralkan muatan O2-. Jadi nama Cu2O adalah Tembaga (I) Oksida.
b. kation tembaga pada CuO haruslah Cu2+ agar menetralkan muatan O2-. Jadi nama CuO adalah Tembaga (II) Oksida.

B. Senyawa biner dari nonlogam-nonlogam (senyawa kovalen)
Umumnya merupakan senyawa molekul. Tata namanya sebagai berikut:
• Penamaan senyawa mengikuti urutan berikut
B-Si-C-Sb-As-P-N-H-Te-Se-S-I -Br-Cl-O-F
Contoh; HCl ( Nama H lalu Nama Cl); NH3 (nama N lalu nama H)
• Penamaannya merupakan rangkaian nama kedua jenis unsur tersebut dengan akhiran –ida (ditambahkan pada unsur yang kedua).
Contoh : HCl dinamakan Hidrogen Klorida.
Catatan :
Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa yang terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.
1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra
5 = penta 6 = heksa 7 = hepta 8 = okta
9 = nona 10 = deka
Angka indeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk nama senyawa karbon monoksida.
Contoh :
CO karbon monoksida PCl3 fosforus triklorida
CO2 karbon dioksida P4O10 tetrafosforus dekaoksida

C. Senyawa yang mengandung ion poliatom.
Ion-ion poliatom merupakan ion yang tersusun dari dua atau lebih atom yang terikat bersama-sama dalam satu atom.
Table 3. Ion poliatom dan namanya.
Rumus Nama Ion Contoh Senyawa Rumus Nama Ion Contoh Senyawa
NH4+ Amonium NH4Cl MnO4¬- Permanganate KMnO4
OH- Hidroksida NaOH MnO4¬2- Manganat K2MnO4
CN- Sianida NaCN CO32- Karbonat Na2CO3
NO2- Nitrit NaNO2 SO32- Sulfit Na2SO3
NO3- Nitrat NaNO3 SO42- Sulfat Na2SO4
ClO- Klorit KClO S2O32- Tiosulfat Na2S2O3
ClO2- Hipoklorit KClO2 CrO42- Kromat K2CrO4
ClO3- klorat KClO3 Cr2O72- dikromat K2Cr2O7
ClO4- Perklorat KClO4 PO33- Fosfit Na3PO3
BrO3- Bromat KBrO3 PO43- Fosfat Na3PO4
IO3- Iodat KIO3

Tata namanya sebagai berikut:
• Untuk senyawa yang terdiri atas kation logam dan anion poliatom, maka penamaan dimulai dari nama kation logam diikuti nama anion poliatom.
Contoh;
NaOH, dari Na+ dan OH-, namanya Natrium Hdroksida
KMnO4, dari K+ dan MnO4-, namanya Kalium permanganate
PbSO4, dari Pb2+ dan SO42- ; namanya timbal (II) sulfat
• Untuk senyawa yang terdiri atas kation poliatom dan anion monoatom/poliatom, penamaan dimulai dari nama kation poliatom diikuti nama anion monoatom/poliatom.
Contoh:
NH4Cl : ammonium klorida
NH4CN : ammonium sianida
(NH4)2SO4 : ammonium sulfat

D. Tata Nama Asam.
Asam adalah senyawa hidrogen yang di dalam air mempunyai rasa masam.
Rumus asam terdiri atas atom H (di depan, dianggap sebagai ion H + ) dan suatu anion yang disebut sisa asam .
Catatan : perlu diingat bahwa asam adalah senyawa molekul, bukan senyawa ion.
Nama anion sisa asam = nama asam yang bersangkutan tanpa kata asam.
Contoh : H3PO4
Nama asam = asam fosfat
Rumus sisa asam = PO43- (fosfat)
E. Tata Nama Basa.
Basa adalah zat yang jika di dalam air dapat menghasilkan ion OH-
Pada umumnya, basa adalah senyawa ion yang terdiri dari kation logam dan anion
Nama basa = nama kationnya yang diikuti kata hidroksida .
Contoh :
NaOH : Natrium hidroksida
Ca(OH)2 : Kalsium hidroksida
Al(OH)2 : Aluminium hidroksida
F. Tata Nama Garam.
Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisa asam .
Rumus dan penamaannya = senyawa ion.
Contoh :
Table 4. Nama garam dan rumus kimianya
Kation Anion Rumus garam Nama garam
Na+ NO3- NaNO3 Natrium nitrat
Ca2+ NO3- Ca(NO3)2 Kalsium nitrat
Al3+ SO42- Al2(SO4)3 Aluminium sulfat

2). Tata Nama Senyawa Organik.
Senyawa organik adalah senyawa-senyawa C dengan sifat-sifat tertentu.
Senyawa organik mempunyai tata nama khusus, mempunyai nama lazim atau nama dagang ( nama trivial ).
Dibahas khusus dalam materi Hidrokarbon.

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Pernahkah Anda memperhatikan sepotong besi yang dibiarkan di udara terbuka, dan pada suatu waktu kita akan menemukan, bahwa besi itu
telah berubah menjadi karat besi. Jika kita timbang massa besi sebelum berkarat dengan karat besi yang dihasilkan, ternyata massa karat besi lebih besar . Benarkah demikian?

Anda yang sering melihat kayu atau kertas terbakar, hasil yang diperoleh adalah sejumlah sisa pembakaran berupa abu. Jika Anda menimbang abu tersebut, maka massa abu akan lebih ringan dari massa kayu atau kertas sebelum dibakar. Benarkah demikian?

Dari kejadian tersebut, kita mendapatkan gambaran bahwa seolah-olah dalam suatu reaksi kimia, ada perbedaan massa zat, sebelum dan sesudah reaksi.

2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Pada modul sebelumnya, Anda telah mempelajari rumus kimia senyawa. Dan Anda telah mengenal berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih sebagai contoh, air (H2O). Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur Hidrogen dan Oksigen. Seperti Anda ketahui bahwa materi mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimana kita mengetahui massa unsur hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam air?


Pada tahun 1799, seorang ahli kimia Perancis, yang bernama Joseph Louis Proust
(1754–1826), mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air.


Tabel .1 Hasil Eksperimen Proust

Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 gram gas hidrogen bereaksi dengan 8 gram oksigen, menghasilkan 9 gram air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan sebutan, Hukum Perbandingan Tetap, yang berbunyi:

“Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap”

Pahamkah Anda? Anda perhatikan contoh di bawah ini!

Contoh:
Jika kita mereaksikan 4 gram hidrogen dengan 40 gram oksigen, berapa gram air yang terbentuk?

Jawab:
Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen = 1 : 8.
Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen yang dicampurkan = 4 : 40. Karena perbandingan hidrogen dan oksigen = 1 : 8, maka 4 gram hidrogen yang diperlukan 4 x 8 gram oksigen yaitu 32 gram.
Untuk kasus ini oksigen yang dicampurkan tidak bereaksi semuanya, oksigen masih bersisa sebanyak ( 40 – 32 ) gram = 8 gram. Nah, sekarang kita akan menghitung berapa gram air yang terbentuk dari 4 gram hidrogen dan 32 gram oksigen? Tentu saja 36 gram.

Ditulis sebagai H2 + O2 H2O Perbandingan Massa 1 gram : 8 gram 9 gram Jika awal reaksi 4 gram 40 gram ….. gram? Yang bereaksi 4 gram 32 gram 36 gram Oksigen bersisa = 8 gram.

LATIHAN
Bila logam magnesium dibakar dengan gas oksigen akan diperoleh senyawa Magnesium oksida. Hasil percobaan tertera pada tabel berikut.

Tabel.2 Reaksi Magnesium dengan Oksigen.

1. Apakah data di atas menunjukkan berlakunya hukum perbandingan tetap (Proust)? Jika berlaku, berapa perbandingan massa magnesium dan oksigen dalam senyawa Magnesium Oksida?
2. Dalam senyawa AB diketahui perbandingan massa A : massa B = 2 :1. Jika terdapat 60 gram senyawa AB, tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa tersebut!
3. Perbandingnan, massa Fe : massa S = 7 : 4, untuk membentuk senyawa besi sulfida. Bila 30 gram besi (Fe) dan 4 gram belerang (S) dibentuk menjadi senyawa besi sulfida, berapa gram massa besi sulfida (FeS) yang dapat terjadi?

3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

Komposisi kimia ditunjukkan oleh rumus kimianya. Dalam senyawa, seperti air, dua unsur bergabung masing-masing menyumbangkan sejumlah atom tertentu untuk membentuk suatu senyawa. Dari dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa dengan perbandingan berbeda-beda. MIsalnya, belerang dengan oksigen dapat membentuk senyawa SO2 dan SO3. Dari unsur hidrogen dan oksigen dapat dibentuk senyawa H2O dan H2O2.

Dalton menyelidiki perbandingan unsur-unsur tersebut pada setiap senyawa dan didapatkan suatu pola keteraturan. Pola tersebut dinyatakan sebagai hukum Perbandingan Berganda yang bunyinya:

“Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dimana massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana”

Contoh: Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N2O, NO, N2O3, dan N2O4 dengan komposisi massa terlihat pada tabel berikut.

Tabel.3 Perbandingan Nitrogen dan oksigen dalam senyawanya.

Dari tabel tersebut, terlihat bahwa bila massa N dibuat tetap (sama), sebanyak 7
gram, maka perbandingan massa oksigen dalam:
N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4

LATIHAN
1. Komposisi dua sample A dan B setelah dianalisa ternyata hanya mengandung atom karbon dan oksigen. Hasil analisa dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel.4. Perbandingan massa karbon : oksigen.

a. Apakah kedua sampel merupakan senyawa yang sama? Atau keduanya berbeda?
b. Apakah data tersebut mendukung hukum perbandingan tetap atau hukum perbandingan berganda?

4. Hukum Perbandingan Volume (Gay Lusssac)

Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa, gas Hidrogen dapat bereaksi dengan gas Oksigen membentuk air. Perbandingan volume gas Hidrogen dan Oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap, yakni 2 : 1.

Kemudian di tahun 1808, ilmuwan Perancis, Joseph Louis Gay Lussac, berhasil melakukan percobaan tentang volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi dengan menggunakan berbagai macam gas.

Berikut adalah contoh dari percobaan yang dilakukan

Gambar.1 Percobaan Gay Lussac

Menurut Gay Lussac 2 volume gas Hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiap 2 volume gas Hidrogen diperlukan 1 volume gas Oksigen, menghasilkan 2 volume uap air.

“ Semua gas yang direaksikan dengan hasil reaksi, diukur pada suhu dan rekanan yang sama atau (T.P) sama.”

Untuk lebih memahami Hukum perbandingan volume, Anda perhatikan, data hasil percobaan berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama.
Data hasil percobaan adalah sebagai berikut :

Tabel.5 Data Percobaan reaksi gas

Berdasarkan data percobaan pada tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan Hukum perbandingan volume atau dikenal dengan Hukum Gay Lussac bahwa :

“ Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat “

PERSAMAAN REAKSI MEMPUNYAI SIFAT
1. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
2. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
3. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu den tekanannya sama)

Contoh: Tentukanlah koefisien reaksi dari

HNO3 (aq) + H2S (g) --> NO (g) + S (s) + H2O (l)

Cara yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:

a HNO3 + b H2S --> c NO + d S + e H2O

Berdasarkan reaksi di atas maka

atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)
atom O : 3a = c + e ® 3a = a + e ® e = 2a
atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a ® 2b = 3a ® b = 3/2 a
atom S : b = d = 3/2 a

Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya :

2 HNO3 + 3 H2S --> 2 NO + 3 S + 4 H2O

Atom
Jika suatu unsur, misalnya sepotong besi, dipotong menjadi dua dan potongan tersebut dipotong lagi secara terus-menerus, maka akan diperoleh partikel besi terkecil yang masih mempunyai sifat yang sama seperti sebelum dipotong. Partikel terkecil tersebut dinamakan atom besi.

Jadi unsur besi tersusun dari atom besi. Unsur lain, misalnya emas, juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun emas mempunyai sifat yang berbeda dengan atom penyusun besi. Gambar 1 menunjukkan kumpulan atom-atom.

Gambar 1. Kumpulan atom-atom

Pengertian atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi, pertama kali dikemukakan oleh seorang ahli filsafat Yunani Leukippos dan Deumokritus yang hidup pada abad ke-4 sebelum Masehi (400 – 370 SM). Pada masa itu terdapat pendapat lain yang dikemukakan oleh Aristoteles (384 – 332 SM) bahwa materi dapat dibagi terus-menerus tanpa batas. Pada saat itu pendapat Aristoteles lebih banyak mendapat dukungan sedangkan pendapat Leukippos dan Deumokritus semakin dilupakan.

Pada abad ke-18 ternyata banyak ahli kimia yang dapat menerima pendapat Leukippos dan Deumokritus. Pada tahun 1803, John Dalton, seorang guru sekolah dari Inggris yang ahli dalam bidang fisika dan kimia, mengajukan suatu teori yang menyatakan bahwa materi terdiri atas atomatom.

Teori atom Dalton ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Setiap materi tersusun atas partikel terkecil yang disebut atom.
2. Atom tidak dapat dipecah lagi menjadi partikel yang lebih kecil dengan sifat yang sama.
3. Atom-atom dari unsur tertentu mempunyai sifat dan massa yang identik. Unsur-unsur yang berbeda memiliki atom-atom yang massanya berbeda.
4. Senyawa terbentuk dari dua macam atom atau lebih yang berbeda.
5. Reaksi kimia merupakan penggabungan dan pemisahan atom-atom dari unsur atau senyawa dalam reaksi tersebut.

Molekul
Molekul merupakan partikel terkecil dari suatu senyawa. Molekul tersusun dari dua atom atau lebih. Molekul umumnya tersusun dari atom-atom yang berbeda, tetapi beberapa molekul tersusun dari atom-atom yang sama. Molekul yang tersusun dari atom-atom yang berbeda dinamakan molekul senyawa, misalnya molekul air. Tiap satu molekul air tersusun dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Sedangkan molekul yang tersusun dari atom yang sama dinamakan molekul unsur, misalnya oksigen. Tiap satu molekul oksigen tersusun dari dua atom oksigen. Gambar 2 menunjukkan molekul oksigen dan molekul air.

Gambar 2. (a) molekul oksigen, (b) molekul air

Ion
Jika gula dilarutkan dalam air akan terurai menjadi molekul-molekul gula. Tidak semua senyawa tersusun dari molekul, beberapa senyawa tersusun dari ion-ion. Ion adalah suatu atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik. Suatu senyawa yang terusun dari ion-ion dinamakan senyawa ion. Suatu senyawa ion tersusun dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Jika garam dapur dilarutkan dalam air, maka akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif (gambar 3). Garam dapur merupakan contoh senyawa ion.

Gambar 3. Jika natrium klorida dilarutkan dalam air akan terurai menjadi ion positif (ion natrium) dan ion negatif (ion klorida)

Jika suatu bahan mengandung banyak karbon, seperti batubara atau arang kayu dibakar, maka karbon dengan oksigen berikatan untuk menghasilkan karbon monoksida dan/atau karbon dioksida sebagai produk. Jika jumlah oksigen terbatas, maka hasilnya kaya akan karbon monoksida yaitu gas beracun.

Dengan oksigen berlebih, karbon diubah semuanya menjadi karbon dioksida. Bagaimanakah kita dapat menentukan jumlah minimum oksigen yang diperlukan untuk memastikan bahwa karbon seluruhnya telah diubah menjadi karbon dioksida?
Untuk menjawab pertanyaan semacam ini dapat digunakan ukuran yang disebut mol. Mol adalah jumlah dari suatu zat yang mengandung jumlah satuan dasar (atom, molekul, ion) yang sama dengan atom-atom dalam 12 g isotop 12C.

Dalam bidang kimia, seperti atom, molekul, ion-ion, atau satuan-satuan dasar digambarkan dengan simbol atau rumus. Mol adalah ukuran penting, yang merupakan satuan dasar SI untuk sejumlah zat.

Pengertian mol dapat kita analogikan sebagai berikut, bila kita menghitung telor dengan satuan lusin (12 telur), dan kertas dengan satuan rim (500 lembar), maka para ahli kimia menghitung jumlah atom-atom, molekul-molekul atau ion-ion dengan satuan jumlah yang disebut mol.

Satu lusin merupakan angka yang sama, apakah kita mempunyai 1 lusin jeruk atau 1 lusin semangka. Walaupun 1 lusin jeruk dan satu lusin semangka tidak mempunyai massa yang sama.

Demikian pula, 1 mol magnesium dan 1 mol besi mengandung atom-atom dengan angka yang sama tetapi mempunyai massa berbeda. Perhatikan Gambar 1, terlihat perbedaan massa dari masing-masing unsur dan senyawa, walaupun mempunyai jumlah mol yang sama.

Gambar 1. Masing-masing 1 mol untuk unsur dan senyawa yang berbeda. Searah jarum jam mulai dari kiri belerang, sakarosa (gula), tembaga (III) sulfat pentahidrat, garam dapur, tembaga, raksa (II) oksida.

Jumlah partikel (atom, molekul atau ion) dalam satu mol disebut bilangan Avogadro (atau tetapan Avogadro) dengan lambang L. Amedeo Avogadro, adalah orang yang pertama kali mempunyai ide dari satuan ini. Harga L sebesar 6,02 x 1023 partikel mol-1.

Dapatkah Anda bayangkan besarnya angka itu? Seandainya dapat dikumpulkan sebanyak 6,02 x 1023 butir jagung, jagung itu dapat tertimbun di permukaan bumi Indonesia dengan mencapai ketinggian beberapa kilometer. Dari uraian di atas, maka kita dapatkan :

1 mol = L partikel
1 mol = 6,02 x 1023 / mol

Rumus yang menyatakan hubungan antara mol dan jumlah partikel sebagai berikut:

Drude dan Lorentz mengemukakan model, bahwa logam sebagai suatu kristal terdiri dari ion-ion positif logam dalam bentuk bola-bola keras dan sejumlah elektron yang bergerak bebas dalam ruang antara. Elektron-elektron valensi logam tidak terikat erat (karena energi ionisasinya rendah), sehingga relatif bebas bergerak. Hal ini dapat dimengerti mengapa logam bersifat sebagai penghantar panas dan listrik yang baik, dan juga mengkilat. Gambar 1 berikut mengilustrasikan suatu model logam dengan elektron-elektron membentuk suatu “lautan” muatan negatif.

Gambar 1. Struktur Logam menurut Teori "Lautan Elektron"

Model lautan elektron ini sesuai dengan sifat-sifat logam, seperti: dapat ditempa menjadi lempengan tipis, ulet karena dapat direntang menjadi kawat, memiliki titik leleh dan kerapatan yang tinggi. Logam dapat dimampatkan dan direntangkan tanpa patah, karena atom-atom dalam struktur kristal harus berkedudukan sedemikian rupa sehingga atom-atom yang bergeser akan tetap pada kedudukan yang sama. Hal ini disebabkan mobilitas lautan elektron di antara ion-ion positif meru-pakan penyangga (Gambar 1).

Keadaan yang demikian ini berbeda dengan kristal ionik. Dalam kristal ionik, misalnya NaCl, gaya pengikatnya adalah gaya tarik menarik antar ion-ion yang muatannya berlawanan dengan elektron valensi yang menempati kedudukan tertentu di sekitar inti atom. Bila kristal ionik ini ditekan, maka akan terjadi keretakan atau pecah. Hal ini disebabkan adanya pergeseran ion positif dan negatif sedemikian rupa sehingga ion positif berdekatan dengan ion positif dan ion negatif dengan ion negatif, keadaan yang demikian ini mengakibatkan terjadi tolak-menolak sehingga kristal ionik. menjadi retak (gambar 2)

Gambar 2. Adanya Tekanan terhadap kristal ionik

Perbandingan sifat-sifat fisis logam dengan non logam ditabulasikan berikut.

Tabel. Perbandingan sifat-sifat fisis logam dengan non logam

Pada umumnya reaksi-reaksi kimia tersebut berlangsung dalam arah bolak-balik (reversible), dan hanya sebagian kecil saja yang berlangsung satu arah. Pada awal proses bolak-balik, reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk, segera setelah terbentuk molekul produk maka terjadi reaksi sebaliknya, yaitu pembentukan molekul reaktan dari molekul produk.

Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dan konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah maka kesetimbangan reaksi tercapai. Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak reaksi tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap.
Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel dan mencapai kesetimbangan. Pada reaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (ke kiri) bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi semakin bertambah.

Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaks kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama.

Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan
dari luar.

Sebagai contoh keadaan kesetimbangan dinamis, kita perhatikan reaksi penguraian (dissosiasi) gas N2O4 sebagai berikut :
N2O4 (g) <====> 2 NO2 (g)
Tak berwarna<====> merah-coklat

Andaikan sejumlah mol gas N2O4 dimasukkan ke dalam suatu bejana tertutup. Mula-mula dengan segera gas N2O4 yang tidak berwarna tersebut terdisosiasi menjadi NO2 yang berwarna merah coklat. Akan tetapi setiap dua molekul NO2 dengan mudah bergabung menjadi molekul zat N2O4 kembali. Mula–mula laju reaksi disosiasi N2O4 berlangsung relatif lebih cepat daripada laju reaksi pembentukan N2O4.

Namun laju reaksi pembentukan N2O4 juga makin lama makin bertambah besar sesuai dengan pertambahan jumlah NO2 yang terbentuk. Pada suatu saat laju reaksi disosiasi N2O4 sama dengan laju reaksi pembentukan N2O4. maka Keadaan inilah yang disebut Keadaan kesetimbangan.

Proses penguraian yang dibahas di atas, secara diagramatis dapat digambarkan sebagaimana yang diperlihatkan pada Gambar 1 berikut :

Pada keadaan kesetimbangan, jumlah molekul NO2 dan N2O4 tetap. Oleh karena itu ketika keadaan kesetimbangan tercapai tidak terjadi perubahan sifat makroskopis zat. Akan tetapi reaksi penguraian dan pembentukan N2O4 tetap berlangsung secara terus menerus tidak kunjung berhenti.

Jadi, pada keadaan kesetimbangan dinamis, sekalipun secara makroskopis tidak terjadi perubahan, tetapi secara mikroskopis tetap terjadi perubahan yang terus menerus. Contoh lain dari reaksi kesetimbangan dinamis misalnya dalam dunia industri, amonia dibuat dari gas nitrogen dan gas hidrogen menurut persamaan adalah:
N2(g) + 3H2(g) —–> 2NH3(g) Delta H = -92 kJ

Stokiometri reaksi menunjukkan bahwa dalam suatu ruangan tertutup 1 mol gas nitrogen dipanaskan bersama 3 mol gas hidrogen. membentuk 2 mol amonia. Akan tetapi, dari percobaan diketahui bahwa hasil seperti itu tidak pernah dicapai. Pada awalnya, hanya terjadi satu reaksi yaitu pembentukan amonia.

Mengapa hal itu terjadi, ternyata reaksi berlangsung tidak tuntas. Reaksi “seperti berhenti“ setelah sebagian nitrogen dan hidrogen bereaksi. Reaksi berakhir dengan suatu campuran yang mengandung NH3, N2, dan H2. Keadaan seperti itu disebut keadaan setimbang.

Seperti telah disebutkan di atas, amonia dapat pula terurai membentuk nitrogen dan hidrogen. Oleh karena itu, segera setelah terbentuk sebagian amonia akan terurai kembali gas nitrogen dan gas hidrogen seperti pada persamaan reaksi:
2NH3(g) —–> N2(g) + 3H2(g)

Selanjutnya, kedua reaksi tersebut akan berlangsung secara bersamaan (simultan) menurut reaksi dapat terjadi dua arah sebagai berikut :
N2(g) + 3H2(g) <====> 2NH3(g)

Misalkan laju reaksi kekanan v1 dan laju reaksi balik v2. Sebagaimana telah dipelajari dalam bab sebelumnya yaitu laju reaksi, bahwa nilai v1 bergantung pada konsentrasi N2 dan H2, sedangkan nilai v2 bergantung pada konsentrasi NH3. pada awal reaksi, v1 mempunyai nilai maksimum, sedangkan v2 = 0 (karena NH3 belum ada).

Selanjutnya seiring dengan berkurangnya konsentrasi N2 dan H2, nilai v1 makin lama makin kecil. Sebaliknya, dengan bertambahnya konsentrasi NH3, nilai v2 makin lama makin besar. Pada suatu saat, laju reaksi maju (v1) menjadi sama dengan laju reaksi balik (v2).

Hal itu berarti bahwa laju menghilangnya suatu komponen sama dengan laju pembentukan komponen itu. Berarti, sejak v1 = v2, jumlah masingmasing komponen tidak berubah terhadap waktu oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat diamati terhadap waktu.

Oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat diamati atau diukur (sifat makroskopis tidak berubah), reaksi seolah-olah telah berhenti. Keadaan seperti itu disebut keadaan setimbang (kesetimbangan). Akan tetapi, percobaan menunjukkan bahwa dalam keadaan setimbang reaksi tetap berlangsung pada tingkat molekul (tingkat mikroskopis). Oleh karena itu, keseimbangan kimia disebut Kesetimbangan dinamis.

Perubahan v1 dan v2 terhadap waktu ditunjukkan pada Gambar 2.

Sedangkan perubahan konsentrasi N2, H2, dan NH3 terhadap waktu diberikan pada Gambar 3.

Pada kondisi ini konsentrasi N2 dan H2 (pereaksi) turun, konsentrasi NH3 (hasil reaksi) naik. Pada keadaan setimbang konsentrasi masing-masing zat tetap.

Waktu untuk mencapai keadaan setimbanga umumnya berbeda dari suatu reaksi ke reaksi yang lain. Ada reaksi yang mencapai kesetimbangan begitu zat-zat pereaksi dicampurkan, misalnya :
Fe3+(aq) + SCN-(aq) <====>FeSCN2+(aq)
2CrO4 + 2H+(aq) Cr2O7 <====> Cr2O72-(aq) + H2O(l)

Akan tetapi ada banyak reaksi yang memerlukan waktu lebih lama untuk mencapai keadaan setimbang. Misalnya, reaksi gas nitrogen dengan gas hidrogen membentuk amonia: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) memerlukan waktu berhari-hari untuk mencapai kesetimbangan, meskipun dilakukan pada suhu 500oC.

Cepat lambatnya suatu reaksi mencapai kesetimbangan bergantung pada laju reaksinya. Semakin besar laju reaksi, semakin cepat kesetimbangan tercapai. Berdasarkan gambar 4 terlihat bahwa :
1. Pada awal konsentrasi berubah dengan cepat
2. Pada waktu t, konsentrasi tidak berubah karena sistem berada dalam keadaan kesetimbangan.
3. Laju perubahan konsentrasi berkurang ketika reaksi berlangsung sampai mencapai nol, ketika sistem mencapai kesetimbangan.

Secara garis besar Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sementara itu, pada umumnya proses alami berlangsung dalam sistem terbuka. Sebagaimana kita saksikan, berbagai proses alami, seperti perkaratan logam, pembusukan, dan pembakaran merupakan reaksi yang berlangsung searah. Akan tetapi, jika sistemnya kita perbesar misalnya mencakup atmosfir secara keseluruhan, kita dapat melihat berbagai keseimbangan. Misalnya kesetimbangan yang mengatur komposisi atmosfir yang relatif konstan dari waktu ke waktu.

Proses kesetimbangan juga dapat terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Darah manusia, sebagi contoh, mempunyai suatu sistem yang mengatur pH tetap sekitar 7,4. Hal itu sangat penting, karena perubahan kecil saja pada pH darah akan mengganggu fungsinya, misalnya dalam kegiatan pengikatan logam.

Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak reaksi tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap.

Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel dan mencapai kesetimbangan. Pada reaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (ke kiri) bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi semakin bertambah.
Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaksi kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu.

Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar.

Perhatikanlah kertas yang terbakar. Apakah hasil pembakaran kertas dapat diubah menjadi kertas seperi semula? Pengalaman menunjukkan bahwa proses itu tidak dapat dilakukan, bukan? Reaksi seperi itu kita golongkan sebagai reaksi yang berlangsung searah atau reaksi yang tidak dapat balik (Irreversible).

Apakah ada reaksi yang dapat balik? dalam kehidupan sehari-hari sulit menemukan reaksi yang dapat balik. Proses-proses alami umumnya berlangsung searah, tidak dapat balik. Namun, di laboratorium maupun dalam proses industri, banyak reaksi yang dapat balik. Reaksi yang dapat balik kita sebut reaksi reversible. Dua diantaranya kita sebutkan dalam contoh di bawah
ini :

Jika campuran gas nitrogen dan hidrogen dipanaskan akan menghasilkan amonia, dengan reaksi: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Sebaliknya, jika amonia (NH3) dipanaskan akan terurai membentuk nitrogen dan hidrogen, dengan reaksi: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
Apabila diperhatikan ternyata reaksi pertama merupakan kebalikan dari reaksi kedua. Kedua reaksi itu dapat digabung sebagai berikut :
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Tanda dimaksudkan untuk menyatakan reaksi dapat balik. Reaksi ke kanan disebut reaksi maju, reaksi ke kiri disebut reaksi balik.

Molekul kovalen diatomik yang terbentuk dari atom-atom yang berbeda, setiap atomnya mempunyai daya tarik terhadap elektron juga tidak sama sehinga kedudukan pasangan elektron akan bergeser ke arah atom yang lebih elektronegatif. Misalnya, pada molekul HCl, atom klor mempunyai kemampuan menarik elektron lebih kuat daripada atom hidrogen.

Jadi kedudukan pasangan elektron yang digunakan berikatan lebih mendekati atom klor, sehingga terjadi pemisahan muatan dan terbentuk dipol (dwikutub). Akibatnya, atom Cl lebih bermuatan negatif (polar negatif, d- ) dan kelebihan muatan positif ada pada atom H (polar positif, d+). Molekul-molekul seperti HCl ini disebut molekul polar, sedang molekul kovalen diatomik yang terbentuk dari atom yang sama seperti H2 merupakan molekul nonpolar.

Semakin besar perbedaan keelektronegatifan unsur-unsur yang berikatan, semakin polar molekul yang terbentuk


Untuk mengetahui besarnya kepolaran suatu senyawa digunakan momen dipol. Semakin besar harga momen dipol, semakin polar senyawa yang bersangkutan atau mendekati ke sifat ionik. Pada senyawa non-polar mempunyai momen dipol nol. Momen Dipol adalah hasil kali muatan dengan jarak antara kedua muatan tersebut

u = q . d

Dengan:

u (baca:miu) = momen dipol dalam satuan Debye

q = muatan dalam satuan s. e. s (satuan elektrostatis)

d = jarak dalam satuan (angstrom)

Percobaan:
Untuk mengetahui apakah suatu senyawa bersifat polar atau non polar, anda dapat mengikuti percobaan berikut.

1. Siapkan sebuah buret dan beberapa zat yang akan dibuktikan kepolarannya seperti: air aquadest (H2O), asam klorida (HCl), karbon tetraklorida (CCl4), benzen, dan lain-lainnya.

2. Isilah buret dengan zat yang ingin diketahui sifatnya.

3. Bukalah kran buret, sehingga zat keluar pelan-pelan.

4. Dekatkan batang magnet (atau penggaris plastik yang telah digosok-gosok pada kain sehingga terjadi magnet elektrostatis).

5. Amati!. Apabila tetesan zat ditarik ke arah magnet berarti zat itu merupakan senyawa polar.

Kepolaran molekul poliatom ditentukan oleh: a) kepolaran ikatan dan b) struktur ruang molekul. Mari kita perhatikan molekul CCl4, yang mempunyai bentuk molekul tetrahedaral dengan atom C sebagai pusat dan atom-atom Cl pada sudut-sudutnya. Sekalipun ikatan C – Cl bersifat polar, karena struktur molekul tersebut simetris maka momen dipol yang terjadi saling meniadakan dan bersifat non-polar. Apabila salah satu atom Cl diganti oleh atom lain misalnya H, maka diperoleh molekul yang bersifat polar.

Pada molekul CO2, atom O lebih elektronegatif daripada atom C, sehingga elektron akan lebih mendekat ke atom O. Akan tetapi, karena momen dipol ke arah kedua atom oksigen ini berlawanan maka akan saling meniadakan sehingga molekul CO2 bersifat non-polar dengan bentuk molekul linier. Pada molekul H2O, kedua momen dipol tidak saling meniadakan karena molekul ini mempunyai bentuk V dengan sudut 105o, sehingga H2O merupakan molekul yang polar.

Gambar. Molekul CCl4 (non-polar), molekul CO2 (non-polar), dan molekul H2O (polar)

Hampir semua atom membentuk ikatan dengan atom-atom lain. Tetapi ada enam unsur lain yang tidak bersifat demikian, yaitu unsur-unsur gas mulia yang terdiri dari: helium (2He), neon (10Ne), argon (18Ar), krypton (36Kr), xenon (54Xe), dan radon (86Rn). Unsur-unsur gas mulia hampir tidak membentuk ikatan dengan atom lain dan karena tidak reaktifnya maka sering disebut gas inert. Gas mulia yang paling dikenal adalah helium, neon, dan argon dengan struktur elektron (disebut rumus titik elektron Lewis) sebagai berikut.

Gambar 1. Struktur Elektron Helium, Neon, dan Argon

Kecuali helium yang memiliki 2 elektron (duplet), semua gas mulia memiliki 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya. Susunan yang demikian menurut Kossel dan Lewis sangat stabil, sehingga atom-atom gas mulia tidak menerima elektron ataupun melepaskan elektron terluarnya. Hal inilah yang menyebabkan mengapa gas mulia sangat stabil.

Tabel 1. Konfigurasi elektron gas mulia
Atom-atom lain agar stabil berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia. Kecenderungan ini bisa terjadi dengan membentuk ikatan kimia antar atom yang satu dengan atom lainnya. Cara untuk mencapai hal itu adalah:

a. Melepaskan elektron terluarnya sehingga terjadi ion positif (kation).
Misalnya, atom Na yang tidak stabil melepaskan satu elektron valensinya menjadi ion Na+ dengan konfigurasi elektron seperti neon.

Gambar 2. Perubahan Struktur Elektron Atom Na menjadi Ion Na+

b. Menerima tambahan elektron dari atom lain sehingga terjadi ion negatif (anion).
Misalnya, atom Cl yang tidak stabil menerima tambahan satu elektron, sehingga menjadi ion Cl- dengan konfigurasi elektron seperti argon.

Gambar 3. Perubahan Struktur Elektron Atom Cl menjadi Ion Cl-

Serah terima elektron yang terjadi dari penggabungan kedua cara di atas disebut ikatan ion.

c. Menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama oleh atomatom yang berikatan.
Atom 17Cl (2. 8. 7) yang tidak stabil bisa menjadi stabil dengan cara menggunakan bersama satu pasang elekltron dengan atom klor yang lain sehingga terbentuk molekul fluor, F2. Dengan demikian masing-masing atom akan memiliki konfigurasi elektron yang stabil seperti gas mulia argon (2. 8. 8). Pembentukan molekul dengan cara ketiga ini disebut ikatan kovalen.

Gambar 4. Perubahan Struktur Elektron Atom Cl menjadi Molekul Cl2

Zat-zat lain di sekitar kita berupa molekul-molekul gas, cair, dan ada beberapa zat berupa padatan tersusun atas atom-atom yang menggunakan ikatan kovalen. Atom-atom yang sama atau hampir sama keelektronegatifannya cenderung membentuk ikatan kovalen dengan menggunakan pasangan elektron bersama.

Hampir semua senyawa kovalen terbentuk dari atom-atom non-logam. Dua atom nonlogam saling menyumbangkan elektron sehingga tersedia satu atau lebih pasangan elektron yang dijadikan milik bersama. Senyawa yang berikatan kovalen juga disebut senyawa kovalen.

Atom hidrogen memiliki sebuah elektron pada kulit pertamanya, agar konfigurasi elektronnya penuh seperti gas mulia helium maka hidrogen memerlukan satu elektron lagi (gambar 1). Gas hidrogen yang merupakan molekul H2 terdiri dari dua atom hidrogen yang saling menyumbangkan elektronnya sehingga masing-masing atom hidrogen memiliki konfigurasi elektron yang stabil.

Jika kita perhatikan gambar 1, elektron pada atom pertama diberi tanda titik kecil dan atom lainnya dengan titik besar. Pasangan elektron yang membentuk ikatan kovalen ditandai oleh garis penghubung (-).

Air mengandung molekul H2O. Atom oksigen yang mempunyai 6 elektron valensi membutuhkan 2 elektron lagi agar seperti gas mulia. Kedua elektron itu diperoleh dari dua atom hidrogen. Jadi atom oksigen dapat membentuk dua ikatan kovalen dalam molekul H2O.

Gambar 3. Dua ikatan kovalen dalam molekul air.

Pembentukan molekul metana, CH4 dapat kita ikuti pada gambar 4. Atom karbon dengan konfigurasi elektron 2. 4 memerlukan 4 elektron tambahan agar seperti gas mulia neon, sehingga karbon membentuk 4 ikatan kovalen.

Gambar 4. Metana yang memiliki Empat Ikatan Kovalen

Beberapa atom dapat membentuk ikatan rangkap. Pada ikatan kovalen tunggal mengandung dua elektron, ikatan kovalen rangkap dua mengandung empat elektron, sedang dalam ikatan rangkap tiga terdapat enam elektron. Pada molekul karbon dioksida, CO2 terdapat dua buah ikatan rangkap dua. Ketiga atomnya sekarang masing-masing memiliki 8 elektron terluar. Sedang pada molekul nitrogen, N2 setiap atomnya menyumbangkan 3 elektron untuk digunakan bersama-sama sehingga setiap atom N memiliki elektron valensi 8.

Gambar 5. Ikatan rangkap dua pada CO2 dan rangkap tiga pada N2

Warning :
- Atom-atom membentuk ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron.
- Dalam ikatan kovalen setiap atom memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia.
- Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom non-logam.

Garam dapur yang disebut natrium klorida, NaCl merupakan contoh yang mudah untuk memahami terjadinya ikatan ion. Disini terjadi serah terima elektron, yaitu atom natrium melepaskan sebuah elektron valensinya sehingga terjadi ion natrium, Na+ dan elektron ini diterima oleh atom klor sehingga terjadi ion klorida, Cl- .
Na (2. 8. 1) —–> Na+ (2. 8) + e
Cl (2. 8. 7) + e —–> Cl- (2. 8. 8)
Selanjutnya ion klorida dan ion natrium saling tarik menarik dengan gaya elektrostatis sehingga terjadi ikatan ion. Terbentuklah natrium klorida, NaCl.

Gambar 1. Serah Terima Elektron Pada Pembentukan Natrium Klorida, NaCl

Secara sederhana kristal NaCl digambarkan seperti berikut.

Gambar 2. Susunan Ion dalam Kristal Natrium Klorida, NaCl

Mari kita perhatikan magnesium klorida, MgCl2. Setiap atom logam magnesium melepaskan dua elektron pada kulit terluarnya membentuk ion Mg2+. Dua elektron ini diserahkan kepada dua atom non-logam klor sehingga terbentuk dua ion klorida, Cl- .
Mg (2. 8. 2) Mg2+ (2. 8) + 2e
[ Cl (2. 8. 7) + e Cl- (2. 8. 8) ] 2x
Ion-ion magnesium dan klorida melakukan tarik-menarik dengan gaya elektrostatis sehingga terbentuk MgCl2. Lihat gambar 3 berikut.

Gambar 3. Ikatan Ion yang terbentuk pada Magnesium Klorida, MgCl2

Senyawa-senyawa seperti NaCl dan MgCl2 yang berupa padatan terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa ionik. Ikatan ion terjadi antara atom-atom logam dengan non-logam. Dalam ikatan ion jumlah elektron yang dilepas logam sama dengan jumlah elektron yang diterima oleh non-logam.
muatan seimbang
Satu ion Na+ : 1 x (1+) = 1+ dan Satu ion Cl- : 1 x (1- ) = 1-
Jadi rumus natrium klorida adalah Na1Cl1, tetapi sering ditulis sebagai NaCl
muatan seimbang
Satu ion Mg2+: 1 x (2+) = 2+ dan Dua ion Cl- : 1 x (1- ) = 2-
Rumus magnesium klorida adalah Mg1Cl2, tetapi sering ditulis sebagai MgCl2.

Aluminium oksida yang mengandung ion Al3+ dan ion O2- , muatannya menjadi seimbang jika dua ion Al3+ berikatan dengan tiga ion O2- .
muatan seimbang
Satu ion Mg2+: 1 x (2+) = 2+ dan Dua ion Cl- : 1 x (1- ) = 2-
Rumus aluminium oksida adalah Al2O3.

Dengan cara yang sama berlaku pula untuk ion yang lebih kompleks, misalnya kalsium nitrat yang dibentuk dari ion Ca2+ dan ion NO3- . Muatan kedua ion ini akan seimbang jika satu ion Ca2+ berikatan dengan dua ion NO3- . Jadi rumus kalsium nitrat adalah Ca(NO3)2.

Perhatikan:
- Atom-atom membentuk ikatan ion melalui serah terima elektron. Atom yang melepas elektron membentuk ion positif (kation), atom yang menerima elektron membentuk ion negatif (anion).
- Ion-ion memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia.
- Ikatan ion merupakan gaya tarik menarik elektrostatis antara ion positif dengan ion negatif.
- Ikatan ion terbentuk dari atom logam dengan atom nonlogam.
- Dalam senyawa ion banyaknya muatan positif dan muatan negatif adalah seimbang.

Secara mikroskopik sistem kesetimbangan umumnya peka terhadap gangguan dari lingkungan. Andaikan sistem yang kita perhatikan adalah kesetimbangan air-uap, air dalam silinder. Jika volume sistem diperbesar (tekanan dikurangi) maka sistem berupaya mengadakan perubahan sedemikian rupa sehingga mengembalikan tekanan ke keadaan semula, yakni dengan menambah jumlah molekul yang pindah ke fasa uap.

Setelah kesetimbangan baru dicapai lagi, air yang ada lebih sedikit dan uap air terdapat lebih banyak dari pada keadaan kesetimbangan pertama tadi. Jika kesetimbangan itu ditulis dalam persamaan reaksi :H2O (l) < ====== > H2O (g)

Maka kesetimbangan dapat dinyatakan “bergeser ke kanan” Pergeseran kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh faktor luar seperti suhu, tekanan, dan konsentrasi. Bagaimanakah kita menjelaskan pengaruh dari berbagai faktor itu ?
Mengapa kesetimbangan N2(g) + 3H2(g) —–> 2NH3(g), Delta H = -92,2 kJ; bergeser ke kiri ketika suhunya dinaikkan, tetapi bergeser ke kanan ketika tekanannya diperbesar?

Henri Louis Le Chatelier (1884) berhasil menyimpulkan pengaruh faktor luar tehadap kesetimbangan dalam suatu azas yang dikenal dengan azas Le Chatelier sebagai berikut: “ Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut. “

Secara singkat, azas Le Chatelier dapat dinyatakan sebagai:
Reaksi = – Aksi
Artinya : Bila pada sistem kesetimbangan dinamik terdapat gangguan dari luar sehingga kesetimbangan dalam keadaan terganggu atau rusak maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga gangguan itu berkurang dan bila mungkin akan kembali ke keadaan setimbang lagi. Cara sistem bereaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan.

Pergeseran kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain temperatur, konsentrasi, tekanan dan volume, penambahan zat lain. Namun dalam sub bab ini akan lebih difokuskan pada tiga faktor saja yaitu pengaruh temperatur, pengaruh konsentrasi, pengaruh tekanan dan volume.

Apakah perlu dilakukan penambahan atau penurunan temperatur agar hasil suatu reaksi menjadi lebih besar? Untuk meramalkan adanya gangguan luar yang dapat mempengaruhi letak kesetimbangan suatu reaksi, marilah kita kaji bagaimana penerapan azas Le Chatelier terhadap pengaruh atau gangguan dari luar tersebut sehingga dapat terjadi pergeseran kesetimbangan.
- Pengaruh temperatur
Sesuai dengan azas Le Chatelier, jika suhu atau temperatur suatu sistem kesetimbangan dinaikkan, maka reaksi sistem menurunkan temperatur, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (ke pihak reaksi endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi eksoterm.

Perhatikanlah contoh berikut.
Ditentukan reaksi kesetimbangan :
1. N2(g) + 3H2(g) <====> 2NH3(g) ; Delta H = – 92,2 kJ
2. H2O(g) <====> 1/2 H2(g) + O2(g) ; Delta H = + 242 kJ
Ke arah manakah kesetimbangan bergeser jika temperatur dinaikkan ?

Jawab :
Pada kenaikan temperatur, kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi endoterm :
Pada kesetimbangan (1), reaksi bergeser ke kiri.
Pada kesetimbangan (2), reaksi bergeser ke kanan.

Perubahan konsentrasi, tekanan atau volume akan menyebabkan pergeseran reaksi tetapi tidak akan merubah nilai tetapan kesetimbangan. Hanya perubahan temperatur yang dapat menyebabkan perubahan tetapan kesetimbangan. Reaksi Pembentukan NO2 dari N2O4 adalah proses endotermik, seperti terlihat pada persamaan reaksi berikut :

N2O4(g) —> 2NO2(g) ; Delta H=58 kJ
Dan reaksi sebaliknya adalah reaksi eksotermik
2NO2(g) —> N2O4(g) ; Delta H=-58 kJ
Perhatikan percobaan dalam Gambar 5 berikut:

Jika temperatur dinaikkan, maka pada proses endotermik akan menyerap panas dari lingkungan sehingga membentuk molekul NO2 dari N2O4. Kesimpulannya, kenaikan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi endotermik dan sebaliknya penurunan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi eksotermik.

Gambar 1. (a) Dua tabung mengandung campuran gas NO2 dan N2O4 pada saat setimbang. (b) Ketika salah satu tabung dimasukkan pada air dingin (kiri) warna menjadi bertambah terang, menunjukkan terbentuknya gas N2O4 yang tidak berwarna. Ketika tabung yang lain dimasukkan pada air panas (kanan), warnanya menjadi gelap, menunjukkan kenaikan konsentrasi NO2.

- Pengaruh konsentrasi
Sesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = – aksi) , jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Oleh karena itu, pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan berlangsung sebagaimana yang digambar pada tabel 1 berikut

Contoh :
Ion besi (III) (Fe3+) berwarna kuning jingga bereaksi dengan ion tiosianat (SCN-) tidak berwarna membentuk ion tisianobesi (III) yang berwarna merah darah menurut reaksi kesetimbangan berikut :
Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq)
Kuning-jingga tidak berwarna merah-darah Ke arah manakah kesetimbangan bergeser dan bagaimanakah perubahan warna campuran jika:
1. ditambah larutan FeCl3 (ion Fe3+)
2. ditambah larutan KSCN (ion SCN-)
3. ditambah larutan NaOH (ion OH-)
4. Larutan diencerkan

Jawab :
Azas Le Chatelier : Reaksi = – Aksi
1. Ditambah larutan FeCl3 (ion Fe3+)
Aksi : menambah ion Fe3+
Reaksi : mengurangi ion Fe3+
Kesetimbangan : bergeser ke kanan
Perubahan warna: bertambah merah (karena ion FeSCN2+ bertambah)

2. Aksi : menambah ion SCN
Reaksi : mengurangi ion SCN
Kesetimbangan : bergeser ke kanan
Perubahan warna : bertambah merah (karena ion FeSCN2+ bertambah)

3. Aksi : menambah ion OH-. Ion ini akan mengikat ion Fe3+ membentuk Fe(OH)3 yang sukar larut.
Fe3+(aq) + 3OH-(aq) —–> Fe(OH)3(s)
Jadi, penambahan ion OH- sama dengan mengurangi ion Fe3+.

4. Aksi : mengencerkan (memperbesar volume), memperkecil konsentrasi (jarak antar partikel dalam larutan makin renggang.
Reaksi : memperbesar konsentrasi (menambah jumlah partikel)
Kesetimbangan : bergeser ke kiri, ke arah yang jumlah partikelnya lebih besar (setiap ion FeSCN2+ dapat pecah menjadi dua ion, yaitu Fe3+ dan SCN-).
Perubahan warna : memudar (karena ion FeSCN2+ berkurang)

Gejala perubahan konsentrasi dapat diperhatikan [Fe(SCN)3] dalam air berwarna merah. Warna merah menunjukkan adanya ion FeSCN2+. Sehingga kesetimbangan yang terjadi adalah:
FeSCN2+(aq) —–> Fe3+(aq) + SCN-(aq)
merah ——–> kuning pucat + tak berwarna

Jika ditambahkan NaSCN pada larutan maka konsentrasi dari SCN- akan bertambah. Akibatnya ion Fe3+ akan bereaksi dengan ion SCN- dengan persamaan :
FeSCN2+(aq) —–> Fe3+(aq) + SCN-(aq)

Akibatnya warna merah dalam larutan akan bertambah tua. Jika ditambah H2C2O4 pada larutan awal ion C2O4-2 akan berikatan dengan Fe3+. Akibatnya ion Fe3+ akan membentuk ion Fe(C2O4)3 3- yang dapat dilihat dari warna kuning dalam larutan. Persamaan yang terjadi adalah:
FeSCN2+(aq) —-> Fe3+(aq) + SCN-(aq)

Efek perubahan konsentrasi pada kesetimbangan dapat dilihat pada Gambar 2.
Dari eksperimen tersebut diatas dapat ditarik simpulan bahwa kesetimbangan reaktan dan produk terdapat dalam sistem, kenaikan konsentrasi produk akan menyebabkan kesetimbangan bergeser kearah kiri dan penurunan konsentrasi produk akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah kanan

Gambar 2. Efek perubahan konsentrasi pada kesetimbangan.
(a) larutan Fe(SCN)3. Warna larutan antara merah FeSCN+ dan kuning Fe3+.
(b) Setelah penambahan NaSCN kesetimbangan bergeser ke kiri.
(c) Setelah penambahan Fe(NO3)3, kesetimbangan bergeser ke kiri.
(d) Setelah penambahan H2C2O4, kesetimbangan bergeser ke kanan. Warna kuning karena adanya ion Fe(C2O4)33-.

- Pengaruh tekanan dan volume
Penambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi semua komponen. Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan. Sebagaimana anda ketahui, tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada jenis gas.

Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya, jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.

Pengaruh penambahan tekanan (dengan cara memperkecil volume) pada kesetimbangan reaksi : CO+ 3H2(g) <====> CH4(g) + H2O(g)

Penambahan tekanan menggeser kesetimbangan ke kanan, ke arah reaksi yang jumlah koefisiennya terkecil, dengan tekanan akan berkurang.

Ketika volume diperkecil maka konsentrasi (rapatan) bertambah dan menyebabkan pertambahan tekanan. Akibatnya, reaksi bergeser ke kanan untuk mengurangi tekanan. Satu molekul CH4 dan 1 molekul H2O (4 molekul pereaksi hanya menghasilkan 2 molekul produk). Dengan berkurangnya jumlah molekul, maka tekanan akan berkurang.
Contoh :
Ditentukan kesetimbangan :
1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
2) 2HI(g) H2(g) + I2(g)
Ke arah manakah kesetimbangan bergeser jika tekanan diperbesar ?

Jawab :
1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jumlah koefisien di ruas kanan (= 2) lebih kecil daripada di ruas kiri (= 4).
2) 2HI(g) H2(g) + I2(g)
Kesetimbangan tidak bergeser karena jumlah koefisien gas pada kedua ruas sama (= 4).
Untuk memperjelas pengaruh tekanan dan volume, perhatikan persamaan gas berikut :
PV = nRT
P = n/V RT

dapat dilihat bahwa P dan V berhubungan dengan saling terbalik. Semakin besar tekanan maka volumenya akan semakin kecil. Dan sebaliknya. Jika terdapat kesetimbangan sistem
N2O4(g) —-> 2NO2(g)
Apa yang terjadi jika kita naikkan tekanan gasnya? Karena konsentrasi NO2 dikwadratkan maka kenaikan tekanan akan menyebabkan kenaikan
nilai Qc.

Karena Qc > Kc maka reaksi akan bergeser kearah kiri. Dan sebaliknya penurunan tekanan (kenaikan volume) akan menyebabkan Qc <>

Tetapan kesetimbangan menunjukkan perbandingan komposisi pereaksi dan hasil reaksi dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu. Secara kuantitatif, harga K dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi pereaksi dan atau hasil reaksi dalam sistem kesetimbangan, sedang secara kualitatif, dapat memberikan informasi tentang sejauh mana reaksi berlangsung kearah reaksi sempurna.

Besarnya tetapan kesetimbangan (K) suatu reaksi pada temperatur tertentu hanya dapat ditentukan dengan ekperimen dan tidak dapat diramal dari persamaan reaksi. Besarnya tetapan kesetimbangan berubah jika temperatur berubah.
Tetapan kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan gas (Kp) juga dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas, di samping tetapan kesetimbangan yang berdasarkan konsentrasi (Kx). Tetapan kesetimbangan yang berdasarkan tekanan parsial disebut tetapan kesetimbangan tekanan parsial dan dinyatakan dengan Kp.

Banyak proses industri zat kimia yang didasarkan pada reaksi kesetimbangan. Agar efesien, kondisi reaksi haruslah diusahakan sedemikian sehingga menggeser kesetimbangan ke arah produk dan meminimalkan reaksi balik. Misalnya :
1. Pembuatan Amonia menurut proses Haber-Bosch.
2. Pembuatan Asam Sulfat Menurut Proses Kontak.

Perjalanan Hidup memang indah, walau berliku...satu, satu setengah atau mendekati dua tahun yang lalu terasa begitu cepat berlalu. Waktu tak perduli terus meninggalkan aku dan keluargaku. Sedikit dan sepenggal perjalanan itu terekam dalam photo-photo itu?????

Photo-photo ini dibuat menjelang, sesaat dan sesudah lebaran tahun 1431 H, Dokumentasi terhadap beberapa atau bahkan semua aktifitas kita, akan membantu otak kita untuk mengeluarkan segala memori yang telah tersimpan dalam alam bawah sadar kita, semakin banyak dokumentasi yang kita buat semakin mudah otak kita mengingat kembali segala aktivitas yang telah kita lakukan.........percaya atau tidak....Buktikan Sendiri!!!!!!!!