Materi Ikatan Ion kelas 10 SMA/MA + Latihan Soal

Materi Ikatan Ion kelas 10 SMA/MA + Latihan Soal - Hai adik adik yang baik, nah pada kesempatan kali ini kakak ingin memebagikan kepada adik adik mengenai materi yang telah kakak susun, materi ini kakak ambil dari website kemendikbud yang dikumpulkan menjadi sebuah rangkuman untuk pembahasan ikatan ion kelas X SMA/MA serta sudah disediakan juga latihan soal. Semangat!!

Materi Ikatan Ion kelas 10 SMA/MA + Latihan Soal

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembelajaran ini diharapkan peserta didik dapat:

1. Memahami aturan oktet dan aturan duplet dalam kestabilan unsur
2. Memahami pembentukan senyawa ion
3. Memahami sifat-sifat fisis senyawa ion

B. Uraian Materi

Bapak suka menuliskan dua contoh senyawa.

“ C18H24O6 dan C19H28O6 “

Bapak lalu bertanya, “Apa yang membedakan kedua senyawa itu?” “Jumlah atom C dan atom H,” jawab siswa yang pintar.

Itu betul sekali. Tapi, mereka tidak tahu tentang molekul-molekul yang bapak tuliskan.

Gambar 1. Struktur hormon estrogen pada wanita (Sumber: belajaraktif.com)

Lalu bapak menjelaskan, “Yang pertama adalah estrogen yaitu hormon yang bertanggung jawab atas sifat kewanitaan. Sedangkan yang kedua adalah testosteron yaitu hormon yang bertanggung jawab atas sifat kelaki-lakian” Hal yang menarik di sini adalah adanya interaksi antara C, H, O yang sedikit beda jumlah atom bisa menyebabkan perbedaan jenis kelamin.

Mirip, tapi sama sekali berbeda, bukan?

Bayangkan! ikatan kimia antar 118 atom unsur dalam SPU bisa menghasilkan berapa milyar senyawa

yang berbeda? Mengapa mereka saling berinteraksi? Bagaimana mereka saling berinteraksi?

Yuk ikutin pembahasan ikatan kimia pada modul ini, semangat …!

1. Kestabilan unsur-unsur

Unsur-unsur dialam umumnya tidak stabil sehingga ditemukan dalam bentuk senyawanya. Atom-atom unsur tersebut saling berikatan membentuk molekul unsur atau molekul senyawa, untuk mencapai keadaan yang lebih stabil.

Gas mulia merupakan unsur golongan VIII A dan bersifat inert. Hal ini karena gas mulia sulit bereaksi dengan atom unsur lainnya. Di alam, gas mulia berada sebagai atom tunggal. Atom-atom gas mulia bersifat stabil karena kulit terluarnya terisi penuh oleh elektron. Perhatikan Tabel 1 konfigurasi elektron gas mulia.

Tabel 1. Konfigurasi elektron beberapa unsur gas mulia

G.N. Lewis (Amerika) dan W. Kossel (Jerman) menjelaskan bahwa kestabilan suatu atom unsur dalam ikatan kimianya, terkait dengan upaya atom unsur tersebut untuk memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia terdekat.

Dikemukakan bahwa jumlah elektron pada kulit terluar dari dua atom yang berikatan akan berubah sedemikian rupa sehingga konfigurasi elektron kedua atom tadi sama dengan konfigurasi elektron gas mulia yaitu mempunyai 8 elektron pada kulit terluarnya. Pernyataan ini disebut aturan oktet
Unsur-unsur dengan nomor atom kecil seperti H dan Li, stabil dengan 2 elektron valensi seperti He, disebut aturan duplet

Suatu atom dapat mencapai kestabilan konfigurasi elektron gas mulia dengan cara melepaskan elektron, menangkap elektron, atau berbagi elektron.

Contoh:

- Unsur natrium, 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 , mempunyai elektron valensi satu, sesuai kaidah oktet unsur ini akan stabil dengan cara melepaskan 1e tersebut membentuk ion Na+

Na → Na+ + e

1s2 2s2 2p6 ( sama dengan konfigurasi elektron 10Ne )

- Unsur 13Al : 13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 , mempunyai elektron valensi tiga, sesuai kaidah oktet unsur ini akan stabil dengan cara melepaskan 3e tersebut membentuk ion Al3+.

Al → Al3+ + 3e

1s2 2s2 2p6 ( sama dengan konfigurasi elektron 10Ne )

- Unsur 8O : 1s2 2s2 2p4 , mempunyai elektron valensi 6, sesuai kaidah oktet unsur ini akan stabil dengan cara menyerap 2e membentuk ion O2- .

O + 2e → O2-

1s2 2s2 2p6 ( sama dengan konfigurasi elektron 10Ne )

- Unsur 17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 , mempunyai elektron valensi 7, sesuai kaidah oktet unsur ini akan stabil dengan cara menyerap 1 elektron membentuk ion Cl-

Cl + e → Cl-

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ( sama dengan konfigurasi elektron 18Ar )

Jadi unsur logam akan melepaskan elektron valensinya membentuk ion positif (+), sedangkan unsur nonlogam akan menangkap elektron membentuk ion negatif (-)

Pada saat atom-atom membentuk ikatan, hanya elektron-elektron pada kulit terluar yang berperan yaitu elektron valensi. Elektron valensi dapat digambarkan dengan struktur Lewis yaitu lambang kimia suatu atom atau ion yang dikelilingi oleh titik-titik elektron valensi. Coba cermati tabel berikut :

Tabel 2. Struktur Lewis unsur-unsur golongan utama (Sumber : Setiyana, 2015)

Contoh soal

Gambarkan symbol Lewis untuk atom 17Cl, 8O dan 11Na ! Jawab

2. Pembentukan ikatan ion

Ikatan ion atau elektrovalen umumnya terbentuk antara atom logam dan non logam. Hal ini terjadi karena atom unsur logam cenderung melepas elektron membentuk ion positip (+) dan atom unsur non logam cenderung menangkap elektron sehingga membentuk ion negatip (-). Ikatan antara ion positip dengan ion negatip melalui gaya elektrostatis disebut ikatan ion. Perhatikan gambar berikut:

Gambar 1. Unsur-unsur pembentuk anion dan kation (Sumber : Masterton, Hurley, 2010)

Contohnya

a. Senyawa garam dapur, NaCl , terbentuk dari ikatan ion antara atom Na dengan atom Cl.

- 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1

Na → Na+ + e

- 17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Cl + e → Cl-

- Ikatan ion

Na+ + Cl- → NaCl

Ilustrasi pembentukan ikatan ion

b. Senyawa garam dapur, NaCl , terbentuk dari ikatan ion antara atom Na dengan atom Cl.

- 20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Ca → Ca2+ + 2e

17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Cl + e → Cl-

- Ikatan ion

Ca2+ + 2Cl- → CaCl2

Ilustrasi pembentukan ikatan ion

3. Sifat fisis senyawa ion

Sifat fisis senyawa ion ditentukan oleh gaya elektrostatis yang kuat antara ion positif dan negatif senyawa tersebut. Dalam fase padat, membentuk struktur kristal. Contoh Susunan ion-ion Na+ dan Cl- yang membentuk struktur kristal NaCl. Setiap ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl- dan setiap ion Cl- dikelilingi oleh 6 ion Na+.

Gambar 2. Ilustrasi struktur kristal NaCl (Sumber : Setiyana, 2015)

Beberapa sifat fisis senyawa ion lainnya adalah :

a. Bersifat keras tetapi rapuh

Jika senyawa ion dikenakan suatu energi, misalnya dipukul menggunakan palu, lapisan yang terkena pukulan akan bergeser. Ion-ion yang muatannya sama akan saling menolak. Tolak-menolak antar ion inilah yang menyebabkan kekuatan ikatan ion akan berkurang sehingga senyawa ion bersifat mudah rapuh. Perhatikan ilustrasi berikut:

Gambar 2. Ilustrasi sifat rapuh senyawa ion (Sumber : Setiyana, 2015)

b. Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi.

Ikatan ion antara kation dan anion sangat kuat. Untuk memutuskan ikatan ion diperlukan energi yang cukup besar. inilah penyebab senyawa ion mempunyai titik didih dan titik leleh yang cukup tinggi. Contohnya : NaCl mempunyai titik leleh 801 oC dan titik didih 1.465 oC.

c. Larut dalam pelarut air, tetapi umumnya tidak larut dalam pelarut organik.

d. Bersifat konduktor listrik

Tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi menghantarkan listrik dalam fase cair (lelehannya) atau jika larut dalam air.

C. Rangkuman

Suatu atom dapat mencapai kestabilan konfigurasi elektron gas mulia dengan cara melepaskan elektron, menangkap elektron, atau berbagi elektron.
Ikatan ion atau elektrovalen adalah ikatan yang terbentuk karena gaya elektrostatik antara ion positif (+) dari unsur logam dengan ion negatif (-) dari unsur non logam
Sifat fisis senyawa ion antara lain titik leleh dan titik didih yang tinggi, larut dalam pelarut air, bersifat konduktor listrik

D. Penugasan Mandiri

KARTU ION BERBASIS LOKAL MATERIAL

Untuk memahami pembentukan ikatan ion kalian dapat membuat alat peraga sederhana menggunakan material lokal yang ada ditempatmu.
Unsur-unsur logam golongan I A, II A, III A , stabil dengan cara melepas elektron membentuk ion positif, sedangkan unsur-unsur non logam golongan V A, VI A , VII A stabil dengan cara menangkap elektron membentu ion negatif. Kalian dapat membuat kartu ion seperti gambar berikut:

Gambar 3. Rancangan kartu ion golongan utama SPU (Sumber : Setiyana, 2015)

Jadi semua unsur golongan IA yaitu Li, Na, K, Rb, Cs mempunyai model kartu ion yang sama dengan kartu Na+ , golongan II A yaitu Be, Mg, ca, Sr Ba mempunyai model kartu ion yang sama dengan kartu Ca2+, begitu seterusnya

- Cara menggunakan :

a. misalnya kamu ingin mengetahui pembentukan CaF 2 maka kamu sediakan kartu ion Ca2+ dan kartu ion F- Kemudian pasangkan kedua kartu tersebut sehingga membentuk persegi yang KLOP..! maka dibutuhkan 1 kartu Ca2+ dan 2 kartu F-

Ca2+ + 2 F- → CaF2

Mudah bukan ? sekarang saatnya kamu cek sendiri untuk pembentukan senyawa-senyawa ion lainnya.

b. Pembentukan ikatan ion antara atom Al dan atom O , caranya : Sediakan kartu ion Al3+ dan O2-, kemudian rangkai menjadi persegi KLOP..! sesuai contoh diatas

E. Latihan Soal

Petunjuk :

Bapak memberimu soal bukan untuk membuatmu susah, justru agar kamu semakin pintar. Selamat berlatih menjadi pribadi yang terbaik, ya!

1. Unsur kalsium mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 . Untuk mencapai kondisi yang stabil seperti golongn gas mulia, maka yang terjadi pada kalsium adalah … .

A. Pelepasan 1 elektron sehingga bermuatan +1

B. Pelepasan 2 elektron sehingga bermuatan +2

C. Penyerapan 1 elektron sehingga bermuatan +2

D. Penyerapan 2 elektron sehingga bermuatan +2

E. Memasangkan dua elektron dengan dua elektron lain.

Pembahasan:

Unsur kalsium mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ., berarti elektron valensi = 2, maka untuk mencapai kondisi yang stabil cenderung melepas 2e
membentuk ion Ca2+

2. Diketahui konfigurasi elektron sebagai berikut :

Maka kelompok unsur yang cenderung membentuk ion positip adalah ….

A. He,Al, dan O

B. He,Ne, dan Ar

C. Na, Al dan K

D. C,O dan Cl

E. Ne, Na dan K

Pembahasan:

Jadi pembentuk ion positip adalah Na, Al dan K

3. Perhatikan gambar struktur Lewis beberapa senyawa berikut!

Senyawa yang tidak mengikuti kaidah oktet atau duplet adalah ....

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. (4)

E. (5)

Pembahasan:

Suatu senyawa mengikuti kaidah oktet apabila elektron terluar tiap unsurnya berjumlah 8, termasuk elektron yang diikat. Sedangkan pada kaidah duplet elektron terluarnya berjumlah 2.
Pada soal di atas, hanya gambar nomor 5 yang tidak mengikuti kaidah oktet maupun duplet. Perhatikan gambar ilustrasi berikut ini.

Pada gambar di atas, tampak bahwa tiap unsur Cl telah memenuhi kaidah oktet karena mempunyai elektron terluar (termasuk elektron ikatan) berjumlah 8. Sedangkan unsur
barium (B) hanya mempunyai elektron terluar berjumlah 6.

4. Diketahui unsur X dan Z memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut: X : [Ar] 4s2 3d6

Z : [Ne] 3s2 3p5

Apabila X dan Z bersenyawa, rumus senyawa yang terbentuk adalah ….

A. X3Z

B. X3Z2

C. X2Z3

D. XZ3

E. X2Z

Pembahasan:

Perhatikan konfigurasi elektron unsur X.

X : [Ar] 4s2 3d6

Elektron valensinya adalah 8 (2 + 6). Elektron valensi seperti ini cenderung melepas 2 elektron dari subkulit s sehingga membentuk ion X2+, atau melepas 3 elektron (2 dari subkulit s dan 1 dari subkulit d) sehingga membentuk ion X3+. Keadaan yang terakhir ini lebih stabil karena subkulit d terisi setengah penuh.

X2+ : [Ar] 4s0 3d6

X3+ : [Ar] 4s0 3d5 (lebih stabil)

Sementara itu unsur Z mempunyai elektron valensi 7 (2 + 5). Dengan valensi 7 ini, unsur Z cenderung menangkap 1 elektron agar tercapai valensi gas mulai (8) sehingga membentuk ion Z−.

Ikatan yang terbentuk antara unsur X dan Z adalah X3+ + Z− → XZ3

5. Senyawa M mempunyai sifat sebagai berikut:

a) mudah larut dalam air,

b) dapat menghantarkan listrik dalam fase cair,

c) titik didih dan titik lelehnya tinggi.

Jenis ikatan dalam senyawa M tersebut adalah ….

A. ion

B. kovalen nonpolar

C. hidrogen

D. logam

E. kovalen polar

Pembahasan:

Sifat senyawa M :

Mudah larut dalam air, kemungkinan ikatan kovalen polar atau ikatan ion.
Dapat menghantarkan listrik dalam fase cair, Fase cair berarti lelehan atau leburan, berarti bukan kovalen polar karena kovalen polar hanya menghantarkan listrik pada fase larutan.
Titik didih dan titik lelehnya tinggi, dari sifat ini sudah pasti bahwa senyawa M adalah berikatan ion.

Demikianlah informasi yang bisa kami sampaikan, mudah-mudahan dengan adanya Materi Ikatan Ion kelas 10 SMA/MA + Latihan Soal ini para siswa akan lebih semangat lagi dalam belajar demi meraih prestasi yang lebih baik. Selamat belajar!!