ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari sifat-sifat fisika dan kimia senyawa kovalen dan senyawa ion dan mempelajari bagaimana jenis ikatan dan struktur molekul mempengaruhi sifat fisika dan kimia senyawa. Senyawa ion dapat menghantarkan listrik dengan baik, sehingga kita dapat menggunakan dan menerapkannya dalam teknik kimia dan industri. Sedangkan senyawa kovalen memiliki sifat mudah terbakar, untuk itu kita harus berhati-hati terhadap senyawa yang mengandung senyawa kovalen.
Percobaan ini mencakup lima pengamatan, yaitu perbandingan titik leleh, wujud, perbandingan kelarutan, kemudahan terbakar, dan uji bau. Pengamatan untuk perbandingan titik leleh dilakukan dengan mengukur suhu saat meleleh yang dipanaskan di atas bunsen, pengamatan wujud dilakukan dengan mengamati wujud, perbandingan kelarutan dilakukan dengan melarutkan dengan pelarut akuades, kemudahan terbakar dilakukan dengan membakar dengan api yang diletakkan di atas sudip, dan uji bau dilakukan dengan membaui dan mengibaskan baunya ke arah praktikan.
Dari percobaan diperoleh hasil bahwa perbedaan sifat fisika dan kimia dari senyawa kovalen adalah titik leleh rendah, berwujud gas atau cair pada suhu kamar, larut dalam pelarut non polar, umumnya terbakar, dan banyak yang berbau. Sedangkan perbedaan sifat fisika dan kimia dari senyawa ion adalah titik leleh tinggi, berwujud padatan pada suhu kamar, umumnya larut dalam pelarut polar, tidak terbakar, dan hanya sedikit yang berbau. Senyawa seperti urea, naftalen, aseton, dan etanol merupakan senyawa kovalen. Sedangkan KI, NaCl, dan MgSO4 merupakan senyawa ion
Kata kunci : ikatan, ion, kovalen, atom, titik leleh, polar, non polar, van der walls,
Lewis
3.1Pendahuluan
3.1.1Tujuan Percobaan
Mempelajari sifat fisika kimia senyawa kovalen dan senyawa ion serta mempelajari bagaimana jenis ikatan dan struktur molekul mempengaruhi sifat fisika dan kimia senyawa.
3.1.2Latar Belakang
Suatu senyawa ikatan kimia merupakan pembentuk dari senyawa kimia. Ikatan kimia yang paling umum adalah ikatan ion dan ikatan kovalen. Ikatan ion membentuk suatu senyawa yang disebut senyawa ion dan ikatan kovalen membentuk senyawa kovalen.
Sifat-sifat fisika dan kimia dari senyawa ion antara lain memiliki titik leleh yang sangat tinggi, umumnya dapat menghantarkan listrik, tidak mudah terbakar, umumnya berwujud padat dalam suhu kamar, tidak berbau, serta dapat larut dalam air dan sedikit yang larut dalam pelarut nonpolar, sebaliknya pada senyawa kovalen. Dalam percobaan ini akan dipelajari perbedaan sifat fisika dan kimia antara senyawa ion dan senyawa kovalen dalam hal wujud, perbandingan kelarutan, kemudahan terbakar, bau dan perbandingan titik leleh.
3.2Dasar Teori
Sir Joseph John Thomson atau dikenal dalam dunia kimia sebagai J.J Thomson (1856-1940), seorang fisikawan Inggris yang berhasil memperoleh hadiah nobel fisika pada tahun 1906 atas penemuan elektron. Dalam penelitiannya, Thomson mempelajari bahwa tabung katoda dalam kondisi vakum parsial (hampir vakum) yang diberi tegangan tinggi akan mengeluarkan “berkas sinar” dimana Thomson menamai berkas ini sebagai “berkas sinar katoda” disebabkan karena berkas sinar ini berasal dari katoda (elektroda negatif). Berkas sinar katoda ini jika didekatkan dengan medan listrik negatif maka akan dibelokkan, berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa berkas sinar katoda itu adalah partikel-partikel bermuatan negatif. Thomson menyimpulkan bahwa setiap atom tersusun oleh elektron, kemudian Thomson mengajukan struktur atom sebagai bulatan awan bermuatan positif dengan elektron yang terdistribusi secara acak didalamnya. (Anonim1, 2008)
Dengan adanya teori elektron mengenai struktur atom penjelasan konsep valensi tentang teori elektron lahir. Dasar teori elektron tentang valensi diberikan oleh Kossel dan Lewis pada tahun 1916. Kossel membicarakan eksperimen dari gas-gas mulia yang beratom satu dan tidak reaktif. Atom gas mulia stabil karena memilki elektron oktat di kulit terluar (kecuali helium). Kossel dan Lewis berpendapat bahwa atom-atom berkehendak mempunyai struktur elektron seperti gas mulia, dengan jalan melepas atau menerima elektron untuk membentuk suatu ikatan kimia. (Sukardjo, 1997 : 390)
Ikatan kimia adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul sebagai berikut :
1. Atom yang satu melepaskan elektron, sedangkan elektron yang lain menerima
elektron (serah terima elektron).
2. Penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing
elektron yang berikatan.
3. Penggunaan bersama pasangan elektron yang bersal dari salah satu atom yang berikatan.
Tujuan dari pembentukan ikatan kimia adalah agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur. Elektron yang berperan dalam pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom atau unsur yang terlibat. Salah satu petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya satu golongan unsur yang stabil yaitugolongan VIII A (gas mulia). Berdasarkan perubahan konfigurasi elektron yang terjadi pembentukan ikatan, ikatan kimia dapat dibedakan menjadi 2, yaitu ikatan ion dan ikatan kovalen.
1.Ikatan Ion
- Terjadi jika atom unsur yang memiliki enetgi ionisasi kecil melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan unsur yang memiliki afinitas elektron besar menerima elektron tersebut (membentuk anion).
- Kedua elektron tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb).
- Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menrima elektron adalah unsur nonlogam.
(Anonim2, 2008)
Ikatan ionik terbentuk melalui perpindahan satu atau lebih elektron valensi dari satu atom ke atom lain. Atom yang menyerahkan elektron menjadi bermuatan positif, yaitu kation. Atom yang menerima elektron menjadi bermuatan negatif, yaitu anion. Atom-atom yang cenderung menyerahkan elektronnya dinamakan elektropositif. Atom-atom yang cenderung menerima elektron disebut elektronegatif. Ikatan ionik pada dasarnya bukan benar-benar suatu ikatan. Karena berlawanan muatan, ion-ion tertarik satu dengan yang lain begitu juga halnya kutub-kutub magnet berlawanan. Dalam kristal ion-ion tersusun padat dengan cara tertentu, tetapi tidak bisa menyatakan bahwa ion tertentu ada hubungannya dengan ion yang lain dan tentu saja jika suatu zat terlarut, ion-ion bergerak dengan bebas. (Hart, 2000 : 4)
Sifat umum senyawa ion, yaitu memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi, lelehannya maupun larutannya dapat menghantarkan listrik, larut dalam air, tidak mudah terbakar, dan tidak berbau. (Anonim3, 2008)
2. Ikatan Kovalen
- Terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron oleh 2 atom yang berikatan.
- Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan pembentukan elektron yang dilepaskan salah satu atom yang berikatan.
- Ikatan kovalen terbentuk karena atom yang memiliki afinitas elektron tinggi serta kelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion.
(Anonim2, 2008)
Ikatan kovalen terbentuk melalui penggunaan bersama sepasang atau lebih elektron di antara atom-atom. Unsur-unsur yang bukan elektronegatif kuat atau elektropositif kuat cenderung membentuk ikatan melalui penggunaan bersama pasangan elektron bukan melalui pemindahan elektron. Jika dua atom identik atau mempunyai keelektronegatifan yang sama, pasangan elektron digunakan secara bersana. (Hart, 2000 : 4)
Sifat umum persenyawaan kovalen umumnya berupa gas, zat cair atau zat padat yang mudah menguap, medan listrik yang ditimbulkan oleh molekul ini nol atau sangat kecil, umumnya sukar larut dalam air, mudah terbakar dan berbau. (Respati, 1992 : 40-41)
Gaya Van der Waals merupakan gaya tarik-menarik antar molekul yang berdekatan. Titik didih hibrida (unsur yang membentuk senyawa dengan hidrogen) unsur golongan 4, akan menaik seiring dengan menurunnya letak unsur pada golongan. Kenaikan titik didih terjadi karena molekul memperoleh lebih banyak elektron dan karena itu kekuatan dispersi Van der Waaks menjadi lebih besar, pada kasus NH3, H2O dan HF seharusnya terjadi penambahan gaya daya tarik antar molekul yang seacara signifikan memerlukan energi kalor untuk memutuskannya. Gaya antar molekul yang relatif kuat ini digambarkan dengan ikatan hidrogen. (Anonim3, 2008)
Senyawa polar memiliki ciri-ciri yaitu mudah larut dalam air dan pelarut polar lain, memiliki kutub (+) dan kutub (-) akibat tidak meratanya distribusi elektron serta memiliki pasangan elektron bebas atau memiliki perbedaan keelektronegatifan. Senyawa nonpolar, yaitu memiliki ciri-ciri yang tidak larut dalam air dan pelarut polar lain, tidak memiliki kutub (+) dan kutub (-) serta tidak memiliki pasangan elektron bebas atau kelektronegatifannya sama.
(Anonim4, 2008)
3.3 Metodologi Percobaan
3.3.1 Alat dan Deskripsi Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini :
- Tabung reaksi
- Termometer
- Pipet Tetes
- Sudip
- Gegep
- Bunsen
- Botol Semprot
- Spatula
- Rak Tabung Reaksi
3.3.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini :
- MgSO4
- NaCl
- Aseton 99%
- Na2CO3
- Naftalen
- KI
- Urea
- Etanol
3.3.3 Prosedur Percobaan
3.3.3.1 Perbandingan Titik Leleh
3.3.3.1.1 Senyawa Kovalen
1. Dimasukkan sejumlah urea ke dalam tabung reaksi dan dimasukkan termometer ke dalamnya.
2. Dipanaskan tabung reaksi diatas nyala api bunsen, suhu tepat dicatat pada saat urea meleleh seluruhnya.
3. Diulangi langkah yang sama untuk naftalen, suhu dicatat saat mulai meleleh seluruhnya.
4. Diulangi langkah yang sama diulangi untuk etanol dan aseton, tapi titik leleh tidak diuji untuk kedua senyawa tersebut, melainkan hanya titk didihnya saja yang untuk diketahui.
3.3.3.1.2 Senyawa Ion
1. Karena titik lelehnya tinggi, jadi percobaan tidak dilakukan praktikan.
3.3.3.2 Wujud
1. Diamati wujud bahan-bahan seperti senyawa MgSO4, NaCl, aseton 99%, Na2CO3, naftalen, KI, urea dan etanol.
3.3.3.3 Perbandingan Kelarutan
1. Dimasukkan urea ke dalam tabung reaksi I, ditambahkan akuades, diaduk dan diamati.
2. Diulangi langkah yang sama untuk bahan-bahan senyawa lainnya, seperti KI, MgSO4, naftalen, aseton, etanol, NaCl dan Na2CO3.
3.3.3.4 Kemudahan Terbakar
1. Diletakkan beberapa tetes etanol pada sudip, dibakat diatas bunsen.
2. Diulangi langkah yang sama untuk bahan-bahan senyawa lainnya, seperti KI, MgSO4, naftalen, aseton, urea, NaCl dan Na2CO3.
3.3.3.5 Uji Bau
1. Diidentifikasi bau urea, KI, MgSO4, naftalen, aseton, etanol, NaCl dan Na2CO3.
3.4 Hasil dan Pembahasan
3.4.1 Hasil Pengamatan
3.4.2 Pembahasan
3.4.2.1 Perbandingan Titik Leleh
Pada percobaan ini, digunakan senyawa kovalen untuk mengukur suhu titik leleh pada urea dan naftalen serta titik didih pada etanol dan aseton. Senyawa ion mempunyai titik leleh tinggi dibandingkan senyawa kovalen sehingga hanya senyawa kovalen yang dipakai dalam percobaan. Dari hasil percobaan, didapatkan suhu pada titik leleh urea berkisar antara 43˚C-73˚C. Kisaran titik leleh yang didapatkan berbeda-beda karena pengaruh perbedaan junlah zat yang diamati dalam percobaan, sebab besarnya kalor yang diperlukan mempengaruhi besar kisaran titik leleh pada senyawa kovalen yang diamati. Didapatkan juga hasil percobaan mengukur titik didih etanol sekitar 37˚C-67˚C dan pada aseton sekitar 34˚C-48˚C.
3.4.2.2 Wujud
Berdasarkan hasil percobaan mengamati wujud zat didapatkan bahwa senyawa ion dan kovalen wujudnya tidaklah sama dan wujudnya didapatkan bahwa KI berbentuk padatan, kristal dan seperti garam, Na2CO3 dan MgSO4 berbentuk padatan dan kristal, NaCl berbentuk padatan, kristal dan menggumpal sedangkan naftalen berbentuk padatan, kristal kasar dan tidak menggumpal, urea berbentuk padatan dan menggumpal serta etanol dan aseton berupa cairan bening.
Dari hasil pengamatan, senyawa ion pada suhu kamar seluruhnya berwujud padat karena gaya tarik antar atom-atom senyawa sangat kuat berbeda dengan senyawa kovalen yang berwujud cair dan gas pada suhu kamar yang disebabkan gaya tarik antar molekul yang lemah akan tetapi tidak semua senyawa kovalen itu cair atau gas, ada juga bentuknya padat seperi urea dan naftalen.
3.4.2.3 Perbandingan Kelarutan
Pada pengamatan perbandingan kelarutan ini bertujuan mengamati kelarutan antara senyawa ion dan senyawa kovalen dalam air. Hasil pengamatannya yaitu pada senyawa ion, semua senyawanya larut dalam air dan termasuk dalam senyawa polar sedangkan pada senyawa kovalen hanya naftalen yang tidak larut dalam akuades atau pelarut polar dan termasuk dalam senyawa nonpolar.
Reaksi-reaksi senyawa yang larut dalam air digambarkan melalui reaksi berikut ini :
NaCl + H2O NaOH + HCl
MgSO4 + 2 H2O Mg(OH)2 + H2SO4
CH3COCH3 + H2O CH3COOH + CH4
KI + H2O KOH + HI
3.4.2.4 Kemudahan Terbakar
Senyawa kovalen yang diuji dalam percobaan yang dibakar dengan api dapat dengan mudah terbakar, diantaranya etanol, aseton dan naftalen kecuali pada urea dan dapat dilihat dari percobaan yang dilakukan bahwa tidak semua senyawa kovalen dapat terbakar, termasuk urea. Sedangkan pada senyawa ion tidak terjadi reaksi pembakaran atau tidak mudah terbakar yang telah kita uji pada senyawa MgSO4, KI dan NaCl. Hal in disebabkan ketika dibakar senyawa kovalen mudah untuk terurai dibandingkan senyawa ion dan termasuk senyawa organik. Senyawa organik memiliki kandungan karbon dan hidrogen yang jika dibakar dan direaksikan dengan oksigen akan menghasilkan karbon dioksida dan uap air. Adapun untuk urea karena titik lelehnya rendah, urea tidak mudah terbakar.
3.4.2.5 Uji Bau
Berdasarkan teori, senyawa kovalen umumnya baunya lebih kuat daripada senyawa ion dan pada percobaan didapatkan hasil bahwa senyawa-senyawa kovalen seperti urea, naftalen, etanol dan aseton memiliki bau yang tajam seperti bau yang pernah kita cium dalam kehidupan sehari-hari seperti naftalen memiliki bau yang menyerupai kapur barus karena naftalen merupakan bahan dasar pembuatan kapur barus sedangkan pada senyawa ion memiliki bau yang tidak tajam atau tidak terlalu tajam seperti NaCl dan KI bahkan ada yang tidak berbau seperti MgSO4. Karena pada senyawa kovalen, oksigen lebih mudah lepas dikarenakan titik lelehnya rendah daripada senyawa ion yang sukar melepaskan oksigen.
3.5 Penutup
3.5.1 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu :
1. Jenis ikatan kimia yang mempengaruhi sifat fisika dan kimia, yaitu ikatan ion dan ikatan kovalen dan kedua jenis ikatan tersebut sangat berpengaruh berdasarkan kekuatan serta titik lelehnya.
2. Ikatan ion memiliki titik leleh yang tinggi dan berupa padatan sedangkan ikatan kovalen memiliki titik leleh lebih rendah dari ikatan ion berupa cairan dan gas pada umumnya dan hanya sebagian yang berupa padatan.
3. Berdasarkan kelarutannya dalam pelarut polar, semua senyawa ion mudah larut sedangkan pada senyawa kovalen hanya sebagian yang larut.
4. Ikatan kovalen lebih mudah terurai sehingga lebih mudah terbakar dibandingkan ikatan ion yang sukar terbakar dikarenakan sulit untuk diuraikan.
5. Ikatan kovalen memiliki bau yang lebih tajam daripada ikatan ion.
3.5.2 Saran
Dalam melakukan percobaan, sebaiknya praktikan memperhatikan jalannya percobaan yang maksudnya sampai saat kapan bahan yang diuji harus dihentikan percobaannya agar data yang diuji tidak kacau karena terlambatnya mengambil hasil data percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1, 2008. “Penerimaan_elektron_dan_model_atom_JJ_thomson”
http://belajarkimia.com/2008/08
diakses pada tanggal 25 oktober 2010
Anonim2, 2008. “Bab_4_ikatan_kimia_definisi_ikatan.html”
http://an-kimia.blogspot.com/2008/05
diakses pada tanggal 25 oktober 2010
Anonim3, 2008. “Atom 02_08”
http://chem-is-try.org/?sect=belajar kex
diakses pada tanggal 25 oktober 2010
Anonim4, 2008. “Perbedaan_senyawa_polar_dengan_non.html”
http://smartsains.blogspot.com/2008/04
diakses pada tanggal 25 oktober 2010\
Hart, 2000, “Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat”. Jakarta : Erlangga.
Respati, 1992. “Dasar-Dasar Ilmu Kimia”. Jakarta : Rineka Cipta.
Sukardjo, 1997, “Kimia Fisika”. Jakarta : Rineka Cipta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar