PERCOBAAN 3 PERBANDINGAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA ANTARA SENYAWA ION DAN KOVALEN Kimia Dasar 1

PERCOBAAN 3

PERBANDINGAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA ANTARA SENYAWA ION DAN KOVALEN

3.1       PENDAHULUAN

3.1.1    Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah  mempelari sifat fisika dan kimia senyawa ion dan kovalen serta mempelajari bagaimana jenis ikatan dan struktur  molekul mempengaruhi sifat Fisika dan kimia senyawa

3.1.2   Latar Belakang

            Latar belakang dapat mengetahui  hubungan  kimia dengan jurusan  terutama di bidang teknek peledakan  yang memliki hubungan erat dengan kimia kana untuk membuat suatu pemicu  ledaknan dirakit dengan menggunakan bahan-bahan yang berbau kimia .Bahan peledak adalah zat reaktif  yang dapat menghasilkan sejumlah energy potensial  yang dapat menghasilkan ledakan  jika di rilis tib-tiba. Biasanya dengan produksi cahaya panas, suara dan tekanan . energy poten sial yang tersimpan dalam bahan peledak dapat berupa energy kimia seperti Netroglis sorin atau Debu Gandum  tekanan gas yang di kompresikan seperti tbung gas atau aerosol padat

3.2       Dasar Teori

            Sejak penemuan struktur elektronik atom-atom oleh ahli kimia dan ahli fisika mampu menyelidiki cara-cara atom dari jenis yang satu bergabung dengan jenis yang lain. Atom-atom bergabung satu sama lain dengan menggunakan elektron-elektronnya dalam tingkatan energi terluar. Antara aksi elektron menghasilkan gaya-gaya tarik yang kuat, ikatan kimia yang mengikat atom-atom bersama-sama dalam senyawa. Jenis ikatan kimia yang akan dipelajari dalam percobaan ini adalah ikatan ion dan kovalen. Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian elektron secara bersama-sama, sedangkan ikatan ion terjadi karena adanya transfer elektron (Tim Dosen Teknik Kimia, 2009).

Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik antara atom sehingga membentuk suatu senyawa karena atom tidak berada dalam keadaan bebas (kecuali gas mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) dan atom yang berikatan lebih stabil. Ikatan ion adalah ikatan antara ion positif dan negatif, karena partikel yang muatannya berlawanan tarik menarik. Ion positif dan negatif dapat terbentuk bila terjadi serah terima elektron antar atom. Atom yang melepas elektron akan menjadi ion positif, sebaliknya atom yang menerima akan menjadi ion negatif. Senyawa ion yang terbentuk dari ion positif dan negatif tersusun selang-seling membentuk molekul raksasa dan akan mempunyai sifat tertentu. Sifat-sifat itu antara lain adalah kebanyakan menunjukkan titik leleh tinggi, pada umumnya senyawa ion larut dalam pelarut polar (seperti air dan amoniak). Senyawa ion berwujud padat tidak menghantarkan listrik, karena ion positif dan negatif terikat kuat satu sama lain. Akan tetapi cairan senyawa ion akan menghantarkan listrik bila dilarutkan dalam pelarut polar, misalnya air karena terionisasi. Karena kuatnya ikatan antara ion positif dan negatif, maka senyawa ion berupa padatan dan berbentuk kristal. Senyawa ion juga memiliki sifat hampir tidak terbakar (Syukri, 1999).

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi antara dua atom yang dengan pemakaian bersama sepasang elektron atau lebih. Ikatan kovalen dapat terjadi antara atom yang sama dengan atom yang berbeda. Sifat-sifat senyawa kovalen antara lain kebanyakan menunjukkan titik leleh rendah, pada suhu kamar terbentuk cairan atau gas. Larut dalam pelarut nonpolar dan sedikit larut dalam air, sedikit menghantarkan listrik, mudah terbakar dan banyak yang berbau (Syukri, 1999).

Dalam pembentukkan ikatan ion maupun kovalen atau senyawa, atom mempunyai keadaan yang sama yaitu konfigurasi elektron gas mulia yang mantap. Dalam ikatan ion, keadaan ini terjadi malalui pengalihan elektron. Dalam ikatan kovalen, dicapai dengan berpatungan elektron. Elektron yang secara nyata merupakan gabungan antara dua atom yang dihitung dua kali (Anthony dan Michael, 1992).

Jika jumlah antara molekul air dan sebuah ion meningkat, ikatan diantara ion dan ion-ion disebelahnya dalam struktur kristal melemah dan akhirnya ion yang terdehidrasi (misalnya karbon tetraklorida, heksana) kecuali senyawa kovalen yang mampu berikatan hidrogen dengan air. Senyawa organik yang memiliki kandungan oksigen atau nitrogen (seperti amina dan anida yang berbobot molekul rendah) dengan empat karbon atau kurang biasanya larut dalam air karena adanya ikatan hidrogen (Bird, 1987).

Semua senyawa yang bersifat organik maupun anorganik. Banyak dan aneka ragamnya senyawa organik disebabkan oleh kemampuan atom karbon untuk membentuk rantai atau cincin dalam molekul, serta sekaligus membentuk 4 ikatan kovalen kebanyakan ikatan ini adalah ikatan tunggal (sepasang elektron yang dipersahamkan) namun ikatan rangkap (2 pasang) dan ikatan ganda tiga (tiga pasang) juga biasa. Suatu macam ikatan yang dijumpai dalam banyak senyawaan anorganik adalah ikatan kovalen koordinasi (Keenan, 1991).

Kekuatan ikatan antar partikel menyebabkan perbedaan titik leleh senyawa kovalen dan senyawa ion. Gaya tarik van der walls yang ada di antara molekul dalam senyawa kovalen jauh lemah dibandingkan dalam senyawa ion. Karena itu hanya sedikit energi (kalor lebih rendah) yang diperlukan oleh molekul dari senyawa kovalen untuk merusak keadaan padatnya yang teratur dan berubah menjadi keadaan cair yang lebih acak. Dengan kata lain, senyawa kovalen meleleh pada suhu yang lebih rendah dibandingkan senyawa ion. Polimer berbobot molekul tinggi (plastik, protein, pati, dan lain-lain) yang banyak mengandung ikatan kovalen, tentunya memiliki titik didih yang amat tinggi, tetapi kebanyakan terurai menjadi molekul yang lebih kecil jauh sebelm titik didih tercapai (Tim Dosen Teknik Kimia, 2009).

Ikatan pada berbagai senyawa kovalen dapat dijelaskan melalui struktur Lewis, dan bentuk molekul senyawa kovalen dapat diramalkan melalui teori VSEPR. Lewis mengajukan teori yang menyatakan bahwa atom-atom membentuk ikatan kovalen dengan cara membentuk pasangan elektron hasil sumbangan kedua atom yang berikatan. Teori Lewis mengenai ikatan kovalen disebut oktet. Menurut teori ini, untuk membentuk satu ikatan kovalen tunggal setiap atom menyumbangkan satu elektron kulit terluarnya. Bila antara kedua atom terbentuk ikatan kovalen ganda (lengkap) maka setiap atom akan diberi elektron sesuai dengan derajat penggandaannya. Teori VSEPR yang dikemukakan oleh N.V. Sidgwiok dan H.M. Dowell pada tahun 1957 dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul. Dostulat dasar dari teori VSEPR adalah bahwa untuk mencapai kestabilan molekul yang maksimum, pasangan-pasangan elektron pada kulit terluar atom pusat harus tersusun dalam ruang sedemikian rupa, sehingga terpisah satu sama lain sejauh mungkin untuk meminimkan tolakan (Syarifuddin, 1994).

Ternyata tidak semua senyawa kovalen memenuhi teori oktet, misalnya PCl5 dimana atom P dikelilingi oleh 10 elektron dan BF3 dimana atom B hanya dikelilingi oleh 6 elektron. Dari eksperimen diketahui bahwa pada molekul BF3 tidak terdapat ikatan rangkap. Demikian juga halnya dengan PCl5. Dari dua contoh tersebut dapat dilihat bahwa berbagai sifat senyawa kovalen dan gejala-gejala yang ditimbulkan oleh senyawa tersebut, tidak seluruhnya dapat dijelaskan G.N. Lewis dengan teori oktetnya. Karena itu setelah pendekatan dengan mekanika kuantum berhasil menjelaskan masalah-masalah mengenai struktur atom, maka dicoba pula untuk menerapkan mekanika kuantum dalam menjelaskan masalah-masalah yang berhubungan dengan ikatan kimia melalui teori orbital molekul dan teori ikatan valensi (Syarifuddin, 1994).

Contoh pembentukkan senyawa ionis, yaitu pasa senyawa NaF. Elektron yang dilepaskan oleh atom Na, diterima oleh atom F, sehingga baik ion Na+ maupun ion F- yang terbentuk mempunyai konfigurasi elektron yang sama dengan konfigurasi elektron atom neon. Molekul senyawa Natrium Flourida yang terbentuk terdiri dari ion Na+ dan ion F-, yang terikat satu sama lain oleh gaya elektrostatis (Syarifuddin, 1994).

Mudah atau sukarnya senyawa ionis terbentuk ditentukan oleh ionisasi potensial, afinitas elektron dari atom unsur pembentuk senyawa ion dan energi kisi senyawa ion tersebut. Makin kecil ionisasi potensial, makin besar afinitas elektron serta makin besar energi kisi, makin mudah senyawa ion terbentuk. Dalam keadaan padat, senyawa ionis terdapat dalam bentuk kristal dengan susunan tertentu (Syarifuddin, 1994).

3.3                   METODOLOGI PERCOBAAN

3.3.1                Alat

1.      reaksi

2.      Thermometer

3.      Pipet tetes

4.      Sudip

5.      Gegep

6.      Bunsen

7.      Botol semprot

8.      Spatula

9.      Rak tabung reaksi

3.3.2                bahan

Bahan-bahan yang digunakan

10.  MgSO4

11.  NaCl

12.  Aseton 92%

13.  Na2CO3

14.  Naftalen

15.  Urea

16.  Cl14

17.  Etanol

3,3,3                Prosedur kerja

3,3,3,1             perbandingan titik leleh

3,3,3,1,1          senyawa kovalen

1.      Memasukkan sejumlah urea kedalam tabung reaksi memasukkan pula termometer kedalamnya.

2.      Memanaskan tabung reaksi diatas Bunsen catat suhu saat urea meleleh seluruhnya.

3.      Mengulangi juga langkah yang sama untuk naftalen,catat suhu saat mulai meleleh.

4.      Mengulangi langkah yang sama untuk menguji lelehnya etanol,asekon,tetapi tidak untuk titik lelehnya,melainkan untuk mengetahui titik didihnya.

3,3,3,1,2          senyawa ion

                        Titik leleh senyawa ion sangat tinggi,jadi praktikum tidak melakukan percobaan tersebut.

3,3,3,2             Wujud

                        Mengamati wujud bahan-bahan senyawa seperti MgSO4,NaCl,Kl,aseton 92%,Na2CO3,naftalen,CCL4,urea dan etanol.

3,3,3,3             perbandingan kelarutan

1.      Memasukkan aquadest kedalam tabung reaksi menambahkan urea,aduk dan mengamati menambahkan karbon dioksida pada urea dalam tabung reaksi II aduk dan amati.

2.      Mengulangi langkah yang sama untuk bahan-bahan yang lainnya seperti,Kl,MgSO4,naftalen,aseton,etanol NaCL.

3,3,3,4             Kemudahan terbakar

1.      Meletakkan beberapa tetes etanol pada sudip bakar di atas Bunsen.

2.      Mengulangi langkah yang sama untuk bahan yang lainnya seperti,MgSO4,aseton,urea Kl,NaCL dan naftalen.

3,3,3,5             Uji bau

                        Mengidentifikasi bau urea,MgSO4,naftalen,NaCL,etanol,Kl,aseton.

                       

3.4       HASIL DAN PEMBAHASAN

3,4,1    Hasil

3,4,1,1 Perbandingan titik leleh

            Tabel 3.1 Senyawa Kovalen

No	Prosedur Kerja	Hasil Pengamatan
1.	Memasukkan urea kedalam tabung reaksi,memasukkan pula termometer kedalamnya,dan memanaskan tabung reaksi di Bunsen,mencatat suhu saat meleleh/mendidih	Suhu awal = 31°C Suhu akhir = 51°C
2.	Mengulangi untuk naftalen	Suhu awal = 29°C Suhu akhir = 60°C
3.	Mengulangi untuk alkohol	Suhu awal = 30°C Suhu akhir = 42°C
4.	Mengulangi untuk aseton	Suhu awal = 32°C Suhu akhir = 45°C

3,4,1,2 Wujud

            Tabel 3.2 Wujud bahan

No	Prosedur kerja	Hasil pengamatan
1.	Mengamati wujud urea	Padatan/berbutir
2.	Mengamati wujud NaCl	Serbuk/padatan
3.	Mengamati wujud MgSO4	Padatan
4.	Mengamati wujud naftalen	Padatan/serbuk
5.	Mengamati wujud aseton	Cair
6.	Mengamati wujud Na2CO3	Padatan
7.	Mengamati wujud asam oksalat	Padatan
8.	Mengamati wujud alkohol	Cair

3,4,1,3 perbandingan kelarutan

            Tabel 3.3 Perbandingan Kelarutan

No	Prosedur Kerja	Hasil
	Memasukkan aquadest kedalam tabung reaksi.menambahkan,mengaduk,dan mengamati bahan-bahan berikut
1.	Aquadest + naftalen	Tidak larut
2.	Aquadest + aseton	Larut (bening)
3.	Aquadest + alcohol	Larut (bening)
4.	Aquadest + NaCl	Larut (bening)
5.	Aquadest + urea	Larut (bening)
6.	Aquadest + H2SO4	Larut (menjadi warna kuning)
7.	Memasukkan kloroform kedalam tabung reaksi mengulangi langkah seperti diatas
8.	Kloroform + urea	Tidak larut
9.	Kloroform + H2SO4	Tidak larut (berubah warna kuning)
10.	Kloroform + naftulen	Larut (bening)
11.	Kloroform + aseton	Larut (tapi keruh)
12.	Kloroform + alkohol	Larut (bening)
13.	Kloroform + NaCl	Tidak larut (tapi keruh)

            Tabel 3,4,1,4   Kemudahan terbakar

No	Prosedur Kerja	Hasil
1.	Meletakkan beberapa tetes bahan larutan pada sudip bakar diatas Bunsen -          Alkohol -          HgSO4 -          Aseton -          Urea -          NaCl -          Naftalen	Terbakar Tidak terbakar Terbakar Tidak terbakar (meleleh) Tidak terbakar (meleleh) Terbakar (meleleh)

Tabel 3,4,1,5   Uji Bau

No	Prosedur Kerja	Hasil
1.	Mengidentifikasi bau bahan-bahan -          Urea -          NaCl -          MgSO4 -          Naftalen -          Aseton -          Na2Cl3 -          Asam oksalat -          Alkohol	Berbau Berbau Berbau kecut Berbau menyengat Berbau menyengat Berbau Berbau Berbau menyengat

3,4,2    Pembahasan

3,4,2,1 perbandingan titik leleh

            Senyawa ion kebanyakan menunjukkan titik leleh tinggi dari pada senyawa kovalen.karena titik senyawa ion sangat tinggi maka tidak mungkin melakukan percobaan seperti senyawa kovalen.perbandingan titik leleh senyawa ion dan kovalwn disebabkan oleh kekuatan ikatan antar partikel.gaya tarik vanderwalls yang ada diantara molekul dalam senyawa kovalen jauh lebih lemah dibandingkan senyawa ion.oleh karena itu hanya sedikit energi untuk merusak keadaan padatannya yang teratur dan berubah menjadi cair.oleh sebab itu senyawa ion meleleh pada suhu lebih tinggi dari pada senyawa kovalen.

3,4,2,2 Wujud

            Senyawa kovalen umumnya berwujud cairan atau gas pada suhu kamar.sedangkan senyawa ion adalah padatan pada suhu kamar.perbedaan wujud zat senyawa kovalen dan senyawa ion disebabkan karena ikatan kovalen pada senyawa kovalen yang lemah dan gaya tarik antar molekul kecil sedangkan senyawa ion umumnya berupa padatan.hal ini disebabkan karena ikatan yang terbentuk disebabkan oleh serah terima elektron sangat kuat dan gaya tarik antar molekulnya sangat besar.

3,4,2,3 Perbandingan kelarutan

            Pada percobaan ini diketahui bahwa larutan yang dapat larut dengan aquadest adalah aseton,urea,alkohol,NaCl,HgSO4,sedangkan naftalen tidak melarut pada percobaan dengan larutan kloroform yang dapat larut adalah naftalen,aseton,alkohol sedangkan urea,HgSO4,NaCl tidak melarut.umumnya kovalen larut dalam pelarut non polar,hanya sedikit yang larut dan pel;arut polar,senyawa ion larut dalam pelarut polar karena dipole-dipolnya yang tidak saling meniadakan.

3,4,2,4 Kemudahan terbakar

            Pada percobaan ini diketahui,senyawa yang mudah terbakar adalah alkohol,aseton,naftalen yang merupakan senyawa kovalen.karena senyawa kovalen pada umumnya terbakar,sedangkan urea yang juga senyawa kovalen tidak terbakar,hanya meleleh saja.terlihat dari teori yang menyatakan tidak semua senyawa kovalen terbakar termasuk urea,pada senyawa NaCl,HgSO4 yang merupakan senyawa ion tidak terbakar.kemudahan senyawa kovalen disebabkan karena senyawa kovalen adalah senyawa organik,senyawa organik memiliki kandungan karbon dan hidrogen yang jika dibakar dan direaksikan dengan oksigen akan menghasilkan karbondioksida dan uap air,serta disebabkan oleh gaya tarik antar molekul yang lebih kecil dari pada senyawa ion.

3,4,2,5 Uji bau

            Pada percobaan ini,dapat disimpulkan aseton dan alkohol berbau menyengat dan merupakan senyawa kovalen sedangkan senyawa ion berbau tapi tidak menyengat.ini disebabkan senyawa ion yang dapat larut dalam air dan memiliki ikatan antar unsur logam dan non logam,sedangkan pada senyawa kovalen yang sebagian besar berbau disebabkan senyawa kovalen terbentuk dari atom-atom non logam yang pada umumnya berbau sehingga apabila keduanya berikatan maka senyawa yang dihasilkan berbau.

3.5       Penutup

3,5,1    Kesimpulan

            Kesimpulan pada percobaan ini adalah :

ikatan kovalen lebih mudah terurai dibandingkan ikatan ion

1.       senyawa ion jauh lebih lemah dibandingkan senyawa ion

2.       tidak semua senyawa kovalen memenuhi teori octet

3.       umumnya senyawa kovalen larut dalam pelarut non polar sedangkan senyawa ion larut dalam pelarut polar

3,5,2    Saran

            Sebelum melaksanakan praktikum harus mengecek alat-alat dan bahan-bahan yang akan digunakan saat melaksanakan praktikum,harus memandu agar tidak terjadi kesalahan apapun.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2009,Naftalen

http://WWW.merck-chemicals.co.id 15 –dimotil aminonaftalena-l-sulfonil-klorida/MDACHEM-103094/p-uuid

diakses : tanggal 30 November 2009

anonim 2,2009,urea

http://id,wikipedia,org/wiki/urea

diakses tanggal 30 November 2009

anonim,2007,Bahan Ajar Kimia Dasar (HKKK 104),universitas Lambung mangkurat Banjarbaru

Bird,T,1987,Penuntun praktikum kimia fisika untuk universitas,Gramedia,Jakarta

Keenan,CW,Klenfelfer,D.C.wood,1991 kimia untuk universitas,jilid 1,Erlangga,Jakarta

Syarifuddin,N,1994,ikatan kimia,Gajah mada university press,Yogyakarta

Syukri,S,1999,kimia dasar,jilid 1,ITB,Bandung

LAMPIRAN

-          Perbandingan titik leleh

a.       Senyawa kovalen

Tabung reaksi

                        - masukkan urea

                        - masukkan thermometer

                        - panaskan diatas Bunsen

                        - catat suhu urea saat meleleh

                        - ulangi dengan naftalen,alkohol dan aseton

            b.    Senyawa ion

-          Wujud

- mengamati wujud,NaCl,urea,MgSO4,asam naftalen,Na2CO3,asaksalat dan alkohol

-          Perbandingan Kelarutan

Tabung reaksi I

            - masukkan aquadest

            - tambah urea

            - aduk dan amati

Tabung reaksi II

            - masukkan aquadest

            - tambah urea

            -tambah karbon tetra klorida

            - aduk dan amati

            - ulangi lagi dengan aseton,MgSO4

            - naftalen,alkohol, dan NaCl,Na2CO3

-          Kemudahan terbakar

Sudip

            - letakkan beberapa alkohol

            - bakar diatas Bunsen

            - ulangi lagi dengan MgSO4,aseton,urea,NaCl,naftalen dan Na2CO3

-          Uji Bau           

Mengidentifikasi bau urea,NaCl,MgSO4,naftalen,aseton,Na2CO3,asam oksalat,alkohol