Ikatan Kimia — Nota JomSkor
Bab 5 menerangkan bagaimana atom-atom bergabung untuk mencapai kestabilan elektron. Merangkumi ikatan ion, kovalen (tunggal/ganda dua/ganda tiga), hidrogen, datif dan logam, serta perbandingan sifat sebatian ion dan kovalen.
Kimia · Tingkatan 4
Bab 5 menerangkan bagaimana atom-atom bergabung untuk mencapai kestabilan elektron. Merangkumi ikatan ion, kovalen (tunggal/ganda dua/ganda tiga), hidrogen, datif dan logam, serta perbandingan sifat sebatian ion dan kovalen.
Asas Pembentukan Sebatian
- Atom bergabung untuk mencapai susunan elektron stabil — oktet (8 elektron valens) atau duplet (2 elektron valens, untuk atom kecil seperti H dan Li).
- Dua mekanisme: (1) Pemindahan elektron → ikatan ion; (2) Perkongsian elektron → ikatan kovalen.
Ikatan Ion
- Terbentuk melalui pemindahan elektron dari logam ke bukan logam.
- Logam → menderma elektron → kation (bercas positif).
- Bukan logam → menerima elektron → anion (bercas negatif).
- Daya tarikan elektrostatik antara ion berlawanan cas = ikatan ion.
- Contoh NaCl: Na(2,8,1) → Na⁺(2,8) + 1e⁻; Cl(2,8,7) + 1e⁻ → Cl⁻(2,8,8)
- Contoh MgCl₂: Mg menderma 2e⁻ → Mg²⁺; setiap Cl menerima 1e⁻ → Cl⁻; formula Mg²⁺(Cl⁻)₂
Ikatan Kovalen
- Terbentuk apabila dua atom bukan logam berkongsi pasangan elektron.
- Ikatan tunggal: 1 pasang (2e) — H₂, Cl₂, HCl, H₂O, CH₄.
- Ikatan ganda dua: 2 pasang (4e) — O₂, CO₂, C₂H₄.
- Ikatan ganda tiga: 3 pasang (6e) — N₂, C₂H₂.
- Struktur Lewis: tunjukkan elektron valens; pasangan dikongsi dilambangkan garisan antara atom.
Ikatan Hidrogen, Datif dan Logam
- Ikatan hidrogen: daya tarikan antara H (bercas δ⁺) terikat pada atom elektronegatif (O/N/F) dengan pasangan elektron bebas atom elektronegatif lain. Terbentuk dalam H₂O, NH₃, HF, etanol.
- Kesan ikatan hidrogen: takat didih lebih tinggi berbanding jangkaan — air mendidih pada 100°C walaupun molekul kecil.
- Ikatan datif (koordinat): kedua-dua elektron dikongsi berasal dari SATU atom sahaja. Contoh: NH₃ + H⁺ → NH₄⁺ (atom N menderma pasangan bebas kepada H⁺).
- Ikatan logam: elektron valens dinyahsetempatkan — membentuk lautan elektron mengelilingi ion logam positif. Sebab logam mengkonduksi elektrik dan haba, boleh ditempa dan berkilau.
Perbandingan Sifat Sebatian Ion dan Kovalen
- Takat lebur/didih: sebatian ion TINGGI (daya elektrostatik kuat); sebatian kovalen RENDAH (daya van der Waals lemah).
- Kekonduksian elektrik (pepejal): KEDUA-DUA tidak mengkonduksi — ion terikat dalam kekisi, tiada elektron bebas.
- Kekonduksian (leburan/larutan akueus): sebatian ion YA (ion bebas bergerak); sebatian kovalen TIDAK.
- Keterlarutan: sebatian ion larut dalam air; sebatian kovalen larut dalam pelarut organik.
Contoh soalan
Terangkan pembentukan ikatan ion dalam magnesium klorida, MgCl₂. Tunjukkan perubahan susunan elektron. [Z: Mg=12, Cl=17]
- Mg (2.8.2) menderma 2 elektron → Mg²⁺ (2.8)
- Setiap atom Cl (2.8.7) menerima 1 elektron → Cl⁻ (2.8.8)
- 1 atom Mg bertindak balas dengan 2 atom Cl
- Daya tarikan elektrostatik antara Mg²⁺ dan 2Cl⁻ membentuk MgCl₂
Contoh soalan
Jelaskan MENGAPA air (H₂O) mempunyai takat didih yang luar biasa tinggi berbanding H₂S walaupun jisim molekul H₂O lebih kecil.
- Molekul H₂O membentuk ikatan hidrogen antara satu sama lain.
- Atom H dalam H₂O terikat pada atom O yang sangat elektronegatif → H bercas δ⁺.
- H δ⁺ tertarik kepada pasangan elektron bebas atom O molekul H₂O lain → ikatan hidrogen terbentuk.
- Ikatan hidrogen lebih kuat daripada daya van der Waals dalam H₂S.
- Lebih banyak tenaga diperlukan untuk memutuskan ikatan hidrogen → takat didih lebih tinggi.
- Ingat: ikatan ion = LOGAM + BUKAN LOGAM; ikatan kovalen = BUKAN LOGAM + BUKAN LOGAM
- Sebatian ion TIDAK mengkonduksi dalam keadaan pepejal — ion terikat dalam kekisi, tidak bebas bergerak
- Ikatan hidrogen bukan ikatan kovalen — ia daya tarikan ANTARA molekul, bukan dalam molekul
- Ikatan datif: KEDUA-DUA elektron dari satu atom (atom penderma pasangan bebas) — bukan dari dua atom berbeza
- NH₄⁺ terbentuk apabila NH₃ menderma pasangan bebas kepada H⁺ (bukan H₂O)
- Soalan sebatian ion SANGAT KERAP — wajib tunjukkan susunan elektron sebelum dan selepas pemindahan
- Ikatan datif: kunci jawapan — KEDUA-DUA elektron dari SATU atom sahaja
- Untuk soalan sifat: sebatian ion larut dalam air, sebatian kovalen larut dalam pelarut organik — ini soalan lazim
- Soalan ikatan hidrogen: mesti sebut (1) atom H bercas δ⁺, (2) terikat pada atom elektronegatif, (3) tertarik kepada pasangan bebas — tiga perkara ini
- oktet
- Susunan elektron dengan 8 elektron valens — konfigurasi stabil seperti gas adi
- duplet
- Susunan elektron dengan 2 elektron valens — konfigurasi stabil untuk atom kecil seperti H dan Li
- ikatan ion
- Daya tarikan elektrostatik antara kation dan anion yang terbentuk melalui pemindahan elektron
- ikatan datif
- Ikatan kovalen di mana kedua-dua elektron yang dikongsi berasal daripada satu atom sahaja
- ikatan logam
- Daya tarikan antara ion logam bercas positif dengan lautan elektron yang dinyahsetempatkan
- sebatian ion
- Sebatian yang terbentuk melalui ikatan ion; mempunyai takat lebur tinggi dan mengkonduksi elektrik dalam leburan
- ikatan kovalen
- Ikatan yang terbentuk melalui perkongsian pasangan elektron antara dua atom
- ikatan hidrogen
- Daya tarikan antara atom H bercas δ⁺ (terikat pada O/N/F) dengan pasangan elektron bebas atom elektronegatif lain