Dokumen tersebut membahas tentang senyawa berikatan ion, termasuk proses pembentukan ikatan ion melalui transfer elektron, kecenderungan atom membentuk ion, hukum Fajans, afinitas elektron, keelektronegatifan, energi kisi kristal, jari-jari ion, dan beberapa soal terkait.

1. SENYAWA BERIKATAN ION
Nama Kelompok :
1. L.G. Dwi Karyani (1313031019)
2. I Gusti Ayu Suryani (1313031026)
3. Made Enny Budi Astuti (1313031027)
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2015

2. SENYAWA BERIKATAN ION
Ikatan kovalen terjadi dengan cara pemilikan bersama pasangan elektron (electron
sharing), ikatan ion terjadi dengan cara transfer elektron, ikatan logam terjadi dengan cara
atom masing-masing menyumbangkan elektron untuk membentuk awan elektron yang
menggikat atom-atom, sedangkan ikatan van der waaals adalah ikatan yang terjadi karena
interaksi antar molekul dengan gaya-gaya ikat seperti, gaya orientasi, gaya induksi, dan
gaya london.
Ikatan ion adalah ikatan antara ion positif dengan ion negatif dengan gaya ikat
elektrostatis (gaya Coulomb). Ion positif dan negatif terbentuk melalui transfer elektron
antara atom. Atom yang melepaskan elektron menjadi ion positif sedangkan yang
menerima elektron menjadi ion negatif.
Pada kenyataannya, padatan kristal senyawa ion tidak berupa pasangan-pasangan
ion yang bisa terbedakan atau terpisah satu dengan yang lain, melainkan berupa suatu
ikatan elektrostatik antara keseluruhan ion, baik antara muatan yang berlawanan maupun
antara muatan yang sama, antara ion tetangga maupun yang bukan tetangga. Gaya
elektrostatik antara ion yang bukan tetangga lebih lemah dari yang bertetangga.
Rumus gaya elektrostatis :
2
2
2
r
e
Fc  dimana, r = jarak inti ion dalam kesetimbangan
Kecenderungan Atom Membentuk Ion
Kecenderungan atom berubah menjadi ion berhubungan dengan konfigurasi
elektron. Konfigurasi elektron yang tingkat energi utamanya atau kulitnya penuh
(konfigurasi elektron gas mulia) adalah konfigurasi elektron yang stabil. Disamping
konfigurasi elektron gas mulia, ditemukan pula beberapa ion cukup stabil dengan
konfigurasi elektron subkulit terluar yang penuh (kestabilan sub kulit penuh).
Cu+, Zn2+, Ga3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
Ag+, Cd2+, In3+, Sn4+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10
Au+, Hg2+,Tl3+,Pb4+: : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10
In+, Sn2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 5s2

3. Tl+, Pb2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f14 5d10 6s2
Dari diagram orbital terlihat jelas bahwa terisinya subkulit setengah penuh dan
penuh memberikan kebolehjadian menemukan electron yang simetris di sekitar inti.
Sebagai contoh, subkulit 2p terdiri dari 3 orbital, yaitu 2px, 2py, dan 2pz yang masing-
masing orientasinya di sumbu x, y, dan z. Apabila seluruh orbital di subkulit tersebut terisi
elektron yang seimbang, maka peluang menemukan elektron akan simetris di sekitar inti.
Atom yang tidak mempunyai kedekatan konfigurasi elektron dengan gas mulia,
ataupun tidak mempunyai kedekatan dengan konfigurasi stabil subkulit penuh, dapat
membentuk ion stabil dengan konfigurasi yang tidak sesuai dengan kecenderungan yang
telah diuraikan di atas. Beberapa contoh ion dari logam transisi yang termasuk kelompok
ini adalah:
Fe2+ Co3+ : [Ne] 3s2, 3d6
Ni2+ : [Ne] 3s2, 3d7
Cr3+ : [Ne] 3s2, 3d2
Hukum Fajans
Secara kualitatif, Fajans membuat aturan tentang kemudahan membentuk ion, yang
sering disebut dengan hukum Fajans, yaitu ion akan terbentuk dengan mudah apabila:
- struktur ion (konfigurasi elektronnya) stabil.
- untuk struktur ion yang sama (isoelektronik), ion semakin mudah terbentuk apabila
muatanya kecil.
- atom yang membentuk anion kecil atau atom yang membentuk kation besar, maka ion
mudah terbentuk.
Afinitas elektron (A) adalah besarnya energi yang terlibat (umumnya energi yang
dilepaskan) apabila atom dalam wujud gas menangkap elektron.
O(g)+e → O-(g) ..............................A1.
O-(g)+e → O2-(g) ............................A2.
Semakin kecil ukuran atom, semakin besar afinitas elektron (afinitas elektron berharga
lebih negatif), semakin besar muatan negatifnya semakin kecil afinitas elektronnya.
Afinitas elektron bisa berharga negatif artinya diperlukan energi bila atom
menerima elektron. Hal ini terjadi pada atom yang menerima lebih dari satu elektron
karena ada tolakan elektron yang kedua oleh elektron yang pertama. Seperti potensial

4. ionisasi, afinitas elektron ditentukan secara spektroskopi dan dinyatakan dalam satuan
elektron volt/atom atau kkal/mol.
Keelektronegatifan
Selain dengan afinitas elektron, kemudahan membentuk ion negatif (anion) juga
dapat dinyatakan dalam bentuk yang lebih praktis, yaitu dalam bentuk skala
keelektronegatifan yang menyatakan ukuran kemudahan atom menerima elektron
membentuk anion.Fakta bahwa energi ikatan kovalen ataupun jari-jari kovalen kurang
sempurna memenuhi sifat aditif (sifat yang bisa dijumlahkan) menunjukkan bahwa atom-
atom mempunyai beda keelektronegatifan.
Persaman XA-XB= √Δ/23 mengisyaratkan bahwa Δ tidak boleh berharga negatip
karena akan menghasilkan bilangan yang imaginer. Perhitungan selisih energi (Δ)
menggunakan persaman di atas,
Δ=D(A-B)-½{D(A-A)+D(B-B)}
Tidak menjamin Δ > 0 ( positip). Apabila dilakukan pencermatan tentang proses
yang terjadi yang berhubungan dengan harga Δ (sesuai dengan persamaan di atas), ternyata
Δ berkaitan dengan kalor yang dibebaskan untuk reaksi :
½A2(g)+½B2(g) → AB(g) + Δ, (ΔH=-). Dengan demikian, Δ berharga positif bila reaksi
eksoterm (ΔH=-), dan berharga negatif bila reaksi adalah endoterm ((ΔH= +). Untuk lebih
mengurangi resiko harga negatif dari Δ, maka Δ tidak dihitung menggunakan rata-rata
hitung, melainkan menggunakan rata-rata geometri (kuadrat rata-rata).
)()()( . BBAABA DDD  
Energi Kisi Kristal, Ukuran Kekuatan Ikatan Ion
Energi kisi adalah energi yang dilepaskan bila ion positip dan ion negatip dalam
keadaan gas membentuk padatan kristal ion. Energi kisi dapat dianggap sebagai ukuran
kekuatan ikatan ion. Energi kisi (U) dapat ditentukan secara eksperimen tidak langsung
menggunakan siklus Born-Haber.
Berdasarkan hukum Hess :
ΔHf = ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5
Ion-ion berada pada jarak tertentu dimana terjadi keseimbangan gaya tarik dan gaya
tolakan coulomb. Pengaruh jarak antara ion terhadap energi potensial tarikan dan tolakan
adalah sebagai berikut :

5. r
ANezz
Uc
2
21

nR
r
NB
U 
Jari-Jari Ion
Pengertian tentang jari-jari sudah diuraikan sebelumnya, dimana jari-jari tidak bisa
ditentukan dari atom atau ion bebas. Secara eksperimen, yang dapat ditentukan adalah jarak
dua atom atau ion.
Jarak dua ion dalam kristal dapat ditentukan dengan defraksi sinar X. Karena
senyawa ion terbentuk dari dua spesi (ion) yang berbeda, maka jari-jari ion bukanlah
setengah dari jarak dua ion, melainkan dihitung dengan cara-cara tertentu.
Pauling berasumsi bahwa ion berupa bola pejal, dimana antara ion positip dengan
negatip saling bersinggungan . Dengan demikian,
R= Rk + rA
Pauling menyatakan bahwa jari-jari ion berbanding terbalik dengan muatan efektif. Untuk
deret isoelektronik (konfigurasi elektron sama) berlaku :
)( SZ
Cn
r


Harga S untuk elektron tertentu bisa diperoleh menggunakan pendekatan Slater.
Slater mengelompokkan subkulit untuk menentukan pengaruh penabiran (shielding)
elektron dalam terhadap elektron lebih luar.
(1s) (2s, 2p) (3s,3p) (4s,4p) (4d) (4f) (5s,5p) dst.
Aturan Slater dalam menentukan efek shielding adalah sebagai berikut:
a. hanya elektron dalam yang menabir elektron luar, tidak sebaliknya
b. untuk setiap elektron valensi pada subkulit yang sama, yaitu ns dan np menabir sebesar
0,35, kecuali pada subkulit 1s hanya menabir 0,3 untuk setiap elektron
c. setiap elektron pada tingkat n-1 (s dan p) menabir 0,85
d. setiap elektron pada tingkat n-2 dan lebih rendah (s dan p) menabir 1
e. untuk setiap elektron valensi pada subkulit yang sama, yaitu nd dan nf menambir 0,35
f. elektron pada tingkat n-1 dan lebih rendah (d dan f) menabir 1.

6. PROBLEM
1. Yang mana lebih besarsifat paramagnetik antara unsur 24Cr dengan 25Mn, jelaskan
mengapa demikian?
Jawab:
a. 24Cr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
Diagram orbital 24Cr:
↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ ↿ ↿ ↿ ↿
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
b. 25Mn : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
Diagram orbital 25Mn :
↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ ↿ ↿ ↿
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
Berdasarkan diagram orbital di atas, dapat dilihat bahwa unsur Cr memiliki elektron tidak
berpasangan sejumlah 6, Mn memiliki elektron tidak berpasangan sejumlah 5. Unsur Cr
mempunyai elektron tidak berpasangan yang lebih banyak daripada Mn sehingga Cr lebih
bersifat paramagnetik dibandingkan Mn.
2. Bila Perubahan entalpi pembentukan standar gas HB adalah 100 kkal/mol, tentukan
keelektronegatifan atom B. Diketahui keelektronegatifan H adalah 2,1!
Jawab:
Diketahui: XH = 2,1
∆HB = 100 kkal/mol
Ditanya: XB = ...?
XH - XB = 0,208 √∆
2,1- XB = 0,208 √100 kkal/mol
2,1- XB = 0,208 x 10
2,1- XB = 2,08
XB = 2,1-2,08 = 0,02
3. Dari defraksi sinar X diketahui jarak antara dua inti ion pada kristal ionik KA
adalah 3 A., dimana K+ dan A- adalah isoelektronik dengan konfigurasi elektron

7. sama dengan Ar (SE=8,0). (a) Hitunglah jari-jari K+ dan A- , (b) Ramalkan Bilangan
koordinasi kation
Jawab:
a. Jari-jari ion :
𝑟 𝐾+ =
𝐶𝑛
(18−8,0)
; 𝑟𝐴− =
𝐶𝑛
(18−8,0)
𝑟 𝐾+
𝑟𝐴−
=
(18 − 8,0)
(18 − 8,0)
=
10
10
𝑟𝐴− = 𝑟 𝐾+ .
10
10
𝑟𝐴− = 𝑟 𝐾+. 1
R = 𝑟 𝐾+ + 𝑟𝐴−
3 = 𝑟 𝐾+ + 1𝑟 𝐾+
3 = 2𝑟 𝐾+
𝑟 𝐾+ =
3
2
= 1,5
𝑟𝐴− = 1,5
b. Bilangan koordinasi kation
4. Jelaskan dengan singkat tentang : (a) Proses pembentukan ikatan ion, (b) potensial
ionisasi, afinitas elektron, dan energi kisi, (c) jari-jari ion dan jari-jari kovalen.
Jawab:
a. Ikatan ion terbentuk karena adanya gaya elektrostatis antara ion positif dan ion negatif.
Ion positif dan negatif terbentuk melalui transfer elektron antara atom. Atom yang
melepaskan elektron menjadi ion positif sedangkan yang menerima elektron menjadi
ion negatif. Terbentuknya sepasang ion diilustrasikan sebagai berikut.
Ao + B .... A+ Bo-  AB
b. Potensial ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom
dalam wujud gas. Semakin kecil potensial ionisasi suatu atom, semakin mudah
terbentuk ion positif. Besarnya potensial ionisasi ditentukan oleh konfigurasi elektron,
ukuran atom, dimana semakin besar ukuran atom, maka potensial ionisasi semakin
kecil. Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dilepaskan apabila atom
menangkap elektron dalam wujud gas. Semakin kecil ukuran atom, semakin besar
afinitas elekttron, semakin besar muatan negatifnya, semakin kecil afinitas elektronnya.

8. Afinitas elektron berharga negatif artinya diperlukan energi bila atom menerima
elektron. Hal ini terjadi pada atom yang menerima lebih dari satu elektron karena ada
tolakan elektron yang kedua oleh elektron yang pertama. Energi kisi adalah energi
yang dilepaskan bila ion positif dan ion negatif dalam keadaan gas membentuk padatan
kristal ion.
c. Jari-jari ion adalah jarak inti dengan elektron terluar setelah mengalami ionisasi. Ada
beberapa cara perhitungan dalam menentukan jari-jari ion, salah satunya yang paling
sering digunakan adalah cara Pauling. Pauling berasumsi bahwa ion berupa bola pejal,
dimana antara ion positip dengan negatip saling bersinggungan . Dengan demikian,
R=rK+rA (dinama R=jarak antara ion, rK=jari-jari kation, rA=jari-jari anion). Jari-jari
kovalen adalah ½ jarak dua atom yang sama yang berikatan kovalen. Besarnya jari-jari
kovalen tergantung pada jenis ikatannya, apakah ikatannya tunggal atau ganda, dan
juga steriokimianya, apakah tetrahedral, oktahedral, dll.
5. Gambarkan Lingkar Born Haber reaksi pembentukan MgCl2 dan tuliskan
persamaan energi kisinya.
Jawab:
Energi kisi (U) dapat ditentukan secara eksperimen tidak langsung dari siklus Born-Haber.
Contoh:
Mg(s) + Cl2(g) MgCl2(s)
2Cl(g) + 2e- 2Cl-
(g)
Mg(g) Mg 2+
(g)
Energi kisi :
∆𝐻5 = 𝑈 = ∆𝐻𝑓 − (∆𝐻1 + ∆𝐻2 + ∆𝐻3 + ∆𝐻4)
∆𝐻𝑓= energi pembentukan standar NaCl
∆𝐻1= energi sublimasi Na
∆𝐻2= ½ energi dissosiasi Cl2(g)
∆𝐻3= energi ionisasi Na
∆𝐻𝑓
∆𝐻2
∆𝐻1
∆𝐻3
∆𝐻5
2e- +
∆𝐻4

9. ∆𝐻4= energi afinitas elektron Cl
∆𝐻5= U = energi kisi
6. Energi pembentukan standar dari AF adalah seperti persamaan termokimia
berikut:
A2(g) + F2(g) → 2 AF(g), ΔHf = -66,47 kkal/mol
Bila diketahui keelektronegatifan F adalah 4,0, energi dissosiasi ikatan A-A dan F-F
adalah masing-masing 81,100 dan 113 kkal/mol, hitunglah keelekronegatifan Unsur
A dan energi dissosiasi ikatan AF.
Jawab:
a. ∆𝐻𝑓 = 23( 𝑋𝐴 − 𝑋 𝐹)2
−66,47 = 23( 𝑋𝐴 − 4)2
−66,47 = 23(𝑋𝐴
2
− 16)
−66,47 = 23𝑋𝐴
2
− 368
−66,47 + 368 = 23𝑋𝐴
2
301,53 = 23𝑋𝐴
2
𝑋𝐴
2
= 13,11
𝑋𝐴 = √13,11 = 3,621
b. ∆= 𝐷( 𝐴−𝐹) − √ 𝐷( 𝐴−𝐴). 𝐷( 𝐹−𝐹)
−66,47 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 = 𝐷(𝐴−𝐹) − √81,100 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙. 113 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
−66,47 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 = 𝐷(𝐴−𝐹) − √9164,3 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
−66,47 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 = 𝐷( 𝐴−𝐹) − 95,73 𝑘𝑘𝑎𝑙
𝐷( 𝐴−𝐹) = 95,73 𝑘𝑘𝑎𝑙 − 66,47 𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 = 29,26𝑘𝑘𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
7. a) Apa yang dimaksud dengan energi kisi kristal dan jelaskan bagaimana cara
menentukan besarnya energi kisi suatu kristal. (b) Hitunglah harga terendah
perbandingan jari-jari kation dengan anion dari kristal Zinkblende, dimana
bilangan koordinasi kationnya adalah 4.
Jawab:
a. Energi kisi kristal adalah energi yang dilepaskan bila ion positip dan ion negatip dalam
keadaan gas membentuk padatan kristal. Energi kisi (U) dapat ditentukan secara
eksperimen tidak langsung menggunakan siklus Born-Haber. Secara teoritis, energi

10. kisi (U) dapat diturunkan dari interaksi gaya Coulomb antara ion positif dan negatif
dalam kristal. Di dalam kristal ion terjadi gaya tarik antara ion positif dengan ion
negatif dan gaya tolak dari muatan yang sama. Ion-ion berada pada jarak tertentu
dimana terjadi keseimbangan gaya tarik dan gaya tolakan coulomb. Pengaruh jarak
antara ion terhadap energi potensial tarikan dan tolakan adalah sebagai berikut.
𝑈𝑐 = −
𝑧1 𝑧2 𝐴𝑁𝑒2
𝑟
𝑈 𝑅 =
𝑁𝐵
𝑟 𝑛
U = Uc + UR
Energi kisi kristal adalah total dari keseluruhan interaksi coulomb ion-ion yang
menyusun kristal.
𝑈 = −
𝑧1 𝑧2 𝐴𝑁𝑒2
4𝜋𝐷𝑟0
(1 −
1
𝑛
)
b. Harga terendah perbandingan jari-jari kation dengan anion dari kristal Zinkblende:
𝑟𝐴 = ( 𝑟𝐴 + 𝑟𝐾 ) cos35,250
= ( 𝑟𝐴 + 𝑟𝐾 )0,817
= 𝑟𝐴 0,817 + 𝑟𝐾 0,817
(1 − 0,817) 𝑟𝐴 = 𝑟𝐾 0,817
𝑟𝐾
𝑟𝐴
=
(1 − 0,817)
0,817
= 0,225
8. Energi potensial karena gaya tarik antar ion yang muatannya berbeda (Uc) dalam
suatu kristal ion dinyatakan dengan :
𝑼𝒄 = −
𝒛 𝟏 𝒛 𝟐 𝑨𝑵𝒆 𝟐
𝒓
dan energi potensial karena gaya tolak dari muatan yang sama (Ur)
adalah 𝑼 𝑹 =
𝑵𝑩
𝒓 𝒏 , dimana N, n, A, B adalah konstanta. (a) Gambarkan grafik
hubungan antara U (energi kisi) dengan r, dan (b) Buktikan bahwa 𝑩 =
−
𝒁 𝟏 𝒁 𝟐 𝑨𝒆 𝟐
𝒏
𝒓 𝒐
(𝒏−𝟏)
.

11. Jawab:
a. Grafik hubungan antara U (energi kisi) dengan r :
b. Tetapan B dapat ditentukan dari titik balik kurva di atas. Pada r = r0 yaitu titik balik
kurva, harga dU/dr = 0
𝑑𝑈
𝑑𝑟
=
𝑧1 𝑧2 𝐴𝑁𝑒2
𝑟0
2
−
𝑛𝑁𝐵
𝑟𝑜
(𝑛−1) = 0
𝑧1 𝑧2 𝐴𝑁𝑒2
𝑟0
2
=
𝑛𝑁𝐵
𝑟𝑜
(𝑛−1)
𝐵 = −
𝑍1 𝑍2 𝐴𝑒2
𝑛
𝑟𝑜
(𝑛−1)
9. (a). Perak (Z=47) dalam senyawaannya hanya ditemukan sebagai satu jenis ion stabil,
sedangkan Stannum, Sn(Z=50) ditemukan dalam lebih dari satu jenis ion stabil. Bagaimana
fenomena ini bisa dijelaskan dan berapa muatan-muatan dari ion Ag dan ion Sn tersebut.
(b) Berdasarkan konfigurasi elektronnya, jelaskan apakah mungkin ion In+ (Z=49) sebagai
reduktor?
Jawab:
10. Apabila ada suatu kristal ion berbentuk lembaran (dua dimensi) dengan bilangan
koordinasi 4:4, hitunglan tetapan madelung secara teoritik?
Jawab: