Dokumen tersebut membahas prinsip-prinsip dasar reaksi kimia anorganik, meliputi gaya yang bekerja antara atom, energi ikatan, energi disosiasi, energi dalam dan arah reaksi, entropi, energi bebas dan spontanitas reaksi, serta prinsip-prinsip yang mempengaruhi kekuatan ikatan kimia seperti ikatan ionik, kovalen, dan logam.

1. PRINSIP DASAR REAKSI KIMIA
ANORGANIK
Dr. Neza Rahayu Palapa, M.Si

2. Reaksi kimia secara umum dituliskan sebagai :
A + B ® AB
Apabila terdapat 2 buah atom (A dan B) maka gaya yang
bekerja diantara kedua atom tersebut adalah gaya tarik
dan gaya tolak.
• Gaya tarik terjadi antara inti atom A dengan elektron B
dan inti atom B dengan elektron A
• Gaya tolak terjadi antara inti atom A dengan inti atom
B dan elektron B dengan elektron A
Ikatan kimia terjadi antara A dan B jika energi tarik >
energi tolak

3. Energi Disosiasi
Energi disosiasi adalah energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul menjadi
atom-atom dalam keadaan bebas.
Energi disosiasi menggambarkan kekuatan ikatan dari suatu molekul, makin besar
energi disosiasi AB, makin rendah tingkat energi AB, maka makin stabil ikatan AB

4. Energi dalam (energi internal) dan
kecenderungan arah reaksi
Energi dalam (energi internal) adalah Energi total yang
dikandung oleh suatu materi dan bersifat menentukan
kecenderungan berlangsungnya suatu reaksi ke arah :
1. Pembentukan molekul yang stabil yaitu dengan
energi disosiasi yang semakin besar
2. Pembentukan molekul produk dengan energi
disosiasi yang lebih besar dibandingkan reaktan
3. Pembentukan molekul produk dengan tingkat energi
internal yang lebih rendah

5. Ketika jarak antara H – H = 74 pm,
Energi Tolakan (Repulsion) = Energi
Tarikan (Attraction)
®Ikatan paling kuat
®Tumpangtindih paling optimal
® Tingkat energi paling rendah
74 pm

6. Reaksi kimia yang terjadi umumnya bersifat eksoterm
(melepaskan panas, artinya energi internalnya < 0),
tetapi ada pula reaksi yang bersifat endoterm
(menyerap panas, artinya energi internalnya > 0)
Adanya reaksi yang bersifat endoterm menunjukkan
bahwa energi internal bukanlah merupakan besaran
yang mengendalikan arah reaksi (driving force),
sehingga kemudian dikenal besaran termodinamika lain
yang berhubungan erat dengan energi dalam yang
dikenal dengan entalpi (DH) , yaitu kerja yang
berlangsung pada tekanan konstan
DH = DU + P. DV

7. Prinsip Energi Bebas dan Spontanitas Reaksi Kimia
Perubahan energi bebas suatu reaksi kimia
dinyatakan dengan persamaan: DG = DH – T. DS
Prinsip 1.
Reaksi kimia cenderung berlangsung spontan
dengan cara meminimalkan energi bebas artinya
jika perubahan energi bebas reaksi negatif maka
akan dilepaskan energi bebas

8. Reaksi Kimia akan berlangsung spontan jika :
1. Kekuatan ikatan total dalam hasil reaksi lebih besar dari
kekuatan ikatan reaktan (DH < 0), ketidakteraturan hasil
reaksi lebih tinggi dari reaktan (DS > 0)
2. Kekuatan ikatan total dalam hasil reaksi lebih besar dari
kekuatan ikatan reaktan (DH < 0), ketidakteraturan hasil
reaksi lebih rendah dari reaktan (DS < 0) tetapi tidak
melampaui harga DH
3. Kekuatan ikatan total dalam hasil reaksi lebih kecil dari
kekuatan ikatan reaktan (DH > 0), tetapi disertai
ketidakteraturan yang cukup besar untuk mengimbangi
energi yang diserap selama reaksi hasil reaksi lebih tinggi
dari reaktan (DS > 0 dan T. DS > DH )

9. Prinsip 2 :
Entropi suatu zat pada fase gas > cairan > padatan
Zat Padatan Cairan Gas
Natrium 12,30 13,83 36,71
Fospor 9,82 10,28 38,98
Silikon 4,43 11,21 40,12
Timah hitam 15,5 17,14 41,89
Air 16,72 45,11

10. Prinsip 3.
Gas dalam bentuk monoatomik memiliki entropi
lebih besar daripada gas poliatomik
Gas Entropi
H 27,4
H2 15,6
N 36,6
N2 22,9
O 38,5
O2 24,5
O3 19,0
F 37,9
F2 24,4

11. Prinsip 4
Entropi padatan dalam bentuk amorph lebih
besar daripada bentuk kristalin dan
entropi padatan kristalin sederhana lebih besar
daripada padatan kristalin yang lebih kompleks
Prinsip 5
Senyawa-senyawa addisi dan senyawa koordinasi entropinya lebih kecil
daripada komponen-komponen senyawa tersebut dalam keadaan bebas

12. Prinsip 6
Senyawa dengan berat atom yang lebih besar
cenderung memiliki entropi yang lebih besar
•Pengaruh massa terhadap entropi senyawa pada 25 C
Senyawa Entropi (entropy unit)
F Cl Br I
HX 41,51 44,65 - -
NaX 51,70 54,88 - -
MgX2 55,89 61,50 - -
PbX2 69,35 76,63 82,43 85,91

13. Prinsip 7:
Efek entropi terhadap arah reaksi pada temperatur
biasa relatif kecil.
• Perbandingan harga ΔH dan ΔG pada keadaan standar
Senyawa ΔHf
o ΔGf
o
H2O (l) -57,80 -54,64
HCl (g) -22,00 -22,77
SO2 (g) -70,96 -71,79
H2S (g) -4,82 -7,89

14. Prinsip 8 :
Semua reaksi kimia yang diiringi kenaikan entropi terjadi
secara spontan pada suhu yang cukup tinggi
• Contoh: reaksi dekomposisi kalsium karbonat, berlangsung spotan pada
temperatur sekitar 900 C
CaCO3 CaO + CO2
Reaksi dekomposisi akan meningkatkan nilai entropi
sehingga cenderung berlangsung spontan pada T
tinggi

15. Energi bebas dan Temperatur
2 Fe2O3(s) + 3 C(s) ---> 4 Fe(s) + 3 CO2(g)
Pada 298 C
∆Ho
rx = +467.9 kJ
∆So
rx = +560.3 J/K
∆Go
rx = +300.8 kJ
Pada T berapa ∆Go
rx berubah dari (+) menjadi (-)?
Ketika ∆Go
rx = 0 = ∆Ho
rx - T∆So
rx
T =
DHrxn
DSrxn
=
467.9 kJ
0.5603 kJ/K
= 835.1 K

16. Prinsip 9
Pada senyawa-senyawa halida binair dan beberapa senyawa
halida lainnya, energi ikatan total (per ekivalen)
berbanding lurus dengan muatan parsial pada halogen dan
orde ikatannya,
berbanding terbalik dengan panjang ikatan.
senyawa Muatan parsial Panas pengatoman (kkal/ekivalen)
H (perhitungan) H (eksperimen)
LiF 0,74 206 202
LiI 0,53 127 129
NaF 0,75 181 181
NaI 0,54 120 120
BeCl2
0,23 129 128
MgCl2
0,19 88 86

17. Prinsip 10
ikatan kovalen antara atom-atom berukuran kecil
cenderung lebih kuat daripada ikatan kovalen antara
atom-atom yang berukuran besar.
Panjang ikatan (pm) Energi ikatan (kkal/mol)
H-H dalam H2 37 104
C-C dalam alkana 77 83
Cl-Cl dalam Cl2 99 58
S-S dalam S8 102 54
Br-Br dalam Br2 114 45,5

18. Prinsip 10
• Atom dengan ukuran yang besar membentuk ikatan yang lebih
panjang, selain itu juga memiliki nonbonding elektron yang lebih
banyak sehingga akan melemahkan ikatan.

19. Prinsip 11
Semakin besar perbedaan bilangan kuantum utama
antara dua unsur maka ikatan kovalen antara kedua
atom menjadi semakin lemah
Senyawa Perbedaan n Titik Lebur Energi ikatan
rata-rata
(kkal)
CH4 1 800 99,4
PH3 2 300 78,0
GeH4 3 285 -
TeH2 4 25 56,9
SbH3 4 25

20. Prinsip 12
Kekuatan ikatan kovalen cenderung lebih besar
dengan semakin besarnya polaritas ikatan
Senyawa Panas pengatoman (kkal/ekivalen)
CrF2 157,0
CrF3 139,1
MnF2 147,4
MnF3 128,2
PbF2 121,7
PbF4 86,3
SO2 61,6
SO3 55,5
TiCl2 141,9
TiCl3 121,1
TiCl4 101,6

21. Prinsip 13
• katan kovalen antara atom-atom yang masing-masing bermuatan parsial
positif cenderung tidak stabil
Senyawa Besar muatan parsial positif
pada unsur
Si2H6 Si 0,18
N2O4 N 0,11
P2Cl6 P 0,26

22. Prinsip 14
Ikatan kovalen yang mempunyai ikatan rangkap
parsial sebagai hasil resonansi lebih stabil
dibandingkan ikatan tunggal atau ikatan rangkap
yang dipisahkan oleh ikatan tunggal dan ikatan
rangkap

23. Prinsip 15
Ikatan koordinasi cenderung lebih kuat
dengan semakin mudahnya atom donor
menyediakan pasangan elektron
Faktor yang mempengaruhi efektifitas atom donor
• Muatan parsial
• Keterlibatan elektron dalam ikatan rangkap
• Kapasitas gugus fungsional yang terikat pada donor
• Polarisabilitas atom donor
• Keterpusatan pasangan elektron pada atom donor

24. Prinsip 16
Ikatan koordinasi cenderung lebih kuat
dengan semakin efektifnya atom akseptor
Faktor yangmempengaruhi efektifitas atom akseptor:
1. Muatan parsial
2. Ketersediaan orbital kosong
3. Keterlibatan orbital kosong pada ikatan parsial

25. Prinsip 17
Ikatan ionik paling kuat diharapkan terjadi
antara ion-ion berukuran kecil atau ion-ion
dengan muatan tinggi
Senyawa Titik didih (C) Panas
pengatoman
(kkal/mol)
LiF 845 203
CsI 621 125

26. Prinsip 18
Jika perbedaan ukuran antara kation dan anion
cukup besar untuk memungkinkan terjadinya kontak
antara kation dengan kation atau anion dengan
anion, maka ikatan ionik akan diperlemah karena
adanya gaya tolak antara ion bermuatan sama
tersebut.
• Contoh
LiI mengandung kation yang berukuran kecil dibandingkan dengan anion,
sehingga anion mengalami kontak secara langsung dengan anion lain
menyebabkan penurunan energi kisi, titik leleh dan titik didih

27. Prinsip 19
Kristal-kristal ionik yang mengandung anion-anion
kompleks cenderung lebih mudah terurai karena
anion kurang sempurna menarik elektron dari kation
dan semakin kecil ukuran kation daya polarisasinya
menjadi lebih besar.
Contoh:
kalsium karbonat kurang stabil dibandingkan
barium karbonat karena daya polarisasi Ca lebih besar
dari Ba sehingga karakter ionik kalsium karbonat
menjadi menurun dan lebih mudah terurai.

28. Polarizing power dan polarizability (fajans’
rules)
• Tipe ikatan antara A+ dan B- tergantung pada efek suatu ion
terhadap ion lain. Ion positif menarik elektron dari anion dan
pada saat yang bersamaan menolak inti sehingga terjadi
distorsi atau mempolarisasi anion.
• Ion negatif juga mempolarisasi ion positif tetapi karena
umumnya ukuran anion besar dan kation kecil, efek ion yang
berukuran besar terhadap ion yang berukuran kecil akan
menjadi lebih sedikit.
• Jika derajat polarisasi sangat kecil maka ikatan yang terjadi
menjadi ionik (stabilitas meningkat).
• Jika derajat polarisasi besar, elekton akan ditarik dari ion
negatif ke arah ion positif menghasilkan konsentrasi elektron
yang tinggi antara kedua inti, menghasilkan derajat kovalen
yang semakin besar (stabilitas menurun)

29. Pengaruh ukuran kation terhadap
kemampuan mempolarisasi
+
+
+
-
-
-
Decreasing
polarizing
power
Increasing
stability

30. MgCO3 MgO
BaCO3 BaO
MgO
BaO

31. Prinsip 20
Kekuatan ikatan logam cenderung lebih besar
dengan semakin besar kemungkinan jumlah orbital
terisi setengah penuh
Tabel kekuatan ikatan logam unsur-unsur periode ke 6
Panas atomisasi (kkal/mol)
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po
18,7 41,7 99,6 168 187 200 186 160 140 135 85 14,7 43,4 46,8 47,5 34,5

32. • Hampir semua logam transisi memiliki ikatan yang lebih kuat
dibandingkan logam non transisi, menunjukkan peranan orbital d.
• Kekuatan ikatan logam paling lemah dimana terdapat paling sedikit
elektron valensi atau lebih sedikit orbital yang ditempati dan mencapai
maksimum dimana seluruh orbital ikatan terisi setengah penuh.

33. Prinsip 21
Pada sebagian besar dari tabel periodik,
kekuatan ikatan logam menurun dengan
meningkatnya jari-jari atomik.
•Contoh panas atomisasi per g atom
Na K Rb Cs
25,9 21,4 19,6 18,7

34. Prinsip 22
Kekuatan ikatan logam dalam satu golongan
meningkat dari atas ke bawah
Unsur Panas pengatoman
per gram atom
Ti 112,6
Zr 146
Hf 168

35. Prinsip 23
Reaksi cenderung terjadi apabila tersedia orbital
ikatan yang dapat membagi elektron dan
memungkinkan terjadinya interaksi tarik menarik
antara atom
Ada ... jenis reaksi yaitu
• Sintesis : kombinasi langsung suatu unsur atau senyawa
• Substitusi : penggantian satu unsur atau senyawa oleh suatu unsur atau
senyawa lain
• Metatesis : dekomposisi ganda atau pertukaran pasangan

36. Prinsip 24
Dua buah unsur cenderung untuk bergabung jika
ikatan yang terbentuk lebih kuat dibandingkan
rata-rata ikatan unsur dalam keadaan bebas
•Contoh
Reaksi antara klorin (Cl2) dengan posfor.
Cl2 membutuhkan energi sebesar 29 kcal/g atom untuk
dapat teratomisasi, sedangkan atom posfor
membutuhkan energi sebesar 80 kkal/g atom. Panas
pembentukan PCl3 adalah -26 kkal/eq

37. Prinsip 25
Dua molekul atau ion cenderung bergabung jika
sepasang elektron terluar bisa dibagi kepada molekul
atau ion lain yang memiliki orbital terluar yang kosong.
CaO + SO3 CaSO4

38. Prinsip 26
Suatu unsur cenderung menggantikan unsur yang lain
jika menghasilkan ikatan yang lebih polar
Prinsip 27
Kecenderungan utama untuk reaksi metatesis adalah
menyukai pembentukan ikatan yang sepolar mungkin.