PERCOBAAN II
PERBANDINGAN SIFAT SENYAWA ION DAN
SENYAWA KOVALEN
I. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu diharapkan praktikan dapat mengetahui dan menjelaskan pengaruh jenis ikatan suatu senyawa terhadap sifat fisis dan sifat kimia dari senyawa tersebut.
II. Tinjauan Pustaka
Dari 90 buah unsur alam dan dan diatambah dengan belasan unsur buatan dapat membentuk senyawa dalam jumlah yang tak hingga. Proses terbentuknya senyawa karena adanya gaya tarik menarik yang disebut ikatan kimia. Jadi, ikatan kimia adalah daya tarik menarik antara atom yang menyebabkan suatu senyawa kimia dapat bersatu. Kekuatan daya tarik menarik ini menetukan sifat-sifat kimia dari suatu zat, dan cara ikatan kimia berubah jika suatu zat bereaksi digunakan untuk mengetahui jumlah energi yang dilepas atau direabsorpsi selama terjadinya reaksi (Brady, 2003).
Ikatan kimia dapat dibagi menjadi dua kategori besar, yaitu ikatan ion dan ikatan kovalen. Disebut terbentuk ikatan ion jika terjadinya perpindahan elektron di antara atom untuk membentuk partikel yang bermuatan listrik dan mempunyai gaya tarik menarik. Daya tarik menarik diantara ion-ion yang bermuatan berlawanan merupakan suatu ikatan ion. Sedangkan ikatan kovalen terbentuk dari terbaginya (sharing) elektron diantara atom-atom. Dengan perkataan lain, daya tarik menarik inti atom pada elektron yang terbagi diantara elektron itu merupakan suatu ikatan kovalen (Brady, 2003).
Suatu ikatan ion dapat terbentuk melalui proses serah terima elektron. Supaya jumlah elektron yang diberikan suatu atom sama dengan yang diterima elektron lain, maka koefisien reaksinya harus disamakan.Sifat Senyawa ion antara lain :
1. Titik lebur dan titik didih.
Daya tarik antar ion positif dan negatif dalam senyawa ion cukup besar, dan satu ion berikatan dengan beberapa ion yang muatannya berlawanan. Akibatnya, titik lebur dan titik didih senyawa ion lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa kovalen.
2. Kelarutan.
Pada umumnya senyawa ion larut dalam pelarut polar (seperti air dan ammonia), karena sebagian molekul pelarut menghadapkan kutub negatifnya ke ion positif, dan sebagian lagi menghadapkan kutub positifnya ke ion negatif. Akhirnya, ion-ion terpisah satu sama lain.
3. Hantaran listrik.
Hantaran listrik terjadi bila medium mengandung partikel bermuatan yang dapat bergerak bebas, seperti elektron dalam sebatang logam. 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 karena ion-ionnya menjadi lepas dan bebas. Senyawa ion juga dapat menghantarkan listrik, bila dilarutkan dalam pelarut polar (misalnya air) karena terionisasi.
4. Kekerasan.
Karena kuatnya ikatan ion positif dan ion negatif, maka senyawa ion berupa padatan keras dan berbebentuk kristal. Permukaan kristal itu tidak mudah digores atau digeser (Syukri, 1999).
5. Kristal
Atom, ion, atau molekul dalam padatan terlatak sangat berdekatan. Dalam banyak padatan, partikel-partikel penyusun terletak sangat sangat beraturan yang dinamakan kristal. Kristal mempunyai bentuk geometri yang dicirikan oleh permukaan-permukaan bidang yang saling berpotongan pada sudut tertentu. Jika keteraturan susunan partikel-partikel penyusun tidak ada, benda tersebut dinamakan amorf (Ralph H, 1987).
Unsur yang cenderung menerima elektron atau nilai keelektonegatifannya 2,0 disebut unsur elektonegatif. Kecenderungan unsur elektronegatif menerima elektron disebabkan oleh adanya dorongan untuk mencapai kestabilan, agar elektron valensinya seperti gas mulia. Ikatan kovalen adalah ikatan antara dua atom dengan pemakaian bersama sepasang elektron atau lebih (Syukri, 1999).
Sifat senyawa kovalen
1. Kebanyakan menunjukkan titik leleh rendah <3500C
2. Umumnya cairan atau gas pada suhu kamar
3. Umumnya larut dalam pelarut non-polar, sedikit yang larut dalam air
4. Sedikit yang menghantar listrik
5. Umumnya terbakar
6. Banyak yang berbau (Ralph H, 1987).
Perbandingan sifat fisik yang paling menonjol antara senyawa kovalen dan senyawa ion adalah titik leleh, kelarutan, penghantaran listrik. Perbedaan ketiga perbedaan ini antara lain disebabkan oleh kekuatan ikatan ion. Perbandingan beberapa sifat senyawa kovalen dan ion :
Tabel 1. perbandingan sifat senyawa kovalen dan senyawa ion.
| No | Senyawa kovalen | Senyawa ion |
| 1 | Kebanyakan menunjukkan titik leleh rendah (<350oC). | Kebanyakan menunjukkan titik leleh tinggi (>350oC, sering sampai 1000oC). |
| 2 | Umumnya cairan atau gas pada suhu kamar. | Semuanya dalah padatan pada suhu kamar. |
| 3 | Umumnya larut dalam pelarut non-polar, sedikit yang larut dalam air. | Umumnya larut dalam air dan beberapa larut dalam pelarut non-polar. |
| 4 | Sedikit yang menghantar listrik. | Umumnya menghantar listrik. |
| 5 | Umumnya terbakar. | Hampir tidak terbakar. |
| 6 | Banyak yang berbau. | Hanya sedikit yang berbau. |
Kekuatan ikatan antar partikel menyebabkan perbedaan titk leleh senyawa kovalen dan senyawa ion. Gaya tarik Van der waals yang ada di antara molekul dalam senyawa kovalen jauh lemah dibanding 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 disbanding senyawa ion. Polimer berbobot molekul tinggi ( plastik, protein, pati ) yang bayak mengandung bayak ikatan kovalen. Tentunya memiliki titk didih yang amat tinggi, tetapi kebanyakan terurai menjadi molekul yang lebih kecil jauh sebelum titik didih tercapai (Sulaiman, 2008).
SENYAWA KOVALEN SENYAWA ION
MOLEKUL ION MOLEKUL ION  |  |
Ikatan lemah Ikatan kuat
Jika jumlah ikatan antara molekul air dan sebuah ion meningkat, ikatan diantara ion dan ion-ion di sebelahnya dalam struktur kristal melemah dan akhirnya ion yang terhidrasi ( misalnya karbon tetraklorida, heksana ), kecuali senyawa kovalen yang mampu berikatan hidrogen dengan air. Senyawa organic yang mengandung oksigen atau nitrogen ( seperti amina dan amida yang berbobot molekul rendah ) dengan emapat karbon atau kurang biasanya larut dalam air karena adanya ikatan hidrogen (Brady, 2003).
Kelarutan dari senyawa kovalen dalam air adalah sifat lain yang dipengaruhi oleh ikatan hidrogen. Suatu senyawa yang dapat membentuk ikatan dengan air cenderung untuk dapat lebih larut dalam air. Hanya sedikit senyawa kovalen yang dapat larut dalam air (Fessenden & Joan, 1997).
Senyawa ion dalam bentuk padat tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena ion positif dan negatif terikat kuat satu sama lain. Akan tetapi, dalam wujud cairan senyawa ion dapat menghantarkan arus listrik karena terionisasi. Sedangkan senyawa kovalen dalam wujud cairan tidak dapat menghantarkan arus lisitrik karena tidak ada peristiwat ionisasi pada senyawa kovalen (Syukri, 1999).
III. ALAT DAN BAHAN
A. Alat
Alat alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain adalah : tabung reaksi, thermometer, gelas piala, elektroda karbon, lampu spiritus, sudip kaca, dan pipet tetes.
B. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Urea, Naftalen, NaCl, KI MgSO4 isopropil alkohol.
IV. PROSEDUR KERJA
A. Perbandingan Titik Leleh
1) Memasukkan sejumlah kecil urea (+ 1-2 sudip) ke dalam tabung reaksi dan memasukkan termometer ke dalam tabung reaksi tersebut.
2) Memanaskan tabung reaksi dengan menggunakan lampu spiritus. Mengamati perubahan yang terjadi pada sampel urea di dalam tabung reaksi. Mencatat suhu tepat pada saat urea mulai meleleh dan pada saat seluruh urea meleleh.
3) Melakukan percobaan ini sebanyak 3 kali.
4) Melakukan percobaan yang sama untuk naftalena.
5) Mencatat kisaran titik leleh untuk setiap senyawa, dan mengulangi pengamatan masing-masing senyawa dua kali.
6) Mencari data titik leleh untuk senyawa NaCl, KI, dan MgSO4 dari buku referensi dan membandingkan dengan hasil pengamatan.
B. Perbandingan Kelarutan
1) Mengisi sebuah tabung reaksi dengan air (Tabung I) dan tabung reaksi lain dengan karbon tetraklorida (Tabung II).
2) Menambahkan sedikit urea ke dalam masing-masing tabung reaksi dan mengocok campuran dalam setiap tabung.
3) Mengamati apakah urea larut dalam Tabung I maupun Tabung II.
4) Melakukan prosedur yang sama untuk naftalena, isopropil alkohol, NaCl, KI, dan MgSO4.
5) Mengamati kelarutan dari setiap senyawa dalam masing-masing tabung.
C. Perbandingan Daya Hantar
1) Mengisi gelas piala dengan sekitar 50 mL akuades.
2) Menghubungkan elektroda karbon dengan arus listrik dan lampu.
3) Memasukkan elektroda yang telah dihubungkan tersebut ke dalam gelas piala berisi akuades. Mengamati perubahan yang terjadi.
4) Mengulangi prosedur (a)-(c), kali ini dengan menambahkan beberapa tetes isopropyl alcohol. Mengamati perubahan yang terjadi.
5) Melakukan prosedur yang sama, masing-masing dengan menambahkan urea, naftalena, NaCl, KI, dan MgSO4.
V. Hasil dan Pembahasan
A. Hasil Pengamatan
1. Tabel perbandingan titik leleh
| No | Langkah Kerja | Percobaan | ||
| I | II | III | ||
| 1. | Urea dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dipanaskan dengan spiritus | T1 = 49ºC T2 = 70ºC | T1 = 51ºC T2 = 75ºC | T1 = 50ºC T2 = 90ºC |
| 2. | Naftalena dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan dipanaskan dengan spiritus | T1 = 48ºC T2 = 74ºC | T1 = 50ºC T2 = 76ºC | T1 = 49ºC T2 = 75ºC |
2. Perbandingan kelarutan
| No. | Perbandingan Kelarutan | + air 1 ml | + CCl4 1 ml |
| 1 | Urea | Larut | Larut |
| 2 | Isopropil alkohol | Larut | Larut (Tetapi keruh) |
| 3 | Naftalena | Tidak Larut | Larut |
| 4 | NaCl | Larut | Tidak Larut |
| 5 | KI | Larut | Larut |
| 6 | MgSO4 | Larut | Larut |
3. Tabel perbandingan daya hantar
| Perlakuan | Nyala lampu | Gelembung | Keterangan | ||
| Menyala | Tidak menyala | Ada | Tidak ada | ||
| Akuades | | Ö | | Ö | Tidak terjadi perubahan |
| Isopropil alkohol | | Ö | | Ö | Tidak terjadi perubahan |
| Urea | | Ö | | Ö | Tidak terjadi perubahan |
| Naftalena | | Ö | | Ö | Tidak terjadi perubahan |
| NaCl | Ö | | Ö | | Lampu menyala terang |
| KI | Ö | | Ö | | Gelembung di kutub(-) lebih banyak daripada di kutub(+). Di kutub positif terdapat endapan. |
| MgSO4 | Ö | | | Ö | Lampu menyala redup. |
B. Pembahasan
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui sifat-sifat kimia dan fisika senyawa ion dan senyawa kovalen. Jika dibandingkan antara hasil percobaan dengan sifat-sifat kimia dan fisika senyawa ion dan senyawa kovalen pada buru referensi, keduanya terdapat kesesuaian.
1. Perbandingan Titik leleh
Senyawa ion umumnya memiliki titik leleh yang relatif tinggi dikarenakan daya tarik antara ion positif dan ion negatif dalam senyawa ion cukup besar dan satu ion berikatan dengan beberapa ion yang muatannya berlawanan sehingga titik lelehnya tinggi. Inilah yang menjadi alasan, mengapa tidak dapat dilakukan percobaan dengan senyawa NaCl, KI, dan MgSO4. Sedangkan senyawa kovalen seperti urea dan naftalena memiliki titik leleh yang relatif lebih rendah dikarenakan senyawa tersebut gabungan dari molekul dan ikatannya cenderung lemah. Dengan demikian, titik lebur senyawa ion lebih tinggi dibandingkan senyawa kovalen.
2. Perbandingan Kelarutan
Secara umum senyawa kovalen larut dalam non-polar seperti senyawa naftalena, dan isopropil alkohol. Sedangkan senyawa ion pada umumnya larut dalam pelarut polar (seperti air dan amonia), karena sebagian molekul pelarut menghadapkan kutub negatifnya ke ion positif dan sebagian lagi menghadapkan kutub positifnya ke ion negatif. Akhirnya, ion-ion terpisah satu sama lain.
Pada senyawa naftalen tidak larut dalam air, sedangkan pada senyawa urea, isopropil alkohol, NaCl, KI, dan MgSO4 larut dalam air.. Pada senyawa urea, naftalen, isopropil alkohol, KI, MgSO4 larut dalam CCl4, sedangkan senyawa NaCl tidak larut dalam CCl4. Pada umumnya, senyawa kovalen yang ditambah dengan air tidak larut, sedangkan apabila ditambah dengan CCl4 yang merupakan pelarut nonpolar, senyawa tersebut akan larut.
3. Perbandingan Daya Hantar
Pada percobaan ini apabila campuran tidak ada perubahan pada elektroda dan lampu tidak menyala maka campuran tersebut bersifat larutan non elektrolit. Jika pada elektoda ada gelembung namun lampu tidak menyala maka campuran tersebut bersifat elektrolit lemah. Sedangkan jika pada elektroda terdapat gelmbung udara dan lampu menyala maka campuran tersebut bersifat lelektrolit.
Dari percobaan di atas dapat diketahui bahwa larutan akuades, urea, naftalen dan isopropil alkohol termasuk larutan non elektrolit, karena tidak terjadi perubahan sama sekali. Sedangkan yang termasuk larutan elektrolit lemah adalah MgSO4, karena tidak terdapat gelembung dan lampu menyala redup. Larutan NaCl dan KI termasuk dalam larutan elektrolit, karena terdapat gelembung dan lampu menyala terang.
Senyawa ion juga dapat menghantarkan arus listrik bila dilarutkan dalam pelarut polar (misalnya air) karena terionisasi. Sedangkan untuk senyawa kovalen seperti urea dan naftalena, tidak dapat menghantarkan arus listrik karena merupakan ikatan kimia dimana terjadi pemakaian elektron secara bersama-sama.
Hantaran listrik terjadi bila medium mengandung partikel bermuatan yang dapat bergerak bebas, seperti elektron dalam sebatang logam. Senyawa ion berwujud padat tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena ion positif dan ion negatif terikat kuat satu sama lain. Akan tetapi, senyawa ion dalam bentuk cairan akan menghantarkan arus listrik karena ion-ionnya menjadi lepas dan bebas. Senyawa ion juga dapat menghantarkan arus listrik bila dilarutkan dalam pelarut polar (misalnya air) karena terionisasi. Sedangkan untuk senyawa kovalen seperti urea dan naftalena, tidak dapat menghantarkan arus listrik karena merupakan ikatan kimia dimana terjadi pemakaian elektron secara bersama-sama.
VI. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah :
1. Ikatan ionik adalah ikatan antara ion positif dan ion negatif, karena partikel yang muatannya berlawanan tarik menarik.
2. Ikatan kovalen adalah ikatan antara dua atom atau lebih yang didasarkan pada pemakaian elektron valensi secara bersama. Ikatan kovalen terjadi pada dua atom yang memiliki perbedaan keelektronegatifitasannya kecil.
3. Senyawa ion memiliki titik leleh yang besar karena daya tarik antara ion positif dan ion negatif dalam senyawa ion cukup besar.
4. Senyawa kovalen memiliki titik leleh yang kecil karena senyawa tersebut gabungan dari molekul dan ikatannya cenderung lemah.
5. Senyawa yang dapat larut dalam air adalah urea, isopropil alkohol, NaCl,KI, dan MgSO4 sedangkan senyawa yang tidak larut dalam air yaitu naftalena.
6. Senyawa yang paling baik untuk menghantarkan arus listrik yaitu NaCl.
DAFTAR PUSTAKA
Brady. 2003. Kimia Universitas Asas dan Struktur Jilid 1. Binarupa Aksara. Jakarta.
Fessenden, Joan S. 1997. Kimia Organik Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid I. Erlangga. Jakarta.
Sulaiman. 2008. Ikatan Kovalen dan Ikatan ion.
http://sulae.blogspot.com
Diakses pada tanggal 22 November 2010
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. ITB. Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar