PERBANDINGAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA ANTARA SENYAWA ION DENGAN SENYAWA KOVALEN

PERBANDINGAN SIFAT FISIKA DAN KIMIA

 ANTARA SENYAWA ION DENGAN SENYAWA KOVALEN

I.                    Tujuan Percobaan   : 

1.       Mempelajari sifat fisika dan kimia senyawa ion dan senyawa kovalen

2.       Mempelajari jenis ikatan dan struktur molekul memengaruhi sifat fisika dan sifat kimia

II.                  Dasar Teori

Sejak penemuan struktur elektronik atom-atom, ahli fisika dan kimia mampu menyelidiki bagaimana cara-cara dari jenis yang satu bergabung dengan jenis yang lain membentuk senyawa dengan ikatan kimia.

Ikatan Kimia adalah gaya tarik menarik antara atom-atom sehingga atom-atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi dalam senyawa. Ikatan kimia pada prinsipnya berasal dari interaksi antar elektron-elektron yang ada pada orbit luar. Ikatan kimia menjaga molekul-molekul, kristal, dan gas-gas diatomik untuk tetap bersama. Selain itu, ikatan kimia juga menentukan struktur suatu zat.

Ikatan kimia dilakukan dengan melepas dan menerima elektron sehingga susunan elektron menjadi stabil (seperti susunan pada gas mulia).

Berdasarkan gagasan tersebut, kemudian dikembangkan suatu teori yang disebut teori Lewis :

a.       Elektron-elektron yang berada pada kulit tetrluar(dikenal sebagai elektron valensi)memegang peranan utama dalam pembentukan ikatan kimia.

b.      Pembentukan kimia mungkin terjadi dengan 2 cara :

1.       Karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron diantara atom-atom yang berikatan disebut ikatan kovalen.

2.       Karena adanya perpindahan satu atau lebih elektron dari satu atom keatom lain sedemikian rupa sehingga terdapat ion positif dan ion negatif yang keduanya saling tarik menarik karena muatannya berlawanan, membentuk ikatan ion.

c.       Perpindahan elektron atau pemakaian bersama pasangan elektron berlangsung sedemikian rupa sehingga setiap atom yang berikatan mempunyai suatu konfigurasi elektron yang mantap, yaitu keonfigurasi dengan elektron valensi 8. 

  Pembentukan Ikatan Ion

Ikatan ion dapat terbentuk jika elektron-elektron pindah dari atom yang satu keatom yang lain. Atom yanng melepaskan elektronnya, akan menjadi ion positif, sedangkan atom yang menerima elektron akan menjadi ion negatif. Selanjutnya kedua atom tarik menarik dengan gaya elektrostatis yang kuat karena adanya beda muatan, dengan kata lain atom-atom menjadi saling terikat sehingga setiap atom akan memperoleh susunan oktet. Ikatan ion terjadi sebagai berikut :

-          Ikatan antara unsur logam (yang akan berubah menjadi ion positif) dengan unsur non-logam (yang akan berubah menjadi ion negatif).

  Pembentukan Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terjadi bila terdapat pemakaian bersama sepasang atau lebih elektron yang menyebabkan atom-atom yanng berikatan memperoleh susunan oktet.

Ikatan kovalen umumnya terjadi antara unsur-unsur non-logam. Unsur nonlogam disebut juga unsur elektronegatif, misalnya unsur H (hidrogen), unsur-unsur golongan VI/A dan VII/A . pasangan elektron yang dipakai bersama pada molekul kovalen disebut pasangan elektron ikatan sedangkan pasangan lainnya disebut pasangan mandiri. Pasangan elektron ikatan pada molekul senyawa kovalen biasanya digambarkan dengan dua titik atau satu garis.

Kebanyakan senyawa organik memiliki kovalen seperti H₂O, HCl, B₂H₆, SO₂, dan PCl₃. Ikatan kovalen adalah ciri khas senyawa karbon. Selain karbon, masih ada beberapa unsur (silikon, fosfor, boron, dan belerang) yang diketahui berikatan kovalen dengan sesamanya untuk membentuk rantai pendek atau cincin, tetapi karbon jauh lebih mudah melakukan ikatan ini. Kemampuan karbon berikatan dengan atom karbon lain membentuk rantai yang tak berhingga menyebabkan beragamnya senyawaan organik.

Perbedaan sifat fisik yang paling menonjol antara senyawa kovalen dan senyawa ion adalah titik leleh dan penghantar listrik. Karena ada dua macam ikatan (ion dan kovalen), maka senyawaan-senyawaan kimia dapat dikelompokkan berdasarkan jenis ikatan yang terdapat dalam molekul senyawaan kedalam dua kelompok yaitu senyawaan ion dan senyawaan kovalen.

 

Perbandingan beberapa sifat senyawa kovalen dan senyawa ion

No	Senyawa Ion	Senyawa Kovalen
1	Titik leleh tinggi	Titik leleh rendah
2	Semuanya Padatan dalam suhu kamar	Umumnya Cairan atau gas dalam suhu kamar
3	Umumnya larut dalam air dan beberapa larut dalam pelarut non polar	Umumnya larut dalam pelarut non polar dan hanya sedikit yang larut dalam air
4	Umumnya menghantarkan listrik	Sedikit yang menghantarkan listrik
5	Hampir tidak terbakar	Umumnya terbakar
6	Hanya sedikit berbau	Banyak yang berbau

Kekuatan ikatan antar partikel menyebabkan perbedaan titik leleh senyawa kovalen dan senyawa ion. Gaya tarik menarik Van Der waals yang ada diantara molekul dalam senyawa ion. Karena itu hanya sedikit energi yang diperlukan oleh molekul dari senyawa kovalen untuk merusak keadaan padatannya yang teratur dan berubah menjadi keadaan cair yang lebih acak. Dengan kata lain, senyawa kovalen meleleh pada suhu yang lebih rendah dibanding senyawa ion. Polimer berbobot molekul tinggi yang banyak mengandung ikatan kovalen, tentunya memliki titik didih tinggi, tetapi kebanyakan terurai menjadi molekul yang lebih kecil jauh sebelum titik didih tercapai.

Jika jumlah ikatan antara molekul air dan sebuah ion meningkat,ikatan diantara ion dan ion-ion disebelahnya dalam struktur kristal melemah dan akhirnya ion terhidrasi.

Ikatan kovalen dapat dibedakan jenisnya berdasarkan kepolaran ikatan-ikatan atom dalam molekulnya menjadi ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen non-polar.

Ikatan pada molekul beratom 2 yang terdiri atas atom sejenis misalnya H₂, Cl₂, dan O₂ merupakan ikatan kovalen polar. Hal ini disebabkan kedua atom yang berikatan sifat-sifatnya sama, sehingga daya tarik terhadap elektron juga sama.

Ikatan antara dua atom yang berbeda, misalnya HCl (keduanya unsur elektronegatif) adalah ikatan non-polar, pada molekul HCl, atom Cl lebih elektronegatif sehingga dapat menarik elektron disekitar inti atom lebih kuat kearahnya.

Berdasarkan dua hal diatas dapat dikatakan bahwa ikatan kovalen polar terjadi pada molekul yang tersusun dari atom-atom yang berbeda tingkat keelektronegatifannya.

III.                Alat dan Bahan

a.       Alat

No	Nama alat	Ukuran	Jumlah
1	Tabung reaksi	-	18
2	Termometer raksasa	-	1
3	Spatula	Sedang	2
4	Pembakar spritus	-	2
5	Pipet tetes	-	1
6	sudip	-	1

b.      Bahan

No	Nama alat	Satuan	Jumlah
1	Butanol	mL	-
2	Urea	Gram	-
3	NaCl	Gram	-
4	Naftalen	Gram	-
5	KI	Gram	-
6	MgSO4	Gram	-
7	Air	Gram	-
8	CCl4	mL	-

IV.                Prosedur Kerja

A.      Perbandingan titik leleh

1.       Senyawa kovalen

No	Bahan	Prosedur Kerja
1 2 3	Urea Naftalen Butanol	1.    Dimasukkan urea kedalam tabung reaksi, kemudian diukur suhu (suhu awal) dengan termometer. 2.    Dipanaskan tabung reaksi berisi ura diatas nyala api spritus, kemudian dicatat suhu tepat saat meleleh. Setelah itu saat urea telah meleleh dicatat lagi suhu untuk kisaran titik leleh. 1.   Dimasukkan naftalen kedalam tabung reaksi, kemudian diukur suhu (suhu awal) dengan termometer 2.   Dimasukkan tabung reaksi berisi naftalen diatas nyala api spritus, kemudian dicatat suhu tepat saat meleleh, setelah naftalen telah meleleh, dicatat lagi suhu untuk kisaran titik leleh 1.   Dimasukkan sejumlah butanol kedalam tabung reaksi, kemudian diukur suhu (suhu awal) dengan termometer 2.   Dipanaskan tabung reaksi butanol diatas nyala api spritus, kemudian dicatat suhu tepat saat mendidih, setelah butanol mendidih sempurna dicatat lagi suhu untuk kisaran titik didih.

2.       Senyawa ion

Karena titik didih senyawa ion sangat tinggi, maka tidak mungkin melakukan percobaan seperti senyawa kovalen, maka sebagai perbandingan antara titik leleh senyawa kovalen dan ion, titik eleh senyawa ion dilihat dari handbook.

B.      Wujud

Untuk wujud, tidak dilakukan percobaan hanya dilakukan pengamatan terhadap bahan apakah bahan tersebut berwujud padat atau cair.

C.      Perbandingan Kelarutan

Bahan

Prosedur kerja

Urea Butanol Naftalen NaCl KI MgSO4

1.    Dimasukkan urea kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.    Dimasukkan urea kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 1.   Dimasukkan butanol kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.   Dimasukkan butanol kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 1.   Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.    Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 1.    Dimasukkan NaCl kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.    Dimasukkan NaCl kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 1.   Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.    Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 1.   Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 1 kemudian ditambahkan air setelah itu diaduk dan diamati. Catat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak) 2.    Dimasukkan Naftalen kedalam tabung reaksi 2 kemudian ditambahkan CCl4 setelah itu diaduk dan diamati dan dicatat apa yang terjadi dengan urea (larut atau tidak)

 D.      Kemudahan Terbakar

Bahan

Prosedur kerja

Urea Butanol Naftalen NaCl KI MgSO4

1.   Diletakkan Urea pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak) 1.    Diletakkan beberapa tetes Butanol pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak) 1.   Diletakkan Naftalen pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak) 1.   Diletakkan NaCl pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak) 1.   Diletakkan KI pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak) 1.    Diletakkan MgSO4 pada sudip, kemudian bakar diatas nyala api spritus. 2.   Dicatat dan diamati perubahan (terbakar atau tidak)

E.       Uji Bau

Bahan

Prosedur kerja

Urea Butanol Naftalen NaCl KI MgSO4

1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi Urea dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak 1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi Butanol  dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak 1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi Naftalen dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak 1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi NaCl dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak 1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi KI dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak 1.   Didekatkan hidung dengan mulut tabung reaksi berisi MgSO4 dan lambaikan tangan menuju arah hidung 2.   Dicatat apakah larutan berbau atau tidak

V.                  Hasil Pengamatan

A.      Perbandingan titik leleh

No	Nama senyawa	Suhu Awal	Titik awal leleh	Titik akhir leleh
1	Urea	320C	600C	900C
2	Naftalen	320C	530C	>1000C
3	Butanol	320C	430C	>1000C
4	NaCl	-	-	8400C
5	KI	-	-	6810C
6	MgSO4	-	-	11240C

B.      Wujud

No	Nama senyawa	Wujud zat	Warna Zat
1	Urea	Padat	Putih
2	Naftalen	Padat	Putih
3	Butanol	Cair	Bening
4	NaCl	Padat	Putih
5	KI	Padat	Putih
6	MgSO4	Padat	Putih

C.      Perbandingan kelarutan

No	Nama senyawa	Air	CCl4
1	Urea	Larut	Tidak Larut
2	Naftalen	Larut	Tidak Larut
3	Butanol	Larut	Tidak Larut
4	NaCl	Larut	Tidak Larut
5	KI	Larut	Tidak Larut
6	MgSO4	Tidak Larut	Larut

D.      Kemudahan terbakar

No	Nama senyawa	Kemudahan terbakar
1	Urea	Tidak terbakar
2	Naftalen	Tidak terbakar
3	Butanol	Mudah terbakar
4	NaCl	Mudah terbakar
5	KI	Mudah terbakar
6	MgSO4	Mudah terbakar

E.       Uji Bau

No	Nama senyawa	Uji Bau
1	Urea	Tidak berbau
2	Naftalen	Tidak berbau
3	Butanol	Tidak berbau
4	NaCl	Tidak berbau
5	KI	Berbau (kapur barus)
6	MgSO4	Berbau (Alkohol)

VI.                Pembahasan

Pada  percobaan perbandingan titik leleh, diketahui senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik ini dibuktikan karena memiliki titik leleh yang tinggi, sedangkan untuk senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol diketahui merupakan senyawa kovalen karena memiliki titik leleh yang rendah. Pada pengamatan wujud, meski tidak dilakukan percobaan, dapat diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena berwujud padat pada suhu kamar, sedangkan senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umunya berwujud cair, padat, atau gas pada suhu kamar.

Dalam segi perbandingan kelarutan, diketahui senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena mudah larut dalam air, sedangkan senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umumnya sukar larut dalam air dan mudah larut dalam pelarut non-polar.

Ditinjau dari kemudahan terbakar, senyawa ionik  diketahui memiliki sifat yang tidak mudah terbakar, maka dari itu diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik, sedangkan senyawa kovalen memilki sifat mudah terbakar, maka dari itu senyawa Urea, Naftalen, serta Butanol merupakan senyawa kovalen.

Dan yang terakhir diuji bau, diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena umumnya tidak berbau. Sedangkan Urea, Naftalen dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umumnya berbau.

VII.              Kesimpulan

Pada percobaan kali ini, disimpulkan bahwa sifat fisika dan kimia senyawa ion dan senyawa kovalen sangat berbeda, ditinjau dari perbandingan titik leleh, diketahui senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik ini dibuktikan karena memiliki titik leleh yang tinggi, sedangkan untuk senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol diketahui merupakan senyawa kovalen karena memiliki titik leleh yang rendah.

Ditinjau dari pengamatan wujud, meski tidak dilakukan percobaan, dapat diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena berwujud padat pada suhu kamar, sedangkan senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umunya berwujud cair, padat, atau gas pada suhu kamar.

Ditinjau dari perbandingan kelarutan, diketahui senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena mudah larut dalam air, sedangkan senyawa Urea, Naftalen, dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umumnya sukar larut dalam air dan mudah larut dalam pelarut non-polar.

Ditinjau dari kemudahan terbakar, senyawa ionik  diketahui memiliki sifat yang tidak mudah terbakar, maka dari itu diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik, sedangkan senyawa kovalen memilki sifat mudah terbakar, maka dari itu senyawa Urea, Naftalen, serta Butanol merupakan senyawa kovalen.

Ditinjau dari Uji bau, diketahui bahwa senyawa NaCl, KI, dan MgSO₄ merupakan senyawa ionik karena umumnya tidak berbau. Sedangkan Urea, Naftalen dan Butanol merupakan senyawa kovalen karena umumnya berbau.