Ikatan Logam & Sifat Logam
Setelah ini kamu bisa menjelaskan ikatan logam sebagai lautan elektron bebas dan mengaitkannya dengan sifat konduktivitas dan kemuluran.
Mengapa kawat tembaga bisa menghantarkan listrik padahal plastik tidak? Mengapa cincin emas bisa ditempa menjadi lempeng tipis tanpa patah? Mengapa semua logam punya permukaan mengkilap? Jawaban ketiganya ternyata sama: elektron yang bergerak bebas di seluruh kisi logam. Inilah yang disebut ikatan logam. Coba pilah sendiri ciri-cirinya di bawah.
Apa itu ikatan logam
Ikatan logam adalah ikatan yang terbentuk antara atom-atom logam dalam kisi kristal, di mana elektron valensi tidak terikat pada atom tertentu melainkan bergerak bebas di seluruh kisi. Model ini disebut lautan elektron (electron sea): kation logam tersusun teratur, sementara elektron valensinya “mengalir” bebas di antara mereka seperti lautan. Ikatan terjadi karena gaya tarik elektrostatis antara kation positif dan lautan elektron negatif.
Ikatan logam adalah tarik-menarik antara kation logam dalam kisi dan lautan elektron valensi yang bergerak bebas. Model lautan elektron menjelaskan mengapa logam menghantarkan listrik dan dapat ditempa.
Mengapa logam menghantarkan listrik
Karena elektron valensi bebas bergerak, logam dapat menghantarkan arus listrik dengan mudah. Saat beda potensial diberikan (mis. dari baterai), elektron-elektron bebas itu mengalir ke satu arah — itulah arus listrik. Logam seperti tembaga, perak, dan emas sangat baik menghantarkan karena punya banyak elektron bebas. Senyawa ionik padat tidak menghantarkan karena ionnya terjebak dalam kisi; baru menghantarkan bila dilelehkan atau dilarutkan.
Mengapa logam mulur dan dapat ditempa
Logam dapat ditempa (dipukul menjadi lembaran) dan dapat diseret menjadi kawat (mulur) tanpa patah. Sebabnya: saat kisi logam menerima gaya, lapisan kation bisa bergeser satu sama lain, tetapi lautan elektron tetap mengelilingi mereka sehingga ikatan tidak putus. Berbeda dengan senyawa ionik: saat kisi ionik bergeser, ion sejenis (sama muatan) bersentuhan dan saling tolak, menyebabkan retakan.
Pasangkan sifat logam dengan penjelasannya.
Kilap logam dan titik leleh
Permukaan logam mengkilap karena elektron bebas di permukaannya memantulkan cahaya yang datang. Inilah sebabnya hampir semua logam tampak berkilau saat dipoles. Titik leleh logam bervariasi: logam dengan banyak elektron valensi (wolfram, besi) punya ikatan logam kuat dan titik leleh tinggi; logam alkali dengan 1 elektron valensi (natrium, kalium) punya ikatan lebih lemah dan titik leleh rendah.
Lihat model kisi logam dan lautan elektron.
Pilah logam murni vs paduan.
Bayangkan kisi logam sebagai deretan bola pingpong (kation) yang direndam dalam kolam penuh ikan-ikan kecil (elektron bebas). Bola-bola itu tidak menyentuh langsung, tetapi tertahan oleh “air kolam” (lautan elektron) yang mengelilingi semuanya. Saat kamu mendorong satu baris bola, mereka bisa bergeser tanpa jatuh karena air kolam tetap menyatukan — itulah mengapa logam mulur.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Mengapa kawat tembaga menghantarkan listrik padahal kristal NaCl padat tidak, meski keduanya berwujud padat?
Pada tembaga (logam), elektron valensi bergerak bebas di seluruh kisi. Pada NaCl padat, ion Na⁺ dan Cl⁻ terjebak pada posisinya dalam kisi kristal.
Tembaga punya “lautan elektron” yang siap mengalir bila diberi beda potensial. NaCl padat tidak punya pembawa muatan yang bebas — ion terlalu kuat dipegang kisi ioniknya.
Kawat tembaga menghantarkan listrik karena elektronnya bebas bergerak. NaCl padat tidak menghantarkan karena ionnya diam; baru menghantarkan bila dilelehkan atau dilarutkan sehingga ionnya bebas.
Jebakan: mengira logam getas karena keras. Yang benar: logam justru mulur — kisi dapat bergeser tanpa patah karena lautan elektron tetap menyatukan. Getas adalah ciri senyawa ionik.
Jebakan: menyamakan ikatan logam dengan ikatan ionik karena keduanya melibatkan kation. Yang benar: ikatan logam tidak ada anion — yang menetralkan kation adalah lautan elektron bebas yang tersebar, bukan ion negatif diskret.
- Ikatan logam: kation logam dalam kisi + lautan elektron valensi bebas.
- Logam menghantarkan listrik karena elektron bebas dapat mengalir.
- Logam mulur dan dapat ditempa: kisi bergeser tanpa putus, lautan elektron tetap menyatukan.
- Permukaan logam mengkilap karena elektron bebas memantulkan cahaya.
- Titik leleh bervariasi: banyak elektron valensi (W, Fe) tinggi; alkali rendah.