Sifat Fisik dari Jenis Ikatan
Setelah ini kamu bisa meramalkan titik leleh, kelarutan, dan konduktivitas zat berdasarkan jenis ikatannya.
Garam dapur meleleh pada suhu lebih dari 800 derajat C, sementara es cukup di atas nol derajat. Tembaga menghantarkan listrik dengan baik, tetapi intan (juga karbon) tidak, padahal keduanya unsur sama. Perbedaan dramatis ini bukan kebetulan — semuanya ditentukan oleh jenis ikatan yang menyatukan atom-atomnya. Bagaimana ikatan bisa begitu menentukan sifat? Coba lihat sendiri di bawah.
Empat jenis ikatan dan sifatnya
Zat padat dikelompokkan berdasarkan ikatan penyusunnya. Zat ionik (contoh NaCl) tersusun dari kation dan anion yang tarik-menarik kuat dalam kisi kristal; titik lelehnya sangat tinggi, banyak yang larut dalam air, dan menghantarkan listrik hanya saat leleh atau larut. Zat kovalen molekul (contoh gula, es, lilin) terdiri atas molekul terpisah yang diikat gaya antarmolekul lemah; titik leleh rendah dan tidak menghantarkan listrik. Zat kovalen jaringan (contoh intan, silika) memiliki atom-atom terikat kovalen membentuk kristal raksasa; titik leleh sangat tinggi dan sangat keras. Logam (contoh tembaga, besi) punya lautan elektron bebas; menghantarkan listrik dan panas dengan baik, mudah ditempa, dan titik leleh bervariasi.
Sifat fisik zat (titik leleh, kelarutan, konduktivitas, kekerasan) ditentukan oleh jenis ikatan dan struktur yang menyatukan partikel-partikelnya.
Pasangkan jenis ikatan dengan sifat khasnya.
Pola titik leleh antar jenis ikatan
Titik leleh mencerminkan kekuatan ikatan. Zat kovalen molekul punya titik leleh paling rendah karena gaya antarmolekulnya lemah. Zat ionik dan logam punya titik leleh tinggi. Zat kovalen jaringan punya titik leleh tertinggi karena seluruh kristal adalah satu ikatan raksasa. Pola ini membantumu meramalkan sifat tanpa harus menguji di lab.
Lengkapi pola titik leleh zat.
Garis konduktivitas listrik
Lihat rentang konduktivitas zat pada garis bilangan sebagai bangun.
Bayangkan elektron dalam zat seperti air mengalir. Pada logam, elektron bebas seperti sungai terbuka — air mengalir lancar (konduktor). Pada zat kovalen molekul, elektron terkunci rapat dalam tiap molekul seperti air dalam balon tertutup — tidak bisa mengalir (isolator). Pada zat ionik padat, ion terkunci di kisi; tetapi saat leleh atau larut, ion bisa bergerak bebas seperti es mencair jadi air — barulah menghantarkan.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Suatu zat padat tidak menghantarkan listrik dalam wujud padat, tetapi menghantarkan saat dilelehkan. Zat itu larut dalam air dan titik lelehnya di atas 700 derajat C. Tentukan jenis ikatannya.
Zat tidak menghantarkan dalam wujud padat tetapi menghantarkan saat leleh — ciri khas senyawa ionik, karena ionnya baru bebas bergerak setelah leleh.
Titik leleh tinggi (di atas 700 derajat C) sesuai ikatan ionik yang kuat. Kelarutan dalam air juga ciri senyawa ionik.
Zat tersebut adalah senyawa ionik (contoh NaCl atau KBr) dengan kisi kristal ion yang kuat.
Jebakan: mengira zat ionik selalu menghantarkan listrik. Yang benar: zat ionik padat tidak menghantarkan listrik karena ionnya terkaku di kisi kristal. Baru setelah dilelehkan atau dilarutkan (ion bebas bergerak) ia menghantarkan listrik.
Jebakan: menyamakan intan dan grafit sebagai non-konduktor. Yang benar: intan memang isolator, tetapi grafit (juga karbon, kovalen jaringan berlapis) justru menghantarkan listrik karena tiap lapisan punya elektron delokal. Unsur sama bisa berbeda sifat karena struktur berbeda.
- Sifat fisik zat ditentukan oleh jenis ikatan dan strukturnya.
- Ionik: titik leleh tinggi, larut air, hantaran saat leleh/larut.
- Kovalen molekul: titik leleh rendah, isolator.
- Kovalen jaringan: sangat keras, titik leleh tertinggi.
- Logam: konduktor baik, mudah ditempa, lautan elektron bebas.