Anna's Life as a Mom & Chemical Engineer

ABSTRAK

Percobaan ini dilakukan untuk dapat menjelaskan perbedaan sifat fisika dan kimia antara senyawa kovalen dengan senyawa ion, dan dapat menjelaskan pengaruh jenis ikatan dan struktur molekul terhadap sifat fisika dan kimia. Pada dasarnya ikatan ion memiliki perbedaan yang berbanding terbalik dengan ikatan kovalen. Jika terdapat sedikit kekeliruan, maka bisa saja terdapat kesalahan dalam praktikum.

Dalam melakukan praktikum dilakukan beberapa percobaan yaitu membandingkan titik leleh pada senyawa kovalen dan senyawa ion, membedakan wujud dari senyawa etanol, urea (CO (NH2)2), natrium klorida (NaCl), kalium iodida (KI), dan magnesium sulfat (MgSO4), melihat perbandingan kelarutan dengan menambahkan karbon tetra klorida (CCl4), mengamati kemudahan terbakar dengan membakar senyawa yang ada, dan menguji bau.

Sifat kimia dan fisika suatu senyawa dipengaruhi pula oleh struktur molekul yang membentuk senyawa tersebut. Pada percobaan titik leleh didapat T1 = >150°C pada urea, sedangkan pada naftalen T1 = 90°C. Pada wujud hanya etanol dan aseton yang berbentuk larutan dan yang lainnya berupa padatan. Pada kemudahan terbakar naftalen, aseton dan etanol yang terbakar dan yang lainnya tidak dan pada uji bau hanya naftalen dan aseton yang berbau.

Kata kunci : ikatan kovalen, ikatan ion, sifat fisika dan kimia senyawa,titik leleh, kelarutan kemudahan terbakar, wujud.

3.1 Pendahuluan

3.1.1 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari sifat fisika dan kimia senyawa kovalen dan senyawa ion, serta mempelajari bagaimana jenis ikatan dan struktur molekul memengaruhi sifat fisika dan kimia senyawa.

3.1.2 Latar Belakang

Senyawa kovalen adalah senyawa yang memiliki ikatan kovalen. Sedangkan senyawa ion terjadi apabila terdapat transfer elektron dalam senyawa tersebut. Dari proses terbentuknya ikatan menimbulkan perbedaan sifat fisika dan kimia misalnya titik leleh, wujud, kelarutan, kemudahan terbakar, dan bau antara senyawa kovalen dan ion.

Percobaan ini dilakukan untuk dapat menjelaskan perbedaan sifat fisika dan kimia antara senyawa kovalen dengan senyawa ion, dan dapat menjelaskan pengaruh jenis kation dan struktur molekul terhadap sifat fisika dan kimia. Pada dasarnya ikatan ion memiliki perbedaan yang berbanding terbalik dengan ikatan kovalen. Jika terdapat sedikit kekeliruan, maka bisa saja terdapat kesalahan dalam praktikum.

3.2 Dasar Teori

Ikatan ion adalah ikatan antara ion positif dan negatif, karena partikel yang muatannya berlawanan tarik menarik. Ion positif dan negatif dapat terbentuk bila terjadi serah terima elektron antar atom. Atom yang melepaskan elektron akan menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima akan menjadi ion negatif. Senyawa ion yang terbentuk dari ion negatif dan positif tersusun selang seling membentuk molekul raksasa dan akan mempunyai sifat tertentu. Sifat-sifat itu antara lain adalah kebanyakan menunjukkan titik leleh tinggi, pada umumnya senyawa ion larut dalam pelarut polar (seperti air dan amoniak). 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 bila dilarutkan dalam pelarut polar misalnya air karena terionisasi. Karena kuatnya ikatan antara ion positif dan negatif, maka senyawa ion berupa padatan dan terbentuk kristal. Permukaan kristal itu tidak mudah digores atau digeser. Selain dari sifat-sifat yang disebutkan diatas, senyawa ion juga memiliki sifat hampir tidak terbakar.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi antara dua atom yang pemakaian bersama sepasang elektron atau lebih. Ikatan kovalen dapat terjadi antara atom yang sama dengan atom yang berbeda. Sifat-sifat senyawa kovalen antara lain kebanyakan menunjukkan titik leleh rendah, pada suhu kamar terbentuk cairan atau gas, larut dalam pelarut nonpolar dan sedikit menghantarkan listrik, mudah terbakar dan banyak yang berbau. (Syukri, 1999).

Dalam pembentukkan ikatan ion maupun kovalen atau senyawa atom mencapai keadaan yang sama yaitu konfigurasinya kovalen gas mulia yang mantap. Dalam ikatan ion terjadi melalui pengalihan elektron. Dalam ikatan kovalen, dicapai dengan berpatungan elektron. Elektron yang secara nyata merupakan patungan antara dua atom yang dihitung dua kali
(Wilbraham, 1992).

Jika jumlah ikatan antara molekul air dan sebuah ion meningkat, ikatan diantara ion-ion di sebelahnya dalam struktur kristal melemah dan akhirnya ion yang terdehidrasi (misalnya karbon tertaklorida, heksana) kecuali senyawa kovalen yang mampu berikatan hidrogen dengan air. Senyawa organik yang mengandung oksigen dan nitrogen (seperti amina dan amida yang berbobot molekul rendah) dengan empat karbon atau kurang biasanya larut dalam air karena adanya ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen adalah gaya tarik antara ion yang terikat secara kovalen dengan atom yang keelektronegatifan tinggi. Ikatan hidrogen dibentuk pada waktu ikatan polar (misal O-H atau N-H) mengadakan interaksi dengan atom elektronegatif (misalnya oksigen, flour atau klor). Interaksi itu dapat digambarkann sebagai berikut :

A H -------- B

Ikatan hidrogen

Dimana A ------- B adalah ikatan polar dan B adalah atom elektronegatif (Bird, 1987).

Ikatan hidrogen memiliki gaya intermolekul yang agak kuat dengan energi sebesar 15 sampai 40 kj/mol (Interaksi Van Der Walls mempunyai energi sekitar 2-20 kj/mol). Ikatan hidrogen cenderung terjadi jika atom H dalam molekul dapat secara serentak tertarik oleh atom sangat elektronegatif., yaitu F, O dan dari molekul yang berdekatan. Ikatan hidrogen lemah dapat pula terjadi antara atom H dari satu molekul dengan atom bukan logam dari molekul yang berdekatan seperti Cl atau S (Petrucci, 1987).

Sejak penemuan struktur elektronik atom-atom oleh ahli kimia dan ahli fisika mampu menyelidiki cara-cara atom dari yang satu bergabung dengan jenis yang lain. Atom-atom bergabung satu sama lain dengan menggunakan elektron-elektronnya dalam tingkatan energi terluar. Interaksi elektron menghasilkan gaya-gaya tarik yang kuat, ikatan kimia yang mengikat atom-atom bersama-sama dalam senyawa. Jenis ikatan kimia yang akan dipelajari dalam percobaan ini adalah ikatan ion dan ikatan kovalen (Anonim, 2006).

Bilangan kimia dibagi menjadi dua kelompok besar yang disebut kimia organik dan anorganik. Karena senyawa organik (sedikit saja senyawa organik) mengandung karbon, kimia organik disebut juga dengan kimia karbon.

Ikatan kovalen adalah ciri khas senyawa karbon selainkarbon masih ada beberapa unsur (silikon , fosfor, boron dan belerang) yang diketahui berikatan kovalen dengan sesamanya untuk membentuk rantai yang pendek atau cincin.tetapi karbon jauh lebih mudah melakukan ikatan ini. Kemampuan karbon berikatan dengan karbonyang lain membentuk rantai yang takterhingga

Perbandingan sifat fisik yang paling menonjol antar senyawa kovalen dengan senyawa ion adalah : titik leleh, kelarutan dan penghantar listrik. Perbedaan ketiga perbedaan ini antara lain disebabkan oleh kekuatan ion. Perbandingan bebetapa sifat senyawa kovalen dengan ion disajikan pada Tabel 2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1 Perbedaan senyawa kovalen dengan senyawa ion.

( Tim Dosen Teknik Kimia, 2009 )

3.3 Metodologi

3.3.1 Alat

Dalam praktikum kali ini, alat-alat yang digunakan adalah tabung reaksi, termometer, bunsen, gegep, pengaduk kaca, sudip, pipet tetes, spatula, rak tabung reaksi, botol semprot.

3.3.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini urea, naftalen, aseton, KI, MgSO₄, etanol, CCl₄, aquadest.

3.3.3 Prosedur Kerja

3.3.3.1 Perbandingan Titik Leleh

Pada senyawa kovalen

1. Memasukkan urea (CO(NH₂)₂) ke dalam tabung reaksi.

2. Memanaskan tabung reaksi di atas nyala api spritus dan mencatat suhu tepat pada saat urea mulai meleleh dan suhu saat seluruh urea meleleh. Ini merupakan kisaran titik leleh.

3. Mengulangi untuk naftalen.

4. Mencatat kisaran titik leleh untuk tiap senyawa, dan diulangi pengamatan masing-masing senyawa dua kali.

5. Mencari data titik leleh dari buku acuan dan membandingkan dengan hasil pengamatan.

Pada senyawa ion

Untuk senyawa ion, karena memiliki titik leleh yang sangat tinggi, maka tidak mungkin melakukan percobaan seperti pada senyawa kovalen. Sebagai perbandingan antara titik leleh senyawa kovalen dan ion kita lihat titik leleh senyawa ion dari buku acuan, misalnya untuk titik leleh NaCl = 804°C, KI = 681°C, dan MgSO₄ = 1124°C.

3.3.3.2 Uji Wujud

Mengamati wujud dari senyawa berikut : etanol, aseton, urea, NaCl, KI, dan MgSO₄.

3.3.3.3 Perbandingan Kelarutan

1. Memasukkan urea ke dalam tabung reaksi I, menambahkan aquadest, aduk, dan amati, kemudian memasukkan pula urea ke dalam tabung reaksi II dan menambahkan karbon tetraklorida (CCl₄) dan kemudian aduk dan amati lagi.

2. Mengulangi untuk contoh etanol, naftalen, aseton, NaCl, KI, dan MgSO₄.

3. Mencari apakah ada senyawa kovalen yang larut dalam air.

3.3.3.4 Kemudahan Terbakar

1. Meletakkan beberapa tetes etanol pada sudip.

2. Membakar dengan api.

3. Mengulangi pada urea, naftalen, aseton, NaCl, KI, MgSO₄.

3.3.3.5 Uji Bau

Mengidentifikasi bau dari urea, naftalen, aseton, NaCl, KI, MgSO₄.

3.4 Hasil Dan Pembahasan

3.4.1 Hasil Percobaan

Tabel 3.4.1.1. Perbandingan Titik Leleh

Tabel 3.4.1.2. Wujud

Tabel 3.4.1.3. Perbandingan Kelarutan

Tabel 3.4.1.4. Kemudahan Terbakar

Tabel 3.4.1.5. Uji Bau

3.4.2 Pembahasan

3.4.2.1 Perbandingan Titik Leleh

Dari hasil pengamatan perbandingan titik leleh senyawa kovalen, tercatat suhu tepat saat urea milai meleleh pada suhu 63°C dan suhu tepat saat seluruh contoh urea meleleh adalah 83°C. Sehingga dari nilai-nilai tersebut didapatkan kisaran titik leleh urea antara 63°C sampai 83°C. Namun dengan literatur titik lelehnya jauh berbeda yaitu 132,7 °C. Adapun untuk naftalen kisaran titik lelehnya yaitu 75 °C

Titik leleh senyawa ion jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan senyawa kovalen. Hal ini disebabkan oleh ikatan antara ion-ion dengan gaya elektrostatis sangat kuat dengan susunan kristal yang tertentu dan teratur.

Data yang telah didapatkan dari literatur yang tentang titik leleh senyawa ion adalah sebagai berikut :

NaCl : mencair pada kisaran suhu 801°C sampai 804°C

KI : mencair pada suhu 681°C

MgSO4 : mencair pada suhu 1124°C

(untuk Urea diperoleh dari http://kampoengmanik.multiply.com)

(untuk naftalena diperoleh dari www.chemicals.co.id

3.4.2.2 Perbandingan wujud

Berdasarkan pengamatan wujud senyawa, etanol memiliki wujud cair dan bening, sedangkan untuk senyawa-senyawa lain seperti naftalen, NaCl, KI, MgSO4 memiliki wujud padat dan berwarna putih. Wujud-wujud tersebut sesuai dengan yang ada pada literatur yang menyatakan bahwa senyawa ion pada umumnya berupa cairan atau gas pada suhu kamar meskipun ada beberapa dari senyawa kovalen yang ditemukan alam bentuk padat seperti naftalen. Hal ini sama seperti teori dalam buku acuan.

3.4.2.3 Perbandingan kelarutan

Dari data perbandingan kelarutan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh bahwa urea larut dalam pelarut (air) tetapi dalam senyawa CCl4 tidak larut. Begitu pula untuk senyawa-senyawa NaCl dan KI juga larut dalam air dan tidak larut dalam senyawa CCl4. Hal ini menandakan bahwa senyawa-senyawa ion larut dalam pelarut polar akibat dipol-dipolnya yang saling meniadakan. Meskipun demikian ada juga senyawa ion yang larut dalam pelarut nonpolar. Untuk senyawa kovalen pada umumnya larut dalam non polar dan sedikit yang larut dalam air. Dari hasil pengamatan hanya naftalen yang tidak larut dalam air, sebaliknya larut pada CCl₄.

Pada percobaan kemudahan terbakar, untuk etanol mudah terbakar, urea sukar terbakar, naftalen mudah terbakar, KI, NaCl dan MgSO4 yang sukar terbakar jika dibakar. Senyawa-senyawa kovalen umumnya bersifat terbakar meskipun ada terdapat senyawa kovalen yang sukar terbakar, misalnya urea dan untuk senyawa ion yang bersifat hampir tidak terbakar. Sifat-sifat fisika etanol umumnya dipengaruhi keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon etanol. Gugus hidroksil dapat berpartisipasi dalam ikatan hidrogen. Sehingga membuat cair dan massa molekul yang sama pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan uap air.

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O ∆Hf = 1049 Kj

3.4.2.5 Uji Bau

Pada percobaan uji bau, senyawa kovalen kebanyakan berbau seperti pada urea dan naftalen yang baunya menyengat. Sedangkan pada senyawa ion hanya sedikit yang berbau seperti yang ditimbulkan oleh KI yang tidak menyengat. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan senyawa kovalen umumnya berbau, yaitu urea, naftalena, aseton, etanol.

3.5 Penutup

3.5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil setelah melakukan percobaan ini adalah:

1) Sifat fisika dan kimia senyawa ion da kovalen bisa dilihat berdasarkan titik leleh dan titik titik leburnya, wujud senyawa, kelarutan, daya hantar listrik, kemudahan terbakar, serta dengan menguji bau tiap-tiap senyawa.

2) Jenis ikatan kimia seperti ikatan ion dan kovalen sangat mempengaruhi sifat fisika dan sifat kimia senyawa.

3) Sifat kimia dan fisika suatu senyawa dipengaruhi pula oleh struktur molekul yang membentuk senyawa tersebut.

4) Etanol dan naftalen termasuk senyawa kovalen, sedangkan NaCl, KI dan MgSO4 termasuk senyawa ion.

3.5.2 Saran

Dalam praktikum ini hendaknya dilakukan dengan seteliti mungkin perbedaan apa saja yang terjadi, sebab kesalahan dalam mengamati akan membuat percobaan tidak berhasil. Sehingga tidak didapatkannya perbandingan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim¹, Pengontrolan Korosi di Pabrik Urea

http://kampoengmanik.multipy.com

diakses: 27 November 2009, pukul 11.45

Anonim², TT-Table chembox new

http://www.chemicals.co.id

diakses pada: 27 November 2009, pukul 12.30

Bird, T., 1986, Penuntun Praktikum Kimia Fisika Untuk Universitas, Gramedia, Jakarta

Pertucci, R. H., 1987, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta

Syukri, S., 1999, Kimia Dasar Jilid 1, Penerbit ITB, Bandung

Wilbraham, A. C. dan Michael M. S., 1992, Pengantar Kimia Organik dan Hayati, Penerbit ITB, Bandung

Tim Dosen Kimia, 2006, Penuntun Praktikum Kimia Dasar, Unlam, Banjarbaru

Tugas

Tugas :

1. Mengapa air disebut molekul nonpolar? Jelaskan sifat dwikutubnya berdasar bentuk molekul!

2. Sebutkan beberapa perbedaan senyawa kovalen dengan senyawa ion! Perbedaan apa saja yang anda amati pada percobaan ini?

3. Sebutkan persenyawaan berikut. Apakah senyawa kovalen atau ionik : MgCl₂, C₄H₁₀, CO₂, LiO, C₃H₈, PCl₃, HCl, MgSO₄, KI, CCl₄, (CH₃)₂CNOH!

4. Senyawa pada no.3 manakah yang dapat memiliki ikatan hidrogen bila dilarutkan dalam air?

Jawab :

1. Karena di bentuk oleh 2 atom yang berbeda sehingga distribusi elektron tidak selalu sama. Elektron akan tertarik ke arah unsur yang lebih elektronegatif oksigen. H₂O memiliki bentuk dasar tetrahedron, tetapi karena adanya pasangan elektron fungsi maka sudut ikatan H-O-H adalah 104,5°. H₂O molekulnya mempunyai kutub positif dan negatif.

2. Senyawa kovalen : titik leleh <350°c,>

Senyawa ion : titik leleh >350°C sampai 1000°C, wujud padat, larut dalam air, sulit terbakar, sedikit yang berbau.

3. Senyawa kovalen : C₄H₁₀, CO₂, C₃H₈, PCl₃, HCl, CCl₄, (CH₃)₂CNOH.

Senyawa ion : MgCl₂, LiO, MgSO₄, KI.

1. Yang dapat berikatan hidrogen bila dilarutkan dalam air adalah (CH₃)₂CNOH.