Ikatan Ion (Elektrovalen)

1. Pengertian Ikatan Ion

Ikatan ion adalah ikatan yang terbentuk sebagai akibat adanya gaya tarik-menarik antara ion positif dan ion negatif. Ion positif terbentuk karena unsur logam melepaskan elektronnya, sedangkan ion negatif terbentuk karena unsur nonlogam menerima elektron. Ikatan ion terjadi karena adanya serah terima elektron. [1]

Atom-atom membentuk ikatan ion karena masing-masing atom ingin mencapai keseimbangan/kestabilan seperti struktur elektron gas mulia. 

Ikatan ion terbentuk antara:

a. ion positif dengan ion negatif,

b. atom-atom berenergi potensial ionisasi kecil dengan atom-atom berafinitas elektron besar (Atom-atom unsur golongan IA, IIA dengan atom-atom unsur golongan VIA, VIIA),

c. atom-atom dengan keelektronegatifan kecil dengan atom-atom yang mempunyai keelektronegatifan besar. [1]

Sifat-sifat senyawa ion sebagai berikut.

a. Dalam bentuk padatan tidak menghantar listrik karena partikel-partikel ionnya terikat kuat pada kisi, sehingga tidak ada elektron yang bebas bergerak.

b. Leburan dan larutannya menghantarkan listrik.

c. Umumnya berupa zat padat kristal yang permukaannya keras dan sukar digores.

d. Titik leleh dan titik didihnya tinggi.

e. Larut dalam pelarut polar dan tidak larut dalam pelarut nonpolar. [1]

2. Atom Na dan Cl Berikatan dengan Cara Serah Terima Elektron

Atom Na memiliki konfigurasi elektron 2 8 1 sehingga elektron valensinya 1. Adapun konfigurasi elektron atom Cl adalah 2 8 7 sehingga elektron valensinya adalah 7. Dalam keadaan netral, atom Na dan Cl memiliki jumlah elektron dan proton yang sama banyak. Atom Na memiliki 11 proton dan 11 elektron, sedangkan atom Cl memiliki 17 proton dan 17 elektron.

Pada keadaan ini, atom Na dan Cl tidak stabil. Berdasarkan kaidah oktet, untuk mencapai kestabilannya, atom Na harus melepaskan 1 elektron, sedangkan atom Cl membutuhkan 1 elektron. Apakah yang terjadi jika atom Na melepaskan elektron dan atom Cl menerima 1 elektron?

Atom Na akan bermuatan positif karena jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektron. Adapun atom Cl akan bermuatan negatif karena jumlah proton lebih sedikit daripada jumlah elektron. Dengan demikian, atom Na dan Cl dapat mencapai kestabilannya dengan cara serah terima elektron. Atom Na menyerahkan 1 elektron kepada atom Cl sehingga atom Cl menerima 1 elektron dari atom Na.

Karena berbeda muatan, ion Na⁺ dan ion Cl^– akan saling tarik-menarik. Interaksi yang dinamakan interaksi elektrostatik ini berlangsung secara terusmenerus. Ikatan kimia yang terbentuk dengan cara serah terima elektron, seperti pembentukan NaCl, dinamakan ikatan ion. Senyawa yang terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa ion.

Catatan Kimia :

Ikatan ion adalah ikatan elektrostatik antara kation dan anion yang menyatukan ion-ion menjadi senyawa ionik. Contohnya ikatan pada senyawa NaCl.

Contoh Soal:            

1) Bagaimana proses pembentukan ikatan ion pada senyawa-senyawa berikut.

a. CaCl₂

b. MgO

Kunci Jawaban :

a. Konfigurasi elektron atom Ca: 2 8 8 2

Konfigurasi elektron atom Cl: 2 8 7

Untuk mencapai kestabilannya, atom Ca harus melepaskan 2 elektron, sedangkan atom Cl membutuhkan 1 elektron. Jadi, atom Ca memberikan masing-masing 1 elektron kepada 2 atom Cl sehingga 1 atom Ca mengikat 2 atom Cl. Setelah melepaskan 2 elektron, atom Ca menjadi ion Ca²⁺. Adapun atom Cl menjadi ion Cl^– setelah menerima 1 elektron. Senyawa yang terbentuk adalah CaCl₂.

b. Konfigurasi atom Mg: 2 8 2

Konfigurasi atom O: 2 6

Untuk mencapai kestabilannya, atom Mg harus melepaskan 2 elektron, sedangkan atom O membutuhkan 2 elektron. Jadi, atom Mg memberikan 2 elektron kepada atom O sehingga 1 atom Mg mengikat 1 atom O. Setelah melepaskan 1 elektron, atom Mg menjadi ion Mg²⁺ . Adapun atom O menjadi ion O^2–, senyawa yang terbentuk adalah MgO.

2) Unsur Mg, C, N, O dan S berturut-turut memiliki nomor atom: 12, 6, 7, 8, dan 16. Pasangan unsur yang memiliki ikatan ionik adalah ....

A. C dan S

B. Mg dan O

C. N dan O

D. C dan O

E. C dan N

Kunci Jawaban :

Ikatan ionik adalah ikatan antara unsur logam dan non logam. Ikatan ion terjadi antara unsur yang melepas elektron dan unsur yang menerima elektron. Unsur logam: Mg Unsur non logam: C, N, O, S Jadi, yang mungkin terjadi ikatan ion adalah (B) Mg dan O.

3. Senyawa Ion Memiliki Struktur Ion Raksasa (Lattice)

Garam dapur (NaCl) merupakan senyawa ionik yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Petani garam memperoleh kristal NaCl secara tradisional yaitu dengan cara menguapkan air laut dengan bantuan sinar matahari.

Jutaan atau bahkan miliaran ion Na⁺ dan ion Cl^- dalam garam saling tarik-menarik sehingga membentuk struktur ion raksasa. Bagian kecil dari struktur ion raksasa NaCl dapat diamati pada gambar berikut.

Jika Anda mengamati gambar tersebut secara teliti, Anda akan melihat bahwa setiap ion Na+ dapat mengikat 6 ion Cl^-. Begitu pula dengan ion Cl^- yang dapat mengikat 6 ion Na⁺.

3) Nomor atom unsur A, B, C, D, dan E berturut-turut 6, 8, 9, 16, dan 19. Pasangan unsur yang dapat membentuk ikatan ion adalah pasangan antara unsur ….

A. A dan C

B. C dan E

C. B dan D

D. C dan D

E. A dan B

Kunci Jawaban :

Ikatan ion terbentuk antara atom logam dan nonlogam. Sifat atom logam dan nonlogam ditentukan oleh elektron valensi.

Atom	Nomor Atom	Konfigurasi Elektron	Elektron Valensi	Sifat Atom
A	6	2 4	4	Nonlogam
B	8	2 6	6	Nonlogam
C	9	2 7	7	Nonlogam
D	16	2 8 6	6	Nonlogam
E	19	2 8 8 1	1	Logam

Jadi, pasangan yang dapat membentuk ikatan ion adalah (B) C dan E.

3. NaCl Memiliki Titik Didih yang Sangat Tinggi dan Mudah Rapuh

Na⁺ dan Cl^- memiliki interaksi elektrostatik yang sangat kuat sehingga untuk memutuskan ikatan tersebut diperlukan energi yang cukup tinggi. Itulah sebabnya senyawa NaCl memiliki titik didih yang sangat tinggi, yaitu 1.465 °C.

Selain titik didih yang sangat tinggi, NaCl juga memiliki sifat mudah rapuh. Mengapa demikian? Struktur NaCl tersusun atas beberapa lapisan. Bayangkanlah apa yang akan terjadi jika lapisan bagian atas kristal NaCl diberikan dorongan.

Lapisan bagian atas akan bergeser sehingga ion-ion pada lapisan atas dan lapisan di bawahnya yang bermuatan sama akan saling berhadapan. Anda tentu telah mengetahui bahwa ion-ion yang bermuatan sama akan tolak-menolak. Dengan demikian, ikatan akan terlepas sehingga tidak heran jika garam dapur mudah rapuh. Ujilah kerapuhan garam dapur yang masih berbentuk balok.

4. Contoh Ikatan Ion Lainnya :

a . Ikatan ion pada 19K dan 8O dalam K₂O [1]

Konfigurasi elektron:

K : 2, 8, 8, 1 (melepas 1 elektron) membentuk K⁺

O : 2, 6 (menerima 2 elektron) membentuk O^2–

2K⁺ + O^2– → K₂O

b. Ikatan ion pada Fe (elektron valensi 3) dengan Cl (elektron valensi 7) membentuk FeCl₃ [1] 

Fe mempunyai elektron valensi 3 akan membentuk Fe³⁺

Cl mempunyai elektron valensi 7 akan membentuk Cl^–

Fe³⁺ + 3Cl^– → FeCl₃

c. Ikatan ion antara Ca dan F [2]   

Konfigurasi elektron:

Ca : 2, 7 (melepas 2 elektron) membentuk Ca²⁺ (2, 8)

F : 2, 7 (menerima 1 elektron) membentuk F + 1e^- (2, 8) (Catatan : Supaya persamaan reaksinya setimbang maka F ada 2 sehingga menjadi 2F, masing-masing menerima 1 elektron dari Ca)

Sehingga persamaan reaksinya menjadi :

Ca²⁺ + 2F^– → CaF₂

Perpindahan elektron dari Ca ke F.

d. Ikatan ion antara Li dan O [2]

Konfigurasi elektron:

Li : 2, 1 (melepas 1 elektron) membentuk Li⁺ (2)

O : 2, 6 (menerima 2 elektron) membentuk O + 2e^- (2, 8)

Sehingga persamaan reaksinya menjadi :

2Li⁺ + O^2– → Li₂O

Perpindahan elektron dari Li ke O.

e. Ikatan ion antara Li dan O [2]

Konfigurasi elektron:

Al : 2, 8, 3 (melepas 3 elektron) membentuk Al³⁺ (2, 8)

F : 2, 7 (menerima 1 elektron) membentuk F + 1e^- (2, 8) (Catatan : Supaya persamaan reaksinya setimbang maka F ada 3 sehingga menjadi 3F, masing-masing menerima 1 elektron dari Al)

Sehingga persamaan reaksinya menjadi :

Al³⁺ + 3F^– → AlF₃

Perpindahan elektron dari Al ke F.