Ikatan pada Hidrogen Halida

Yang disebut dengan hidrogen halida adalah ikatan hidrogen dengan atom dalam anggota golongan halogen, yaitu F, Cl, Br, I, sehingga membentuk senyawa HF, HCl, HBr, HI. 

Diketahui bahwa pada atom halogen, terdapat 7 elektron valensi sehingga seluruh orbital terisi penuh kecuali 1 orbital yang hanya terisi 1 elektron. Oleh karena itu hibridisasi yang terbentuk adalah sp3. 

Dengan demikian ikatan yang terbentuk antara atom halogen dan hidrogen adalah antara orbital sp3 dari atom halogen dan s dari hidrogen. 

Peta pontensial elektriknya tampak seperti di bawah, dan juga dapat dilihat bagaimana molekul terbentuk membentuk linear. 

Menarik membahas ikatan pada hidrogen halida, dimana tiap atom halogen dalam tabel periodik berada pada golongan yang sama tapi pada periode yang berbeda, sehingga perbedaan letaknya pada periode tersebut membedakan pula posisi elektron valensi, semakin urutan dalam tabel ke bawah, semakin jauh posisi elektron valensinya.

atom Halogen berada dalam lingkaran merah

Elektron valensi atom fluorin terletak pada kulit kedua elektron (sebagaimana nomor atom fluorin adalah 9, sehingga konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p5, angka 2 di depan menunjukkan posisi elektron), sementara elektron valensi klorin terletak pada kulit ketiga (nomor atom klorin adalah 17, konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5) dan seterusnya. Perbedaan ini menyebabkan jarak antara nukleous dengan elektron valensi yang berikatan berbeda, semakin berada di posisi kulit elektron dalam angka yang besar, semakin jauh jaraknya. Jadi dalam hal ini, jarak elektron valensi klorin lebih jauh daripada fluorin. 

Semakin jauh jarak juga menggambarkan semakin berkurangnya densitas elektron selaras juga dengan berkurangnya kekuatan ikatan. Sebagai perbandingan, dapat dilihat pada gambar di bawah:

Densitas elektron dari HF > HCl > HBr > HI berkurang. Dalam arti HF memiliki densitas elektron lebih besar dari HCl, HCl lebih besar dari HBr, dan HBr lebih besar dari HI. 

Menurutku mengapa densitas elektronnya pada HF besar, karena jarak ikatannya kecil, maka elektron yang ada makin rapat, saking sempitnya. Berbeda pada HI yang jarak ikatannya makin besar, elektron dapat dengan leluasa berada, sehingga tidak terlalu rapat, oleh karena itulah densitas elektron pada HI lebih kecil dari HF.

Begitu juga kekuatan elektronnya, ikatan elektron HF menjadi yang paling besar di antara lainnya. Menurutku juga kaitannya dengan densitas elektronnya yang besar pada HF, memungkinkan antar elektron untuk mudah berinteraksi dan memperkuat ikatan, sementara pada HI, yang mana elektronnya berpencar jauh saking luasnya jarak, menjadi sulit untuk saling memperkuat ikatan. 

Tetapi, panjang ikatan bersifat menaik, semakin ke HI, semakin panjang ikatannya, sehingga sifatnya menjadi begini HF< HCl < HBr < HI.

HI memiliki panjang ikatan yang lebih besar dari HBr, HBr lebih besar dari HCl, HCl lebih besar dari HI. Tentu saja panjang ikatan ini berkaitan dengan besarnya jarak ikatan, ketika semakin besar jaraknya, ikatan menjadi semakin panjang. 

Rangkuman data secara hitungan saintifik dapat dilihat dalam tabel di bawah:

Sekian untuk pembahasan mengenai ikatan pada hidrogen halida kali ini. Semoga dapat bermanfaat. Mohon maaf apabila ada salah. Terima kasih sudah berkunjung ^^

Ikatan pada Air

Molekul air terdiri dari 1 atom O dan 2 atom H. Kali ini, ikatan terbentuk antara atom O dan H. Atom O memiliki 6 elektron valensi, artinya terdapat 2 pasang elektron bebas. Seperti pada amonia, kedua pasang elektron bebas ini juga menempati orbital sp3 terhibridisasi. 

Bedanya dengan amonia, karena ada 2 pasang elektron bebasnya, maka sudut ikatan menjadi semakin sempit, akibat dorongan dari kedua pasangan elektron tersebut. Lebih sempit daripada amonia, yaitu 104,5 derajat (ingat sudut ikatan pada amonia adalah 107,3 derajat).

Peta pontensial elektriknya adalah seperti gambar di bawah. 

Tampak warna memerah di area sebagian, yang menunjukkan muatan negatifnya. Karena bentuk struktur juga tidak simetris, dan kita tidak bisa mengabaikan adanya muatan negatif yang terkonsentrasi di dua pasangan elektron bebas, maka molekul air bersifat polar.

Ikatan Pada Amonia dan Ion Amonium

Sekarang mari kita pelajari bentuk molekul dari senyawa amonia, sedikit bukan tentang karbon, tetapi tentang atom nitrogen, tetangganya karbon. Jika karbon memiliki 4 elektron valensi, nitrogen memiliki 5 elektron valensi. Karena elektron valensinya yang lebih 1 daripada karbon tersebut, maka terdapat 1 elektron pasangan bebas, dan yang siap untuk membentuk ikatan hanya 3 elektron saja. Oleh karena itu pula, nitrogen berikatan dengan 3 atom hidrogen untuk menjadi oktet membentuk amonia.

Lalu bagaimana hibridisasinya?

Sama seperti anion metil, dimana 1 pasangan elektron bebas menempati orbital hibdrid sp3. Oleh karena itu pula, ikatan antara atom nitrogen dan hidrogen adalah tumpang tindih antara orbital sp3-s. Begitu pula dengan sudut yang dibentuk, karena saking besarnya tolakan dengan elektron pasangan bebas, sudut ikatan atom N dan H menjadi makin sempit, lebih kecil dari sudut ikatan metana yang 109,5, yaitu sebesar 107,3 derajat.

Karena mirip model ikatannya dengan anion metil, begitu pula bentuk molekulnya, yaitu trigonal piramida, dengan peta potensial elektrik juga mirip seperti di bawah, dimana area paling atas memerah. Menunjukkan adanya perbedaan polaritas, sehingga amonia termasuk ke dalam senyawa polar.

Bagaimana dengan ikatan pada ion amonium atau NH4+?

Dalam ion amonium, terdapat tambahan 1 atom H dengan muatan positif. Keberadaan 1 atom H ini tentunya akan memadati ruang ikatan dengan 3 atom H sebelumnya. Berbeda dengan kation metil dimana hanya ada muatan positif yang menempati orbital p tidak terhibridisasi, tidak ada atom kan, jadi tidak berkontribusi terhadap kesempitan dalam ruangan, sehingga hanya terbagi 3 ruangannya dan membentuk trigonal planar. Ini terdapat atom, sehingga tidak cocok jika masuk ke dalam orbital p tidak terhibridisasi, jadi keberadaannya harus diakui meski tidak ada muatan elektronnya. Oleh karena itu orbital yang cocok adalah, sp3, dibagi sama rata dengan ruangan ikatan yang ditempati 3 atom H lainnya. 

Jadi, bentuk molekulnya adalah tetrahedron, dengan sudut ikatan 109,5 derajat, sama seperti metana. Peta potensial elektriknya juga tidak ada yang menguning, menunjukkan tidak adanya konsentrasi muatan negatif,s hingga ion amonium bersifat nonpolar.