Ikatan Ion : Pengertian, Proses, Contoh, dan Sifat

Ikatan ion adalah ikatan terbentuk jika terjadi transfer elektron antar atom-atom yang berikatan. Atom yang melepas elektron menjadi ion positif. Atom yang menerima elektron menjadi ion negatif.

Muatan yang berlawanan ini menyebabkan ion-ion tersebut saling tarik menarik. Ikatan ion juga mempunyai sebutan lain yaitu ikatan elektrovalen.

Contohnya garam dapur atau natrium klorida (NaCl).

NaCl tersusun atas ion natrium (Na⁺) dan ion klor (Cl^–) yang saling tarik menarik secara elektrostatik.

Proses Ikatan ion Na⁺ dan Cl^–

Untuk mencapai konfigurasi elektron stabil, atom natrium memberikan satu elektronnya kepada atom klor. Sehingga atom natrium membentuk ion yang bermuatan positif, karena memiliki jumlah proton yang lebih banyak dibandingkan dengan elektronnya.

Sebaliknya, atom klor menerima satu elektron untuk membentuk konfigurasi elektron yang stabil. Akibatnya, atom klor membentuk ion yang bermuatan negatif. Karena memiliki jumlah proton yang lebih sedikit dibandingkan dengan elektronnya.

Jadi, masing- masing ion memiliki muatan yang berlawanan sehingga saling menarik satu sama lain membentuk senyawa natrium klorida.

Ikatan ion hanya dapat terbentuk apabila unsur-unsur yang berikatan mempunyai perbedaan daya tarik elektron (keeelektronegatifan) cukup besar. Perbedaan keelektronegatifan yang besar ini memungkinkan terjadinya serah- terima elektron.

Sifat-Sifat ikatan ion adalah:

1. Bersifat polar sehingga larut dalam pelarut polar
2. Memiliki titik leleh yang tinggi
3. Baik larutan maupun lelehannya bersifat elektrolit

Energi Kisi Senyawa Ion

Pada pembentukan ikatan ion dari dua atom maka perubahan energi yang terjadi dapat kamu perhitungkan dari energi ionisasi kation, afinitas elektron anion dan gaya tarik elektrostatik kedua ion yang berikatan. Kita dapat memprediksi unsur mana yang cenderung membentuk senyawa ion berdasarkan energi ionisasi dan afinitas electron.

Ukuran kuantitatif stabilitas setiap padatan ion adalah energi kisinya. Energi kisi merupakan energi yang dibutuhkan untuk memisahkan 1 mol senyawa ion padat menjadi ionnya dalam fase gas. Energi kisi menunjukkan kekuatan interaksi ionik, yang mempengaruhi titik lebur, kekerasan, kelarutan, dan sifat lainnya.

• Baca Juga: Cara memberikan nama senyawa kimia

Kecenderungan energi kisi dalam tabel periodik

Karena energi kisi adalah hasil dari interaksi elektrostatik di antara ion, maka jika kamu memperkirakan besarnya tergantung pada beberapa faktor, yaitu ukuran ion, muatan ion, dan susunan ion dalam padatan. Kecenderungan energi kisi dapat kamu tinjau dari efek ukuran dan muatan ionik:

Pengaruh ukuran ion.

Coba perhatikan kecendrungan dalam satu golongan dalam tabel periodik, jari-jari ion meningkat. Oleh karena itu, energi elektrostatik antara kation dan anion berkurang karena jarak interion lebih besar.

Gambar berikut menunjukkan ilustrasi ukuran ikatan ion yang berhubungan dengan jarak ikatan yang akan berpengaruh pada kekuatan ikatan dan energi kisi.

Pengaruh muatan ion.

Ketika kita memperhatikan ikatan ion yang terjadi antara litium fluorida dengan magnesium oksida, kita menemukan kation dengan jari-jari yang hampir sama (Li⁺= 76 pm dan Mg²⁺= 72 pm) dan anion dengan jari-jari yang hampir sama (F^–=133 pm dan O^2-= 140 pm).

Dengan demikian, satu-satunya perbedaan yang signifikan adalah muatan ion. LiF berisi ion Li⁺ dan F^– yang bermuatan tunggal, sedangkan MgO mengandung ion Mg²⁺ dan O^2- yang bermuatan ganda. Perbedaan energi kisi mereka sangat mencolok (Brady, 2012).

Energi kisi MgO yang sangat besar mengimbangi energi yang diperlukan untuk membentuk ion Mg²⁺ dan O². Faktanya, energi kisi adalah alasan adanya senyawa dengan 2 kation dan 2 anion.

Baca artikel lainnya:

• Konfigurasi Elektron Kation dan Anion

• Perkembangan Teori Atom

Siklus Born-Haber

Energi kisi dapat kita tentukan secara tidak langsung, yaitu dengan mengasumsikan bahwa pembentukan senyawa ikatan ion terjadi dalam serangkaian langkah.

Prosedur ini, dikenal sebagai siklus Born-Haber. Yang mana menghubungkan energi kisi senyawa ion dengan energi ionisasi, afinitas elektron, dan sifat-sifat atom dan molekul lainnya. Berdasarkan pada hukum Hess. Sedangkan Max Born dan Fritz Haber telah kembangkan.

Siklus Born-Haber mendefinisikan berbagai langkah yang mendahului pembentukan padatan ion.

Contoh reaksi pembentukan antara litium dan florin:

Li_(s) + 1/2F_2(g) → LiF_(s) ∆H_f⁰ = 2594 kJ/mol

Pembentukan LiF dari unsur-unsurnya dapat melalui lima langkah terpisah. dengan aplikasi hukum Hess.

• Konversi litium padat menjadi uap litium (sublimasi):

Li_(s) → Li_(g) ∆H⁰ = 155.2kJ/mol

Energi sublimasi untuk lithium adalah 155,2 kJ / mol.

• Pisahkan 1/2 mol gas F₂ menjadi atom F gas yang terpisah:

Energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan ion dalam 1 mol molekul F₂ adalah 150,6 kJ. Di sini kita mematahkan ikatan menjadi setengah mol F₂, jadi perubahan entalpi adalah 150,6 / 2, atau 75,3, kJ.

• Ionisasi 1 mol atom Li gas

Li_(g)→ Li⁺_(g)+ eˉ ∆H⁰ = 520kJ/mol

Proses ini sesuai dengan ionisasi lithium pertama.

• Tambahkan 1 mol elektron ke 1 mol atom F gas.

F_(g) + eˉ→Fˉ_(g)∆H⁰ = -328kJ/mol

• Gabungkan 1 mol Li gas dan 1 mol F₂ untuk membentuk 1 mol LiF padat:

Li⁺_(g) +Fˉ_(g)→ LiF_(s) ∆H⁰ = ? kJ/mol

Kebalikan dari langkah 5,

e + LiF _(s)→Li⁺_(g) + F _2(g)

Meskipun kita tidak dapat menentukan ΔH°₅ langsung, kita dapat menghitung nilainya dengan prosedur berikut.

Li_(s)→ Li_(g)∆H⁰ = 155.2kJ/mol

F_2(g) → F_(g) ∆H⁰₂ = 75.3kJ/mol

Li_(g) → Li⁺_(g)+ eˉ ∆H⁰₃= 520kJ/mol

F_(g) + eˉ → Fˉ_(g) ∆H⁰₄= -328kJ/mol

Li⁺_(g) +Fˉ_(g)→ LiF _(s) ∆H⁰ = ? kJ/mol

Li_(s) + F_2(g) → LiF _(s) ∆H⁰_keseluruhan =-594.1 kJ/mol

Berdasarkan hukum Hess dapat kita simpulkan

∆H⁰_keseluruhan = ∆H⁰₁ + ∆H⁰₂ +∆H⁰₃ +∆H⁰₄ +∆H⁰₅

atau

-594.1 kJ/mol=155.2kJ/mol + 75.3kJ/mol + 520kJ/mol – 328kJ/mol+ ∆H⁰

Sehingga: ∆H⁰₅ = 1017kJ/mol

Perlu diingat bahwa energi kisi selalu merupakan jumlah yang positif karena pemisahan ion dalam padatan menjadi ion dalam fase gas, oleh hukum Coulomb prosesnya endotermik. Maka, semakin besar energi kisi, semakin mantap benda padat dan semakin erat ikatan antar ion.

Simpulan:

• Ikatan ion terjadi ketika atom logam mentransfer elektron ke atom non logam, dan ion yang dihasilkan menarik masing-masing atom lainnya dan membentuk padatan ionik. Simbol titik elektron Lewis dari atom menggambarkan jumlah elektron valensi untuk unsur golongan utama.
• Kelompok unsur utama cenderung mencapai kestabilan kulit terluar (baik delapan atau dua) dengan membentuk ion sehingga konfigurasi elektron terluarnya sama dengan salah satu unsur gas mulia terdekat.