PERBANDINGAN SENYAWA KOVALEN DAN IONIK

 

PERCOBAAN VII

PERBANDINGAN SENYAWA KOVALEN DAN IONIK

Nama                           : Kevin Aldi Saputra

Nim                              : F1E223041

Prodi                            : TEKNIK ELEKTRO

Hari atau tanggal           : 17-11-2023

Kelompok                     : VI (ENAM)

I.               TUJUAN

1.     Dapat Mengenal perbedaan antara senyawa kovalen dan ionik

2.     Dapat Mempelajari jenis ikatan dan struktur molekul yang mempengaruhi senyawa langsung

3.     Dapat Membandingkan sifat fisis dan kimia beberapa pasang isomer

4.     Dapat Mempersiapkan diri untuk memasuki praktikum kimia organik

II.              LANDASAN TEORI

Perbedaan fisik yang paling mencolok antara senyawa kovalen ionik terdapat padatitik leleh,kelarutan, dan hantaran listriknya. Ketiga perbedaan ini umumnya disebabkan oleh kekuatan ikatan ionik yang lebih besar daripada ikatan kovalen. Senyawa kovalen adalah senyawa yang terbentuk dari ikatan kovalen, yaitu ikatan yang terjadi karena adanya penjajaran elektron antara dua atom atau lebih. Senyawa kovalen biasanya terdiri dari unsur-unsur non-logam, seperti hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, dan belerang. Senyawa kovalen memiliki sifat-sifat khas, seperti titik leleh dan titik didih rendah, tidak menghantarkan listrik, dan kelarutan tergantung pada polaritas molekul(Pertiwi et al. 2016).

Ionik adalah kata yang berhubungan dengan ion, yaitu partikel bermuatan listrik yang terbentuk karena perpindahan elektron antara atom-atom. Ionik juga dapat merujuk pada jenis ikatan kimia yang terjadi karena adanya tarik-menarik antara ion positif dan ion negatif. Senyawa yang memiliki ikatan ionik disebut senyawa ionik. Contoh senyawa ionik adalah garam (NaCl), kapur (CaCO₃), dan soda kue (NaHCO₃). Senyawa ionik memiliki sifat-sifat khas, seperti titik leleh dan titik didih tinggi, menghantarkan listrik dalam fase cair atau larutan, dan larut dalam pelarut polar seperti air. (Apriani et al. 2021).

Senyawa kovalen terbentuk dari dua atau lebih atom non-logam yang berbagi elektron valensi untuk mencapai konfigurasi elektron yang stabil seperti gas mulia. Contoh atom non-logam yang dapat membentuk senyawa kovalen adalah hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, klorin, dan lain-lain. Contoh senyawa kovalen yang umum adalah air (H2O), metana (CH4), amonia (NH3), karbon dioksida (CO2), dan hidrogen klorida (HCl). Senyawa kovalen memiliki beberapa sifat khas, seperti titik didih dan titik leleh yang rendah, tidak dapat menghantarkan listrik, dan larut dalam pelarut non-polar. Senyawa kovalen dapat dibedakan menjadi kovalen polar dan kovalen non-polar, tergantung pada perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan. Kovalen polar terjadi ketika atom-atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar, sehingga elektron-elektron yang berbagi tidak seimbang dan menghasilkan muatan parsial pada atom-atom tersebut. Contoh kovalen polar adalah H2O, NH3, dan HCl. Kovalen non-polar terjadi ketika atom-atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan yang kecil atau sama, sehingga elektron-elektron yang berbagi seimbang dan tidak menghasilkan muatan pada atom-atom tersebut(Abdassah, 2017).

III.           ALAT DAN BAHAN

3.1    ALAT

Adapun alat yang di perlukan sebagai berikut :

1. Tabung kapiler

2. Termometer

3. Tabung reaksi

4. Sudip

5. Bunsen

3.2     BAHAN

Adapun bahan yang di perlukan sebagai berikut :

1. NaCl

2. KI

3. MgSO4

4. (CH3)2CHOH

5. C10H8

6. C6H4Cl2

7. CaCl4

8. Naftalen

9. P-dikloro benzena

10. Logam natrium

11. Isopropil alkohol

12. N-heksana

13. Siklo heksana

14. n-dekana

15. n-dekana

16. t-butil alkohol

17. 0- dikloro benzena

18. Air

19. Eter

IV.           PEMBAHASAN

Dalam percobaan ini dilakukan pengujian perbandingan titik leleh, kelarutan, dan daya hantar listrik, untuk dapat membandingkan perbandingan sifat senyawa ionik dan senyawa kovalen. Dalam menentukan suatu senyawa tersebut senyawa ionik ataupun kovalen, kita tidak bisa hanya dengan melihat salah satu sifatnya saja, tetapi kita juga harus melihat keseluruhan dari sifat – sifat tersebut, Karena ada sebagian sifat dari senyawa ionik yang dimiliki senyawa kovalen, agar kita dapat membedakan kedua senyawa tersebut, kita melakukan percobaan di bawah ini :

4.1  Perbandingan titik leleh

 Praktikum kali ini kita melakukan percobaan untuk mengetahui perbandingan sifat senyawa ion dan senyawa kovalen. Disini kita menggunakan beberapa bahan, diantaranya yaitu urea, naftalena, NaCl, KI, MgSO4 dan Isopropil alkohol. Disini kita akan melakukan beberapa percobaan untuk mengetahui kelarutan , titik leleh, dan daya hantar listrik dari berbagai macam tersebut dan kita dapat membandingkan atara senyawa kovalen yang terdiri dari isopropil alkohol dan naftalen. Kemudian untuk senyawa ion yaitu urea, NaCl, MgSO4, KI. Secara umum, senyawa ionik memiliki titik leleh yang lebih tinggi daripada senyawa kovalen, karena ikatan ionik yang terbentuk antara atom-atom yang berbeda muatan lebih kuat daripada ikatan kovalen yang terbentuk antara atom-atom yang berbagi elektron. Untuk memutuskan ikatan ionik, dibutuhkan energi yang lebih besar daripada ikatan kovalen. Oleh karena itu, senyawa ionik memerlukan suhu yang lebih tinggi untuk meleleh daripada senyawa kovalen.

Senyawa kovalen, dalam bentuk padat, cenderung membentuk kisi yang kurang teratur, dengan interaksi antarmolekul yang lebih lemah.  Namun, ada juga senyawa kovalen yang memiliki titik leleh yang tinggi, seperti intan, grafit, dan silikon. Dari hasil percobaan perbandingan titik leleh senyawa kovalen, dengan memanaskan senyawa seperti urea dan naftalena, maka didapatkan beberapa perbedaan pada perbandingan titik leleh, sehingga dari nilai-nilai tersebut didapatkan kisaran titik leleh Naftalena antara 70,3°C. Namun dengan literatur yang saya ambil dari internet (John 2009) titik lelehnya jauh berbeda yaitu 88^oC. C. Perbedaan perbandingan titik leleh hasil percobaan dengan literatur titik leleh disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu ketidaktepatan penelitian yang dilakukan saat percobaan kemudian ketidaktepatan data hasil percobaan, dan pada saat pencucian tabung reaksi yang akan digunakan masih ada zat yang tersisa (belum benar-benar bersih) dan kering. Seharusnya praktikan harus teliti dalam hal kebersihan karena sangat berpengaruh terhadap percobaan.

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 (Brady 1999) tentang titik leleh senyawa ion adalah sebagai berikut : NaCl mencair pada kisaran suhu 801^oC sampai 804^oC. KI meleleh pada suhu 681^oC. MgSO4 meleleh pada suhu 1124^oC.

Dari percobaan ini kita dapat mengetahui bahwa ikatan molekul pada ikatan kovalen lebih lemah dibandingkan ikatan molekul pada ikatan ionik. Hal ini ditinjau dari titik leleh ikatan kovalen yang lebih kecil daripada titik leleh pada ikatan ionik. Karena titik leleh ikatan kovalen relatif kecil maka atom-atom yang saling berikatan mudah lepas atau terurai, dapat dikatakan bahwa ikatan molekulnya lemah sehingga mudah meleleh. Sebaliknya ikatan ion yang memiliki titik leleh yang tinggi dikarenakan ikatan antar atom pada ikatan ion sangat kuat sehingga sulit untuk diuraikan atau dilelehkan.

4.2  Perbandingan Kelarutan

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat untuk larut dalam pelarut tertentu pada kondisi tertentu. Perbandingan kelarutan antara senyawa kovalen dan ionik mencerminkan perbedaan sifat kimia dan ikatan antarpartikel pada senyawa tersebut. Pada percobaan ini selain untuk mengetahui titik leleh juga dilakukan percobaan untuk mengetahui kelarutannya. Dalam hal ini kita menggunakan dua macam pelarut yaitu air yang memiliki sifat polar dan pelarut CCl4 yang merupakan pelarut non polar.

 Pertama-tama kita ambil beberapa banyak urea kira-kira seujung sudip dimasukkan dalam tabung reaksi yang sudah berisi pelarut. Tabung reaksi pertama berisi air dan tabung reaksi kedua berisi CCl4. Kemudian di kocong perlahan sampai terjadi perubahan di kedua tabung reaksi. Catat pengamatan di laporan sementara. Kemudian cara yang sama dilakukan juga untuk bahan-bahan yang lain. Untuk bahan yang sediaannya kristal dilakukan pengocokan yang seksama dan perlahan hingga beberapa saat karena sediaannya kristal jadi lebih sukar cepat larut dari pada sediaan yang serbuk. Dari data perbandingan kelarutan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen diperoleh bahwa urea larut dalam pelarutnya (air) tetapi dalam senyawa CCl4 tidak larut. Begitu pula untuk senyawa-senyawa NaCl, KI, MgSO4 , dan Isopropil Alkohol yang juga larut dalam air dan tidak larut dalam senyawa CCl4.

Senyawa yang dapat larut pada pelarut air maupun karbon tetraklorida disebabkan karena senyawa tersebut bersifat ionik terhadap pelarutnya dimana pelarut tersebut termasuk dalam pelarut polar. Sedangkan senyawa yang tidak larut pada pelarut tersebut dikarenakan senyawa tersebut menjadi bersifat kovalen sehingga sangat sulit untuk senyawa tersebut berinteraksi dengan pelarut yang sifatnya polar. Walaupun begitu, tidak semua senyawa kovalen bersifat non polar, ada beberapa senyawa kovalen yang bersifat polar sehingga mudah larut dalam pelarut polar. Dengan ini dapat disimpulakan, larut atau tidaknya suatu senyawa tergantung pada sifat dari senyawa yang akan dilarutkan dengan sifat pelarutnya (polar dan nonpolar).

4.3  Senyawa berantai lurus dan lingkar

Senyawa berantai lurus dan senyawa berantai lingkar adalah dua kategori struktur molekuler yang dapat ditemui dalam kimia organik. Perbedaan dalam susunan atom-atom dalam rantai karbon memainkan peran penting dalam sifat fisik dan kimia dari senyawa-senyawa ini.Senyawa berantai lurus memiliki rantai karbon yang disusun secara sejajar dan tidak membentuk cincin. Molekul ini memiliki struktur yang serupa dengan rantai atau tali, dan atom-atom karbonnya dihubungkan secara linear atau lurus.Contoh senyawa berantai lurus termasuk etana (C2H6), propana (C3H8), dan butana (C4H10). Ketiga senyawa ini memiliki rantai karbon yang membentang secara lurus.Senyawa berantai lurus cenderung lebih reaktif pada ujung rantainya. Reaksi kimia, seperti substitusi atau pemecahan ikatan, sering terjadi di ujung rantai.

Senyawa berantai lingkar memiliki rantai karbon yang membentuk cincin tertutup atau sirkular. Atom karbon di dalam cincin membentuk ikatan yang kembali pada dirinya sendiri, membentuk struktur tertutup.Contoh senyawa berantai lingkar termasuk siklopropana (C3H6), siklobutana (C4H8), dan senyawa aromatik seperti benzena (C6H6). Siklopropana membentuk cincin tiga atom karbon, sedangkan siklobutana membentuk cincin empat atom karbon. Benzena memiliki cincin enam atom karbon.Senyawa berantai lingkar cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dibandingkan dengan senyawa berantai lurus dengan jumlah atom karbon yang sama. Ini disebabkan oleh kestabilan tambahan yang diperoleh dari pembentukan ikatan cincin. Senyawa berantai lingkar memiliki kestabilan tambahan karena ikatan kembali di dalam cincin, yang sering disebut sebagai kestabilan cincin. Senyawa aromatik, seperti benzena, menunjukkan kestabilan tambahan karena adanya ikatan rangkap resonansi di sepanjang cincin. Senyawa berantai lingkar cenderung mengalami reaksi kimia di sepanjang cincin dan mungkin kurang reaktif pada ujung rantainya.

Senyawa yang memiliki rantai lurus dan rantai lingkar memiliki perbedaan signifikan dalam struktur molekuler dan sifat-sifat kimia maupun fisik yang dimilikinya. Perbedaan dalam sifat fisik, reaktivitas, dan kestabilan antara senyawa yang memiliki rantai lurus dan rantai lingkar dapat diatribusikan pada struktur molekuler yang mendasarinya. Pengaruh dari struktur ini memainkan peran penting dalam menentukan perilaku kimia dan properti fisik dari senyawa-senyawa ini.

Ikatan kovalen yang terbentuk antara atom-atom dalam molekul memainkan peran kunci dalam menentukan struktur molekuler. Ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap tiga antara atom-atom karbon dapat menghasilkan struktur rantai yang berbeda. Distribusi elektron di sekitar atom-atom dalam molekul mempengaruhi bagaimana atom-atom tersebut membentuk ikatan dan menentukan bentuk rantai. Gaya tolak-tolak elektron, seperti yang dijelaskan dalam teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), juga berperan dalam menentukan bentuk molekul. Heksana (C6H14) dan sikloheksana (C6H12) adalah dua senyawa hidrokarbon alifatik yang sering digunakan sebagai pelarut dalam laboratorium kimia. Keduanya merupakan isomer, tetapi memiliki struktur molekuler yang berbeda Sikloheksana adalah hidrokarbon siklik yang memiliki cincin karbon enam. Struktur molekulnya memiliki cincin enam atom karbon tanpa ikatan rangkap atau substituen. Sikloheksana juga adalah cairan bening dan tidak berwarna pada suhu kamar.

Seperti heksana, sikloheksana juga tidak memiliki warna yang khas, dan solusinya yang murni umumnya tidak berwarna.Sikloheksana memiliki titik didih sekitar 81 °C dan titik leleh sekitar 6 °C. Berikut ini adalah struktur sikloheksana:

4.4  Isomer

Isomer adalah senyawa kimia yang memiliki rumus molekuler yang sama, tetapi struktur molekuler atau pengaturan atom-atomnya berbeda. Dengan kata lain, isomer memiliki jumlah atom yang sama dari unsur-unsur yang sama, tetapi atom-atom ini disusun dalam urutan yang berbeda atau memiliki struktur yang berbeda. Konsep isomer sangat penting dalam kimia organik dan anorganik karena memungkinkan adanya keragaman struktur molekuler dengan sifat-sifat yang berbeda. Isomer penting karena mampu memberikan keragaman struktur molekuler, yang pada gilirannya dapat memengaruhi sifat-sifat kimia dan fisik senyawa. Pemahaman isomer membantu ilmuwan memahami dan merancang molekul dengan sifat tertentu untuk berbagai aplikasi, mulai dari industri kimia hingga ilmu kedokteran.

Isomer dengan struktur yang lebih besar atau molekul yang lebih bercabang biasanya memiliki titik didih yang lebih rendah karena interaksi antarmolekul yang lebih lemah. Kelarutan senyawa dalam pelarut dapat dipengaruhi oleh struktur. Senyawa polar cenderung lebih larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar lebih larut dalam pelarut nonpolar. Isomer yang memiliki gugus fungsi atau ikatan kimia pada tempat yang berbeda dapat menunjukkan reaktivitas yang berbeda. Gugus fungsi pada posisi yang berbeda dapat memberikan akses yang berbeda terhadap reagen dan jalur reaksi yang berbeda.

Penting untuk dicatat bahwa pengaruh struktur kimia terhadap sifat fisik senyawa adalah hasil dari interaksi kompleks antara atom-atom dan gugus-gugus dalam molekul. Oleh karena itu, pemahaman struktur kimia menjadi kunci untuk meramalkan dan memahami sifat-sifat fisik senyawa kimia. Percobaan ini dapat membantu mengidentifikasi sifat-sifat kimia yang membedakan senyawa kovalen dan ionik melalui reaksi natrium dengan sampel yang berbeda. Hasil pengamatan, seperti pembentukan gas hidrogen atau konduktivitas larutan, dapat memberikan petunjuk tentang apakah senyawa tersebut bersifat ionik atau kovalen.

selain natrium (Na), Anda dapat menggunakan logam lain dalam percobaan perbandingan senyawa kovalen dan ionik. Beberapa logam memiliki tingkat reaktivitas yang berbeda terhadap air, dan pemilihan logam dapat memberikan kontrast yang menarik dalam percobaan. Berikut adalah beberapa contoh logam lain yang dapat digunakan:

1. Kalium (K):

• Kalium adalah logam alkali serupa dengan natrium dan juga sangat reaktif terhadap air. Reaksi kalium dengan air serupa dengan reaksi natrium, membentuk hidroksida kalium (KOH) dan gas hidrogen (H2).

2. Litium (Li):

• Litium adalah logam alkali yang kurang reaktif dibandingkan dengan natrium dan kalium. Reaksinya dengan air lebih lambat, tetapi tetap membentuk hidroksida litium (LiOH) dan gas hidrogen (H2).

3. Kalsium (Ca):

• Kalsium adalah logam alkali tanah yang lebih reaktif terhadap air daripada natrium. Reaksinya dengan air menghasilkan hidroksida kalsium (Ca(OH)2) dan gas hidrogen (H2).

4. Logam Alkali Tanah Lainnya:

• Berbagai logam alkali tanah seperti magnesium (Mg) dan stronsium (Sr) juga dapat digunakan untuk percobaan ini dengan tingkat reaktivitas yang berbeda.

5. Logam Alkaline Tanah Lainnya:

• Logam alkaline earth lainnya seperti bari (Ba) dapat memberikan variasi reaktivitas yang menarik dalam eksperimen ini.

Tujuan percobaan kecepatan terbakar dalam senyawa kovalen dan ionik adalah untuk membandingkan laju reaksi pembakaran atau pembakaran dari senyawa-senyawa tersebut. Dalam konteks senyawa organik atau hidrokarbon, kecepatan terbakar mengukur seberapa cepat senyawa tersebut bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan produk pembakaran seperti karbon dioksida (CO2) dan air (H2O).

Percobaan ini bertujuan untuk mengevaluasi dan membandingkan sifat-sifat pembakaran antara senyawa-senyawa yang bersifat kovalen (seperti hidrokarbon organik) dan senyawa-senyawa yang bersifat ionik (seperti garam anorganik). Laju pembakaran dapat memberikan wawasan tentang energi yang dilepaskan selama reaksi dan ketersediaan oksigen untuk reaksi tersebut.

Dengan membandingkan kecepatan terbakar antara senyawa kovalen dan ionik, peneliti dapat mendapatkan informasi tentang reaktivitas relatif dan karakteristik pembakaran yang mungkin berbeda antara kedua jenis senyawa tersebut. Ini dapat memberikan pemahaman lebih lanjut tentang sifat kimia dari senyawa-senyawa tersebut dan potensial aplikasinya dalam berbagai konteks.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Abdassah, Marline. 2017. “Nanopartikel Dengan Gelasi Ionik.” Jurnal Farmaka 15 (1): 45–52.

Apriani, Ririn, Andi Ifriani Harun*, Erlina Erlina, Rachmat Sahputra, and Maria Ulfah. 2021. “Pengembangan Modul Berbasis Multipel Representasi Dengan Bantuan Teknologi Augmented Reality Untuk Membantu Siswa Memahami Konsep Ikatan Kimia.” Jurnal IPA & Pembelajaran IPA 5 (4): 305–30. https://doi.org/10.24815/jipi.v5i4.23260.

Pertiwi, Binar Ari, Rudiana Agustini, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika, Dan Ilmu, and Pengetahuan Alam. 2016. “Pengembangan Lembar Kegiatan Siswa (Lks) Berorientasi Problem Based Learning Pada Materi Senyawa Kovalen Polar Dan Nonpolar Untuk Melatihkan Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi Development of Student Worksheet (Lks) Problem Based Learning Oriented in Matter of Polar and Nonpolar Covalent Compounds To Train High Level Thinking Skills.” Unesa Journal of Chemical Education 5 (2): 182–90.