Ikatan logam

     Terbentuknya Ikatan Logam

Drude dan Lorentz mengemukakan model, bahwa logam sebagai suatu kristal terdiri dari ion-ion positif logam dalam bentuk bola-bola keras dan sejumlah elektron yang bergerak bebas dalam ruang antara atom. Elektron-elektron valensi pada logam tidak terikat erat (karena energi ionisasinya rendah), sehingga relatif bebas bergerak.  Gambar  berikut mengilustrasikan suatu model logam dengan elektron-elektron membentuk suatu “lautan atau awan” muatan negatif.

1.    Ikatan logam pada Natrium

Logam Na cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena ikatan yang terjadi antara atom-atomnya sangat kuat. Secara rata-rata logam seperti Natrium (titik leleh 97.8°C) meleleh pada suhu yang sangat jauh lebih tinggi dibanding unsur (neon).

Natrium memiliki struktur konfigurasi elektron 1s²2s²2p⁶3s¹.(2 8 1) Ketika atom-atom Natrium berikatan, elektron pada orbital atom 3s dari satu atom Natrium membagi ruang dengan elektron  pada atom Na yang lainnya untuk membentuk sebuah orbital molekul.

Atom Natrium berikatan dengan delapan atom Natrium yang lainnya  dan terjadi pembagian (sharing) antara orbital 3s atom pusat  dengan orbital 3s di semua delapan atom Na yang lain. Dan tiap atom yang delapan ini berikatan dengan delapan atom Natrium lagi.

Semua orbital 3s dalam logam Natrium saling tumpang tindih untuk memberikan orbital molekul dalam jumlah yang sangat banyak yang memeperluas keseluruhan tiap bagian logam. Terdapat jumlah orbital molekul yang sangat banyak, tentunya, karena tiap orbital hanya dapat menarik dua elektron.

Elektron dapat bergerak bebas diantara orbital-orbital molekul tersebut,  karena  setiap elektron menjadi mudah lepas dari atom pusatnya. Elektron tersebut disebut terdelokalisasi (membentuk awan elektron).

2.      Ikatan logam pada Magnesium

Magnesium memiliki struktur elektronik terluar 3s². Diantara elektron-elektronnya terjadi delokalisasi, karena itu "lautan" yang ada memiliki kerapatan dua kali lipat daripada yang terdapat pada logam Natrium. Atom Magnesium memiliki satu proton lebih banyak pada intinya dibandingkan yang dimiliki oleh natrium, dan akan terdapat jumlah elektron yang terdelokalisasi  lebih banyak  akibatnya daya tarik yang terjadi akan lebih besar dibandingkan dengan Na..

Atom-atom Magnesium memiliki jari-jari yang sedikit lebih kecil dibandingkan atom-atom Natrium dan  elektron yang terdelokalisasi lebih dekat ke inti. Tiap atom magnesium juga memiliki 12 atom terdekat dibandingkan delapan yang dimiliki natrium. Faktor-faktor inilah yang meningkatkan kekuatan ikatan pada logam Magnesium. 

3.      Ikatan logam pada unsur-unsur transisi

Logam transisi cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi. Alasannya adalah logam transisi dapat melibatkan elektron pada orbital 3dyang ada dalam kondisi delokalisasi seperti elektron pada 4s. Sehingga lebih banyak elektron yang dapat  dlibatkan dalam pembentukan ikatan  logam, akiibatnya logam pada transisi lebih  kuat ikatannya sehingga logam pada unsur-unsur transisi cenderung lebih keras dibandingkan dengan logam yang lain 

Sifat Senyawa Yang terbentuk dari Ikatan Logam

 

Sifat fisik pada logam ditentukan oleh ikatan logam yang kuat, strukturnya yang rapat dan kberadaan elektron –elektron bebas. Beberapa sifat fisik logam antara lain:

1.      Menghantar listrik dengan baik

Di dalam ikatan logam elektron-elektron bebas dapat membawa muatan listrik. Jika diberikan tegangan, maka elektron tersebut akan bergerak dari kutub negatif ke kutub positif.

2.      Menghantar panas dengan baik

Elektron – elektron yang bergerak bebas di dalam  logam memiliki energi kinetik. Jika dipanaskan elektron-elektron akan mendapatkan energi yang cukup untuk bergerak/bervibrasi dengan cepat. Dalam bergerak, elektron tersebut akan mengalami tumbukan dengan elektron yang lain, hal ini menyebabkan terjadi tranfer energi

3.      Mempunyai permukaan yang mengkilap

Di dalam ikatan logam, terdapat elektron-elektron bebas. Sewaktu cahaya mengenai pada permukaan logam, maka elektron-elektron bebas akan menyerap energi dari cahaya tersebut. Selanjutnya elektron akan melepaskan kembali energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi yang sama. Akibatnya menimbulkan pantulan dan pantulan inilah yang membuat permukaan logam menjadi mengkilap.

4.      Mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi

Titik didih dan titik leleh pada logam tinggi karena pada logam terikat kuat oleh ikatan logam yang kuat, sehingga untuk mengatasi ikatan tersebut diperlukan energi dalam jumlah yang besar

5.      Bersifat keras tetapi lentur (tidak mudah patah jika ditempa)

Ikatan logam yang kuat dan struktur logam yang rapat menyebabkan logam mempunyai sifat kuat, keras, dan rapat. Tetapi karena terdapat elektron-elektron bebas menyebabkan lgam mempunyai sifat lentur (tidak mudah patah). 

 

Posted in: Materi Kimia SMA X