TUGAS ANORGANIK II
ELEKTRONEGATIVITAS
HAYYUN LISDIANA
3315111319
PENDIDIKAN KIMIA REGULER 2011
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2013
Elektronegativitas
Dalam sistem keperiodikan unsur, terdapat sifat yang beruhubungan
dengan sistem keperiodikan unsur tersebut. Sifat-sifat unsur dalam sistem
keperiodikan sangat berhubungan dengan konfigurasi elektronnya karena
sistem keperiodikan unsur berhubungan dengan tata letak berdasarkan
konfigurasi elektron tersebut. Salah satu dari sifat keperiodikan unsur ini
adalah elektronegativitas. Konsep elektronegativitas pertama kali diteliti
pada tahum 1809 oleh Avogadro yang menunjukan kesamaan antara proses
netralisasi asam-basa dengan netralisasi muatan listrik.
Elektronegativitas, simbol χ, adalah sifat kimia yang menggambarkan
kecenderungan atom atau gugus fungsional untuk menarik elektron (atau
kerapatan elektron) terhadap dirinya sendiri. Elektronegativitas sebuah
atom dipengaruhi oleh nomor atom dan jarak yang valensinya elektron berada
dari inti yang dimaksud. Semakin tinggi jumlah elektronegatifitas terkait,
semakin unsur atau senyawa menarik elektron ke arah itu.
Ke-elektronegativan adalah salah satu parameter atom paling
fundamental yang mengungkapkan secara numerik kecenderungan atom untuk
menarik elektron dalam molekul. Kelektronegativan sangat bermanfaat untuk
menjelaskan perbedaan dalam ikatan, struktur dan reaksi dari sudut pandang
sifat atom. Berbagai cara telah diajukan untuk menjelaskan dasar teori
kekuatan tarikan elektron, dan berbagai studi masih aktif dilakukan untuk
mencari nilai numeric dari ke-elektronegativan. Skala Pauling, dikenalkan
pertama sekali tahun 1932, masih merupakan skala yang paling sering
digunakan, dan nilai-nilai yang didapatkan dengan cara lain dijustifikasi
bila nilainya dekat dengan skala Pauling. Elektronegativits yang diusulkan
Pauling pada tahun 1932 merupakan pengembangan dari teori ikatan valensi,
hal ini telah terbukti dan berkorelasi dengan sejumlah sifat kimia lainnya.
Elektronegativitas tidak dapat diukur secara langsung dan harus dihitung
dari sifat atom atau molekul lainnya. Beberapa metode perhitungan telah
diajukan, meskipun mungkin ada sedikit perbedaan dalam nilai-nilai numerik
dari elektronegativitas, semua metode menunjukkan tren periodik yang sama
antara unsur-unsur.
Berdasarkan hal ini,terdapat beberapa tokoh yang mengusulkan mengenai
konsep elektronegativitas diantaranya:
a) Elektronegativitas Pauling
Menurut Linus Pauling, besar elektronegativitas adalah "kekuatan
atom dalam molekul untuk menarik elektron untuk dirinya sendiri". Pada
dasarnya, elektronegativitas atom adalah nilai relatif dari kemampuan
yang atom untuk menarik kepadatan elektron terhadap dirinya sendiri
ketika berikatan dengan atom lain. Semakin tinggi nilai yang diberikan
ke unsur terebut, mka atom yang akan berusaha untuk menarik elektron ke
arah dirinya sendiri dan menjauh dari atom unsur lainnya. Sifat utama
dari sebuah atom dalam menentukan elektronegativitas yaitu nomor atom
serta jari-jari atomnya. Kecenderungan elektronegativitas adalah untuk
meningkatkan saat unsur berada dari kiri ke kanan dan bawah ke atas di
tabel periodik. Hal ini menandakan bahwa atom paling elektronegatif
adalah Fluorin dan yang paling rendah keelktornegatifannya adalah
Fransium.
Ikatan kovalen antara dua atom yang berbeda (A-B) adalah lebih kuat
dari yang diharapkan dengan mengambil rata-rata kekuatan dari A-A dan B-
B obligasi. Menurut teori ikatan valensi, yang dikemukakakn Pauling
"stabilisasi tambahan" dari ikatan heteronuklir adalah karena kontribusi
dari bentuk kanonik ion untuk ikatan.
Perbedaan elektronegativitas antara atom A dan B diberikan oleh:
dengan Energi disosiasi (Ed) ikatan A–B, A–A dan B–B diekspresikan
dalam elektronvolt. Faktor (eV) ½ disisipkan untuk menghasilkan nilai
yang tidak berdimensi. Dengan metode ini, perbedaan elektronegativitas
antara hidrogen dan bromin adalah 0.73 (energi disosiasi: H–Br, 3.79 eV;
H–H, 4.52 eV; Br–Br 2.00 eV)
Oleh karena hanya perbedaan elektronegativitas yang dapat dihitung,
kita perlu memilih sebuah titik acuan untuk membuat skala sebaga acuan.
Hidrogen dijadikan acuan karena hidrogen membentuk ikatan kovalen
dengan berbagai macam unsur. Nilai elektronegativitasnya pertama kali
ditentukan sebesar 2,1, namun kemudian direvisi menjadi 2,20. Selain
itu, kita juga perlu memutuskan unsur manakah (dari dua unsur) yang
memiliki elektronegativitas lebih besar. Hal ini dapat dilakukan dengan
menggunakan "intuisi kimia", misalnya pada hidrogen bromida yang
terlarut dalam air membentuk H+ dan Br , kita dapat berasumsi bahwa
bromin lebih elektronegatif daripada hidrogen. Namun pada prinsipnya ,
karena elektronegativitas yang sama harus diperoleh untuk setiap dua
senyawa ikatan , data sebenarnya yaitu yang ini dijadikan acuan tetap
yaitu untuk H dan F.
Untuk menghitung elektronegativitas Pauling sebuah unsur, kita
memerlukan data energi disosiasi dari paling sedikit dua jenis ikatan
kovalen yang dibentuk oleh unsur tersebut. Allred memutakhirkan nilai
elektronegativitas Pauling pada tahun 1961 dengan melibatkan data-data
termodinamika. Nilai-nilai elektronegativitas Pauling
yang direvisi inilah yang biasanya sering digunakan.
Hal penting dari elektronegativitas yang dikemukakakn Pauling yang
menjadi dasar cukup akurat, yaitu rumus semi- empiris untuk energi
disosiasi , yaitu:
atau
Hal ini merupakan perkiraan, tetapi memiliki akurasi yang baik .
Pauling memperoleh dengan mencatat bahwa obligasi direpresentasikan
sebagai superposisi kuantum mekanik ikatan kovalen dan dua ikatan ionik
. Energi kovalen obligasi mempunyai nilai hampir sama dengan kuantum
mekanik perhitungan , rata-rata geometrik dari dua energi ikatan kovalen
dari molekul yang sama , dan ada tambahan energi yang berasal dari
faktor ionik , yaitu karakter kutub obligasi .
Rata-rata geometrik hampir sama dengan rata-rata aritmetik - yang
diterapkan dalam rumus pertama di atas. Ketika energi tersebut adalah
nilai yang sama (misalnya) kecuali untuk unsur-unsur yang sangat
elektropositif , di mana ada perbedaan yang lebih besar dari dua energi
disosiasi , yang nilai rerata geometrik lebih akurat dan hampir selalu
memberikan kelebihan energi positif , karena ikatan ioniknya . Akar
kuadrat dari kelebihan energi ini , dicatat Pauling ,sebagai nilai yang
mendekati ,sehingga salh satunya dapat membuktikan elektronegativitas .
Oleh karena itu, formula ini semi- empiris untuk energi ikatan yang
mendasari konsep elektronegativitas Pauling.
Pendekatan ini sebenarnya relatif baik dan memberikan intuisi yang
tepat , dengan gagasan polaritas ikatan dan beberapa landasan teoritis
dalam mekanika kuantum .
Dalam senyawa yang lebih kompleks, terdapat beberapa kesalahan yang
muncul karena elektronegativitas tergantung pada lingkungan molekul atom
. Selain itu, estimasi energi hanya dapat digunakan untuk satu, tidak
untuk beberapa obligasi . Energi pembentukan sebuah molekul yang
mengandung hanya ikatan tunggal maka dapat diperkirakan dari tabel
elektronegatifitas , dan tergantung pada konstituen dan jumlah kuadrat
dari perbedaan elektronegativitas dari semua pasangan atom yang
berikatan . Seperti rumus untuk memperkirakan energi biasanya memiliki
kesalahan relatif urutan 10 % , tetapi dapat digunakan untuk mendapatkan
ide kasar kualitatif dan pemahaman molekul
Skala Pauling untuk elektronegativitas dapat dilihat di tabel di bawah
ini
b) Elektronegativitas Muliken
Korelasi antara elektronegativitas Mulliken (sumbu xdalam
kJ/mol) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).
R. Mulliken mendefinisikan ke-elektronegativan χM sebagai rata-rata
energi ionisasi I dan afinitas elektron A sebagai berikut ( Gambar
2.14).
Karena energi ionisasi adalah energi eksitasi elektronik dari HOMO (highest
occupied molecular orbital) dan afinitas elektron adalah energi penambahan
elektron ke LUMO((lowest unoccupied molecular orbital). (lihat bagian 2.3
(e), dalam definisi ini ke-elektronegativan dapat juga disebut rata-rata
tingkat energi HOMO dan LUMO. Unsur-unsur yang sukar diionisasi dan mudah
menarik elektron memiliki nilai ke-elektronegativan yang besar.
Walaupun ke-elektronegativan didefinisikan dengan keadaan valensi
dalam molekul dan memiliki dimensi energi, hasil yang diperoleh dianggap
bilangan tak berdimensi (Tabel 2-5).
Walaupun definisi Mulliken jelas sebab berhubungan langsung dengan
orbital atom, biasanya nilai ke-elektronegativan Pauling atau Allred-
Rochow yang digunakan. Karena nilai-nilai ini tidak terlalu banyak
berbeda, ke-elektronegativan Pauling biasanya cukup bila dipilih salah
satu. Nilai ke-elektronegativan berubah tidak hanya dengan perubahan
definisi, tetapi juga sangat dipengaruhi oleh keadaan ikatan atom, dan
nilai-nilai itu harus digunakan dengan hati-hati. Ke-elektronegativan
atom-atom penyusun adalah besaran yang sangat penting untuk menjelaskan
ikatan, struktur dan reaksi senyawa. Oleh karena itu, kimiawan teori
selalu berusaha untuk memperluas dasar parameter ini.
Namun biasanya kita menggunakan persamaan linear untuk melakukan
perubahan nilai absolut tersebut menjadi nilai yang lebih mirip dengan
nilai Pauling, dimana
Untuk energi ionisasi dan afinitas elektron dalam electronvolts,
dan untuk energi dalam kilojoule per mol,
Elektronegativitas Mulliken hanya dapat dihitung untuk sebuah
elemen yang afinitas elektron diketahui, lima puluh tujuh elemen pada
tahun 2006. Dengan memasukkan definisi energik dari potensi ionisasi dan
afinitas elektron ke dalam elektronegativitas Mulliken, terdapat
perbedaan yang menunjukkan bahwa potensi kimia Mulliken memiliki
pendekatan yang berbeda dari energi elektronik sehubungan dengan jumlah
elektron, yaitu:
c) Elektronegativitas Pearson
Pada tahun 1963, Ralph Pearson mengusulkan sebuah konsep kualitatif
yang dikenal dengan prinsip Hard Soft Acid Base (Asam Basa Keras
Lunak), yang kemudian dibuat secara kuantitatif dengan bantuan Robert
Parr pada tahun 1984.
Pearson dalam hal ini, berpendapat hampr sama dengan Muliken dalam
membahas mengenai keelektronegatifan, yaitu mendefinisikan ke-
elektronegativan dengan rata-rata tingkat energi HOMO dan LUMO.
Unsur-unsur yang sukar diionisasi dan mudah menarik elektron memiliki
nilai ke-elektronegativan yang besar.
Walaupun ke-elektronegativan didefinisikan dengan keadaan valensi
dalam molekul dan memiliki dimensi energi, hasil yang diperoleh dianggap
bilangan tak berdimensi
Pada Pearson ia lebih menekankan pada tinjauan sifat asam dan basa
berdasarkan keelektronegatifan, dimana
Asam keras dan basa keras cenderung memiliki karakteristik:
atom atau ion yang berukuran kecil
bilangan oksidasi tinggi
polarisabilitas rendah
elektronegatifitas tinggi (untuk basa)
basa keras mempunyai energi highest-occupied molecular orbitals (HOMO)
rendah, dan asam keras mempunyai energi lowest-unoccupied molecular
orbitals (LUMO) tinggi
Contoh asam keras: H+, ion logam alkali (Li+, Na+, K+), Ti4+, Cr3+,
Cr6+, BF3.
Contoh basa keras: OH–, F–, Cl–, NH3, CH3COO–, CO32–.
Asam lunak dan basa lunak cenderung memiliki karakteristik:
atom atau ion berukuran besar
bilangan oksidasi yang rendah atau nol
polarisabilitas tinggi
elektronegativitas rendah (basa lunak)
basa lunak mempunyai energi HOMO lebih tinggi daripada basa keras, dan
asam lunak mempunyai energi LUMO lebih rendah daripada asam keras.
(Walaupun energi HOMO basa lunak masih lebih rendah daripada energi LUMO
asam lunak)
Contoh asam lunak: CH3Hg+, Pt2+, Pd2+, Ag+, Au+, Hg2+, Hg22+, Cd2+, BH3.
Contoh basa lunak: H–, R3P, SCN–, I–.
Asam dan basa berinteaksi, dan interaksi paling stabil jika antara asam
basa keras-keras dan asam basa lunak-lunak. Teori ini telah digunakan
pada kimia organik dan kimia anorganik.
d) Elektronegativitas Allred-Rochow
Allred dan Rochow beranggapan bahwa elektronegativitas haruslah
berhubungan dengan muatan sebuah elektron pada "permukaan" sebuah atom:
semakin tinggi muatan per satuan luas permukaan atom, semakin besar
kecenderungan atom tersebut untuk menarik elektron-elektron. Muatan inti
efektif, Z* yang terdapat pada elektron valensi dapat diperkirakan
dengan menggunakan kaidah Slater. Sedangkan luas permukaan atom pada
sebuah molekul dapat dihitung dengan asumsi luas ini proposional dengan
kuadrat jari-jari kovalen(rcov).
Korelasi antara elektronegativitas Allred–Rochow (sumbux dalam Å 2) dengan
elektronegativitas Pauling (sumbu y).
Suatu pendekatan empiris yang sangat bernilai dan diterima secara
luas oleh Allred-Rochow, menggambarkan elektonegativitas sebagai suatu
hal yang bekerja pada elektron-elektron atom pada jarak kovalen
sedemikian sehingga
rcov memiliki satuan ångström
Hal ini terbukti merupakan suatu metode yang sangat berhasil
mendapatkan nilai elektronegativitas yang mencerminkan kecenderungan
kimia secara lebih cermat dibandingkan Pauling atau Mulliken dalam kasus-
kasus di mana skala itu tidak bersesuaian dengan baik. Nilai
elektonegativitas yang didapat dengan metode ini mempunyai korelasi
sangat baik dengan kebanyakan nilai yang didapat dengan metode-metode
terdahulu. Hubungan antara nilai elektronegativitas Allred-Rochow dengan
skala Pauling adalah
,
e) Penyamaan Elektronegativitas Sanderson
Korelasi antara elektronegativitas Sanderson (sumbu xdalam satuan
sembarang) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).
Selain pengembangan konsep elektronegativitas di atas, pengembangan
konsep elektronegativitas yaitu penyamaan elektronegativitas selama
pembentukan ikatan stabil berlangsung. Sanderson menemukan bahwa
terdapat hubungan antara elektronegatvitas dengan ukuran atom dan
mengajukan sebuah metode perhitungan yang didasarkan pada kebalikan dari
volume atom. Dengan panjang ikatan yang telah diketahui,
elektronegativitas Sanderson memperbolehkan kita memperkirakan energi
ikatan pada berbagai senyawa. Sanderson mengajukan pendapat ini dalam
asas penyamaan elektronegativitas. Asas ini mempostulatkan bahwa jika
dua atom atau lebih yang mula-mula mempunyai elektronegativitas berbeda
bergabung menjadi satu maka elektonegativitas atom-atom tersebut menjadi
disamakan pada suatu nilai tengah dalam molekul yang terbentuk.
elektronegativitas madya atau tengah ini di dalam molekul sebagai rata-
rata geometrik dari elektronegativitas semua atom sebelum terjadi
penggabungan. Daya dorong untuk terjadinya penyamaan ini dengan mudah
digambarkan sebagai berikut : elektron dalam suatu ikatan kovalen yang
stabil harus ditarik sama kuat oleh kedua inti. Jika tarikan itu tidak
sama, maka elektron akan bergerak sampai tahanan setimbang ini tercapai.
Bila kedua atom semula mempunyai elektronegativitas yang berbeda maka
orbita-orbital ikatannya harus memiliki energi yang berbeda pula. Dengan
demikian, proses pembentukan ikatan harus memberikan cara, melalui mana
energi-energi tersebut dapat disamakan. Hal semacam itu dapat didasarkan
pada fakta bahwa elektronegativitas suatu atom harus turun jika atom
menerima elektron atau naik jika kehilangan elektron. Model Sanderson
juga telah digunakan untuk menghitung geometri molekul, s-elektron
energi, spin-spin NMR konstanta dan parameter lain untuk senyawa
organik. karya ini mendasari konsep pemerataan elektronegativitas, yang
menunjukkan bahwa elektron mendistribusikan sendiri sekitar molekul
untuk meminimalkan atau untuk menyamakan elektronegativan Mulliken.
Pemikiran ini mendasari konsep elektronegativitas pemerataan, yang
menunjukkan bahwa elektron mendistribusikan sendiri sekitar molekul
untuk meminimalkan atau untuk menyamakan elektronegatifitas Mulliken,
perilaku ini analog dengan pemerataan potensial kimia dalam
termodinamika makroskopik.
f) Allen Elektronegativitas
Korelasi antara elektronegativitas Allen (sumbu x dalam in kJ/mol)
dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).
Definisi sederhana yang dikemukakan oleh Allen mengenai
elektronegativitas adalah elektronegativitas berhubungan dengan energi
rata-rata dari elektron valensi pada sebuah atom bebas.
dimana εs, p adalah satu-elektron energi s-dan p-elektron dalam atom
bebas dan ns, p adalah jumlah s-dan p-elektron di kulit valensi. Hal ini
biasa untuk menerapkan faktor skala, 1,75 × 10-3 untuk energi dinyatakan
dalam kilojoule per mol atau 0,169 untuk energi diukur dalam
electronvolts, untuk memberikan nilai-nilai numerik yang mirip dengan
elektronegativitas Pauling.
Energi satu elektron dapat ditentukan secara langsung dari data
spektroskopi, sehingga elektronegativitas yang dihitung dengan metode
ini kadangkala dirujuk sebagai elektronegativitas spektroskopik. Data-
data yang diperlukan tersedia untuk hampir semua unsur, sehingga
memperbolehkan kita memperkirakan nilai elektronegativitas unsur-unsur
yang tidak bisa dihitung dengan metode lainnya, misalnya fransium dengan
nilai elektronegativitas Allen = 0,67. Namun tidaklah jelas apa yang
seharusnya dianggap sebagai elektron valensi untuk unsur-unsur blok d
dan f, sehingga menyebabkan ambiguitas dalam perhitungan
elektronegativitas menggunakan metode Allen.
Dalam skala ini, Neon memiliki elektronegativitas yang paling besar,
diikuti oleh Flourin dan Helium.
"Group "1 "2 "3 "
" " " " "
2 "Li
0.912 "Be
1.576 " "B
2.051 "C
2.544 "N
3.066 "O
3.610 "F
4.193 "Ne
4.789 " "3 "Na
0.869 "Mg
1.293 " "Al
1.613 "Si
1.916 "P
2.253 "S
2.589 "Cl
2.869 "Ar
3.242 " "4 "K
0.734 "Ca
1.034 "Sc
1.19 "Ti
1.38 "V
1.53 "Cr
1.65 "Mn
1.75 "Fe
1.80 "Co
1.84 "Ni
1.88 "Cu
1.85 "Zn
1.59 "Ga
1.756 "Ge
1.994 "As
2.211 "Se
2.434 "Br
2.685 "Kr
2.966 " "5 "Rb
0.706 "Sr
0.963 "Y
1.12 "Zr
1.32 "Nb
1.41 "Mo
1.47 "Tc
1.51 "Ru
1.54 "Rh
1.56 "Pd
1.59 "Ag
1.87 "Cd
1.52 "In
1.656 "Sn
1.824 "Sb
1.984 "Te
2.158 "I
2.359 "Xe
2.582 " "6 "Cs
0.659 "Ba
0.881 "Lu
1.09 "Hf
1.16 "Ta
1.34 "W
1.47 "Re
1.60 "Os
1.65 "Ir
1.68 "Pt
1.72 "Au
1.92 "Hg
1.76 "Tl
1.789 "Pb
1.854 "Bi
2.01 "Po
2.19 "At
2.39 "Rn
2.60 " "7 "Fr
0.67 "Ra
0.89 " " " " " " " " " " " " " " " " " "Baru-baru ini, sebuah skala
elektronegativitas baru yang didasarkan pada elektrofilisitas sistem
kimia diajukan oleh Noorizadeh and Shakerzadeh. Dalam skala ini terlihat
bahwa ia mempunyai korelasi yang signifikan dengan
elektronegativitas Pauling dan Allred-Rochow.
g) Hinze-Jaffe Elektonegativitas
Dengan memanfaatkan persamaan dan definisi yang dikemukan oleh
Mulliken, Hinze-Jaffe mendapatkan elektronegativitas sejumlah tahanan
valensi dan menamakannya sebagai "elektronegativitas orbital". Mereka
menemukan bahwa elektronegativitas orbital untuk orbital σ selalu lebih
tinggi daripada untuk orbital π dan secara linier berhubungan dengan
jumlah orbital s yang dianggap ada dalam orbital. Sebagaimana dapat
diharapkan, elektronegativitas ternyata naik dengan naiknya jumlah watak
s dalam orbital. Definisi baru dari elektronegativitas orbital yang
dinyatakan dari turunan energi atom terhadap muatan dalam orbital.
Dimana nj adalah jumlah pendudukan orbital ke-j (0 nj 2) yang
mempunyai elektornegativitas Xj.
Jadi terlihat bahwa definisi ini memungkinkan dilakukannya
perhitungan elektronegativitas dari orbital kosong, X (0) dan orbital
berisi dua elektron X (2). Nilai elektronegativitas orbital berisi satu
elektron memiliki nilai yang sama dengan yang didefinisikan oleh
Mulliken.
DAFTAR PUSTAKA
House, James E.2008. Inorganic Chemistry. Elsivier Inc.: Canada.
Huheey, J.E. 1983. Inorganic Chemistry, Third Edition. Cambridge:
International SI Edition.
Ismunandar. 2008. Kimia Anorganik "Terjemahan Buku Anorganik Taro Saito,
Mukikagamu". Portal pendidikan Gratis Indonesia.
Pearson, R.G. 1988. Inorganic Chemistry. Page734-740.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/ikatan-
dan-struktur/afinitas-elektron-dan-ke-elektronegativan/ diakses pada
5 Oktober 2013.
.
