Ikatan Logam: Pengertian, Proses Pembentukan, Sifat dan Contoh Senyawa

Daftar Materi Kimia

Coba kalian perhatikan benda-benda yang ada di sekitar kalian! Sebagian besar benda-benda di sekitar kita terbuat dari bahan logam. Seperti misalnya Paper Clip seperti pada gambar di bawah ini. Jika kalian pernah menggunakan Paper Clip tentu kalian akan menyadari bahwa Paper Clip tersebut sangat lentur alias dapat dibengkokkan. Sifat dapat dibengkokkan ini merupakan salah satu sifat khas yang dimiliki oleh unsur logam. Tahukah kalian, ikatan apakah yang terdapat pada atom-atom di dalam logam sehingga mempunyai sifat tersebut?

Pengertian Ikatan Logam

Ikatan kimia yang terbentuk antara atom logam dengan atom nonlogam adalah ikatan ion sedangkan antara atom nonlogam dengan atom nonlogam akan membentuk ikatan kovalen, lalu apa yang terjadi jika atom logam dengan atom logam berikatan? Atom logam dan atom logam jika berikatan akan membentuk kristal logam seperti misalnya logam besi, tembaga, aluminium dan sebagainya.

Kenapa membentuk kristal logam? Tentunya kalian sudah mengatahui bahwa ikatan ion pada atom-atom logam tidak pernah dijumpai karena tidak mungkin terjadi serah terima elektron pada atom-atom sejenis. Ikatan kovalen juga tidak mungkin terbentuk karena elektron valensi dari logam adalah 1, 2, 3 atau 4 sedangkan dalam logam, sebuah atom dikelilingi oleh 8 atau 12 atom yang lain. Sehingga tidak mungkin dengan ikatan kovalen, 1 atom mengikat 8 atau 12 atom yang lain. Dalam kimia, ikatan logam didefinisikan sebagai berikut.

Ikatan logam adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara ion-ion positif dengan elektron-elektron pada kulit terluar (valensi) dari suatu atom unsur logam.

Elektron-elektron pada atom logam dapat bebas bergerak karena atom logam mempunyai sedikit elektron valensi sehingga sangat mudah untuk dilepaskan membentuk ion positif. Oleh karena itu, kulit terluar atom logam relatif longgar (banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom yang lain.

Proses Pembentukan Ikatan Logam

Terdapat beberapa teori yang dapat menjelaskan proses pembentukan ikatan pada logam, di antaranya adalah teori lautan elektron dan teori pita. Khusus untuk teori pita tidak dibahas dalam artikel ini sebab memerlukan pengetahuan tentang ikatan kovalen dengan pendekatan teori Mekanika Kuantum. Oleh karena itu kita hanya akan membahas mengenai proses pembentukan ikatan logam dengan teori lautan elektron.

Teori Lautan Elektron

Teori ikatan logam ini pertama kali dikembangkan oleh Drude (1902) kemudian diuraikan oleh Lorentz (1916) sehingga dikenal dengan teori elektron bebas atau teori lautan elektron dari Drude-Lorentz. Namun ada juga yang menyebut teori lautan elektron dengan teori awan elektron. Menurut teori ini, kristal logam tersusun atas ion-ion positif yang terpateri di tempat (tidak bergerak) dikelilingi oleh lautan elektron valensi yang bergerak bebas dalam kisi kristal logam. Perhatikan gambar berikut ini.

Elektron-elektron valensi logam bergerak bebas dan mengisi ruang-ruang di antara kisi-kisi kation logam yang bermuatan positif. Gaya elektrostatistik antar muatan (+) logam dan muatan (−) dari elektron akan menggabungkan kisi-kisi logam tersebut. Tarik menarik dari kation di dalam lautan elektron yang bertindak sebagai perekat dan menggabungkan kation-kation inilah yang menyebabkan terbentuknya ikatan logam.

Sifat-Sifat Fisis Logam

Dengan adanya teori lautan elektron di atas dapat membuktikan sifat-sifat fisis yang dimiliki oleh logam. Berikut ini adalah beberapa ciri-ciri fisis logam yang dapat dijelaskan dengan menggunakan teori lautan elektron.

1)Mempunyai permukaan yang mengkilap

Menurut teori Drude-Lorentz, jika cahaya tampak (visible) jatuh pada permukaan logam, sebagian elektron valensi logam akan tereksitasi. Ketika elektron yang tereksitasi itu kembali ke keadaan dasar akan disertai pembebasan energi dalam bentuk cahaya atau kilap. Peristiwa inilah yang menimbulkan sifat mengkilap pada permukaan logam.

2)Penghantar listrik yang baik (Konduktor)

Daya hantar listrik pada logam disebabkan oleh adanya elektron valensi yang bergerak bebas dalam kristal logam. Jika listrik dialirkan melalui logam, elektron-elektron valensi logam akan membawa muatan listrik ke seluruh logam dan bergerak menuju potensial yang lebih rendah sehingga terjadi aliran listrik dalam logam.

3)Penghantar panas yang baik

Sama halnya dengan daya hantar listrik, daya hantar panas juga disebabkan adanya elektron yang dapat bergerak dengan bebas. Jika bagian tertentu dipanaskan, maka elektron-elektron pada bagian logam tersebut akan menerima sejumlah energi sehingga energi kinetis (energi yang dimiliki suatu pertikel karena gerakannya) bertambah yang membuat gerakannya makin cepat. Elektron-elektron yang bergerak cepat tersebut menyerahkan sebagian energi kinetisnya kepada elektron lain sehingga seluruh bagian logam menjadi panas dan naik suhunya.

4)Dapat ditempa, dibengkokkan dan ditarik

Logam bersifat lentur (mudah ditempa, dibengkokkan tetapi tidak mudah patah) seperti pada contoh Paper Clip di atas. Karakteristik ini dapat terjadi karena kisi-kisi kation (ion positif) bersifat kaku (diam ditempat), sedangkan elektron valensi logam bergerak bebas. Jika logam ditempa atau dibengkokkan akan terjadi pergeseran kation-kation, tetapi pergeseran ini tidak menyebabkan patah karena selalu dikelilingi oleh lautan elektron.

5)Berupa padatan pada suhu ruang

Atom-atom logam bergabung karena adanya ikatan logam yang sangat kuat membentuk kristal yang rapat. Hal ini menyebabkan atom-atom tidak memiliki kebebasan untuk bergerak. Pada umumnya, logam pada suhu kamar berwujud padat kecuali raksa (Hg) yang berwujud cair.

6)Mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi

Diperlukan energi dalam jumlah yang besar untuk bisa memutuskan ikatan logam yang sangat kuat pada atom-atom logam, sehingga dengan adanya ikatan yang sangat kuat ini menyebabkan logam memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi

7)Memberi efek fotolistrik dan efek termionik

Apabila elektron bebas pada ikatan logam memperoleh energi yang cukup dari luar, maka akan dapat menyebabkan terlepasnya elektron pada permukaan logam tersebut. Jika energi yang datang berasal dari berkas cahaya maka disebut efek foto listrik, tetapi jika dari pemanasan maka disebut efek termionik.

Contoh Logam dan Ciri-Cirinya

Emas, unsur logam emas mempunyai struktur sifat yang lunak dan mempunyai warna bentuk kuning terang yang biasa digunakan untuk perhiasan dan juga alat-alat elektonik. Perak, logam perak merupakan suatu logam yang mudah untuk dibentuk, memiliki warna dasar putih abu-abu dan merupakan konduktor panas dan listrik yang sangat baik. Logam ini biasanya digunakan sebagai perhiasan serta peralatan berbahan perak.

Perunggu, merupakan sebuah aloi (campuran) dari tembaga serta timah, yang sudah dikenal sejak jaman kuno. Aloi ini memiliki sifat tahan korosi dan juga mudah untuk dibentuk. Dari kebanyakan negara, logam biasanya digunakan sebagai mata uang berbentuk koin yang memiliki nilai tukar rendah (recehan). Tembaga, logam tembaga merupakan logam yang mudah untuk dibentuk dan memiliki warna putih keperakan. Jenis logam yang paling baik digunakan untuk membuat kawat listrik adalah tembaga. Tembaga biasa digunakan sebagai bahan tangki air panas, kebel listrik, serta aloi kuningan dan juga kupronikel.

Kuningan, merupakan aloi dari tembaga dan juga seng. Kuningan dimanfaatkan sebagai hiasan, sekrup, paku-paku kecil serta alat-alat musik, yang menggunakan tembaga sebagai komponennya. Besi, merupakan logam yang dihasilkan dari peleburan biji hematit di dalam tanur sembur . Besi biasa digunakan sebagai bahan bangunan dan juga sebagai aloi baja.

Aluminium, merupakan logam yang mempunyai sifat ringan dan tahan korosi. Alumunium terbuat dari biji bauskit melalui proses elektrolisis. Aluminium biasanya digunakan pada kabel-kabel listrik, badan pesawat terbang, mobil, kapal dan juga kaleng aluminium. Timah, merupakan logam lunak serta mudah untuk dibentuk. Timah mempunyai warna putih keperakan . Logam timah biasa digunakan untuk solder.

Demikianlah artikel tentang definisi ikatan logam, proses pembentukan, teori lautan elektron, sifat-sifat serta contoh logam beserta ciri-cirinya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.

Blog Kimia

Pages

Labels