Kalian tahu bahwa logam umumnya berwujud padat dan kuat. Tetapi kekuatan logam berbeda jika zatnya berbeda. Nah, tulisan ini akan menjelaskan kepada kalian mengapa hal tersebut bisa terjadi.
Logam cenderung mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi dan ini menunjukkan bahwa ikatan yang terjadi antara atom – atom logam sangatlah kuat. Logam natrium meleleh pada suhu yang cukup tinggi (97,8 degC).
Natrium dengan jumlah elektron 11 memiliki konfigurasi elektron : 1s22s22p63s1
Ketika atom – atom natrium berkumpul bersama, orbital 3s atom natrium yang satu akan bertumpang tindih dengan orbaital 3s atom disebelahnya membentuk orbital molekul. Pembentukan orbital molekul ini kira – kira mirip dengan pembentukan ikatan kovalen.
Perbedaannya, satu buah atom natrium (kita sebut natrium pusat) akan bertumpang tindih dengan 8 orbital 3s atom natrium lain disebelahnya (diatas, diabwah, dikiri, kanan dan sebagainya). Dan tentunya tentunya setiap atom natrium lain juga bisa menjadi natrium pusat yang juga bertumpang tindih dengan 8 buah atom natrium lainnya.
Tumpang ini terjadi secara berulang sampai semua atom natrium dalam padatan logam natrium saling betumpang tindih satu sama lain membentuk orbital molekul dalam jumlah besar dan menyebar ke seluruh bagian logam. Sebagaimana yang kalian ketahui bahwa setiap orbital yang bertumpang tindih akan mengandung dua buah elektron (3s1 – 3s1).
Karena sejumlah besar orbital molekul yang terbentuk inilah, maka elektron yang bertumpang tindih antara dua orbital dapat bergerak bebas ke semua bagian logam. Ketika bergerak bebas, tentu elektron ini akan meninggalkan atom logamnya. Peristiwa ini kita sebut dengan delokalisasi elektron.
Akibat dari delokalisasi elektron ini, logam natrium akan bermuatan positif. Gaya tarik menarik yang terjadi antara ion logam yang bemuatan positif dengan elektron yang terdelokalisasi inilah yang disebut dengan ikatan logam dan ikatan yang terbentuk akan sangat kuat sekali.
Untuk lebih jelasnya perhatikanlah gambar berikut ini :
Proses terbentuknya ikatan logam seperti gambar diatas kadang – kadang juga disamakan dengan ion positif logam yang berada dalam lautan elektron.
Kalau kita perhatikan ternyata dalam logam itu ada ion positif logam. Pertanyaan yang mungkin terlintas di benak kita adalah apakah sebenarnya logam itu dibentuk oleh atom logam atau ion positifnya?
Jawabannya adalah dibentuk oleh atom logam. Perhatikanlah gambar diatas kembali. Setiap ion positif pada gambar diatas menunjukkan bahwa atom logam itu telah melepas sejumlah elektron, tetapi yang perlu diingat adalah elektron yang dilepas tersebut tidak keluar dari struktur logam. Oleh karena itu, logam dapat dibilang tersusun oleh atom logam. Kita tidak menulis logam natrium dengan lambang Na+ tetapi dengan lambang Na saja.
Ikatan logam dalam magnesium
Pembentukan ikatan logam pada magensium tentu mirip dengan logam natrium. Perbedaanya adalah, ikatan logam pada magensium akan lebih kuat dibandingkan natrium. Titik didih logam magnesium tentu juga lebih besar dibandingkan logam natrium. Kenapa hal demikian bisa terjadi?
Berikut adalah penjelasannya!
Magnesium memiliki orbital terluar 3s2. Kedua elektron terluarnya ini dapat terdelokalisasi sehingga jumlah elektron yang bergerak bebas ke seluruh bagian logam akan semakin banyak. Akibatnya rapat elektron pada magnesium akan dua kali lebih besar dibandingkan natrium. Dan juga, ion magenisum memiliki muatan yang lebih besar dibandingkan natrium (Mg = 2+ sedangkan Na = +).
Atom magenisum juga memiliki jari – jari yang lebih kecil dibandingkan dengan logam natrium. Hal ini membuat elektron yang terdelokalisasi akan lebih dekat ke inti ion positifnya. Kemudian, setiap orbital 3s atom magenisum juga bertumpang tindih dengan 12 atom magenisum disebelahnya.
Dengan alasan itulah, gaya tarik ion positif logam magenisum dengan elektronnya akan lebih besar dibandingkan gaya tarik ion positif logam natrium dengan elektronnya. Akibatnya ikatan logam akan semain kuat sehingga titik leleh dan titik didih logam juga semakin tinggi.
Logam – logam transisi juga cenderung memiliki titik didih dan titik leleh dan titik didih yang tinggi. Alasannya sama saja dengan natrium dan magenisum, dimana delokalisasi elektron pada unsur logam transisi terjadi pada orbaital 4s dan 3d nya.
Intinya, semakin banyak elektron yang bisa terdelokalisasi maka akan semakin kuat pula ikatan logam yang terjadi.
Dalam logam cair, ikatan logam masih tetap ada, walaupun strukturnya telah hancur/meleleh. Ikatan logam antar atom – atom pada logam cair tidak semuanya hilang, sampai logam tersebut mendidih. Nah, oleh karena itu titik didih bisa kita jadikan salah satu indikator kuat atau tidaknya ikatan logam dalam suatu logam.
Ketika logam mulai mendidih, maka semua ikatan logamnya akan hilang (bukan putus).
Ikatan logam dalam logam natrium
Logam cenderung mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi dan ini menunjukkan bahwa ikatan yang terjadi antara atom – atom logam sangatlah kuat. Logam natrium meleleh pada suhu yang cukup tinggi (97,8 degC).
Natrium dengan jumlah elektron 11 memiliki konfigurasi elektron : 1s22s22p63s1
Ketika atom – atom natrium berkumpul bersama, orbital 3s atom natrium yang satu akan bertumpang tindih dengan orbaital 3s atom disebelahnya membentuk orbital molekul. Pembentukan orbital molekul ini kira – kira mirip dengan pembentukan ikatan kovalen.
Perbedaannya, satu buah atom natrium (kita sebut natrium pusat) akan bertumpang tindih dengan 8 orbital 3s atom natrium lain disebelahnya (diatas, diabwah, dikiri, kanan dan sebagainya). Dan tentunya tentunya setiap atom natrium lain juga bisa menjadi natrium pusat yang juga bertumpang tindih dengan 8 buah atom natrium lainnya.
Tumpang ini terjadi secara berulang sampai semua atom natrium dalam padatan logam natrium saling betumpang tindih satu sama lain membentuk orbital molekul dalam jumlah besar dan menyebar ke seluruh bagian logam. Sebagaimana yang kalian ketahui bahwa setiap orbital yang bertumpang tindih akan mengandung dua buah elektron (3s1 – 3s1).
Karena sejumlah besar orbital molekul yang terbentuk inilah, maka elektron yang bertumpang tindih antara dua orbital dapat bergerak bebas ke semua bagian logam. Ketika bergerak bebas, tentu elektron ini akan meninggalkan atom logamnya. Peristiwa ini kita sebut dengan delokalisasi elektron.
Akibat dari delokalisasi elektron ini, logam natrium akan bermuatan positif. Gaya tarik menarik yang terjadi antara ion logam yang bemuatan positif dengan elektron yang terdelokalisasi inilah yang disebut dengan ikatan logam dan ikatan yang terbentuk akan sangat kuat sekali.
Untuk lebih jelasnya perhatikanlah gambar berikut ini :
Kalau kita perhatikan ternyata dalam logam itu ada ion positif logam. Pertanyaan yang mungkin terlintas di benak kita adalah apakah sebenarnya logam itu dibentuk oleh atom logam atau ion positifnya?
Jawabannya adalah dibentuk oleh atom logam. Perhatikanlah gambar diatas kembali. Setiap ion positif pada gambar diatas menunjukkan bahwa atom logam itu telah melepas sejumlah elektron, tetapi yang perlu diingat adalah elektron yang dilepas tersebut tidak keluar dari struktur logam. Oleh karena itu, logam dapat dibilang tersusun oleh atom logam. Kita tidak menulis logam natrium dengan lambang Na+ tetapi dengan lambang Na saja.
Ikatan logam dalam magnesium
Pembentukan ikatan logam pada magensium tentu mirip dengan logam natrium. Perbedaanya adalah, ikatan logam pada magensium akan lebih kuat dibandingkan natrium. Titik didih logam magnesium tentu juga lebih besar dibandingkan logam natrium. Kenapa hal demikian bisa terjadi?
Berikut adalah penjelasannya!
Magnesium memiliki orbital terluar 3s2. Kedua elektron terluarnya ini dapat terdelokalisasi sehingga jumlah elektron yang bergerak bebas ke seluruh bagian logam akan semakin banyak. Akibatnya rapat elektron pada magnesium akan dua kali lebih besar dibandingkan natrium. Dan juga, ion magenisum memiliki muatan yang lebih besar dibandingkan natrium (Mg = 2+ sedangkan Na = +).
Atom magenisum juga memiliki jari – jari yang lebih kecil dibandingkan dengan logam natrium. Hal ini membuat elektron yang terdelokalisasi akan lebih dekat ke inti ion positifnya. Kemudian, setiap orbital 3s atom magenisum juga bertumpang tindih dengan 12 atom magenisum disebelahnya.
Dengan alasan itulah, gaya tarik ion positif logam magenisum dengan elektronnya akan lebih besar dibandingkan gaya tarik ion positif logam natrium dengan elektronnya. Akibatnya ikatan logam akan semain kuat sehingga titik leleh dan titik didih logam juga semakin tinggi.
Ikatan logam dalam unsur – unsur logam transisi
Logam – logam transisi juga cenderung memiliki titik didih dan titik leleh dan titik didih yang tinggi. Alasannya sama saja dengan natrium dan magenisum, dimana delokalisasi elektron pada unsur logam transisi terjadi pada orbaital 4s dan 3d nya.
Intinya, semakin banyak elektron yang bisa terdelokalisasi maka akan semakin kuat pula ikatan logam yang terjadi.
Ikatan logam dalam logam cair
Dalam logam cair, ikatan logam masih tetap ada, walaupun strukturnya telah hancur/meleleh. Ikatan logam antar atom – atom pada logam cair tidak semuanya hilang, sampai logam tersebut mendidih. Nah, oleh karena itu titik didih bisa kita jadikan salah satu indikator kuat atau tidaknya ikatan logam dalam suatu logam.
Ketika logam mulai mendidih, maka semua ikatan logamnya akan hilang (bukan putus).