Ikatan Logam merupakan ikatan yang terbentuk akibat adanya
gaya tarik-menarik yang terjadi antara ion-ion positif dengan elektron-elektron
pada kulit terluar (valensi) dari sebuah atom unsur logam.
 |
| Melihat Ikatan Logam Lebih Dekat |
Sifat-sifat Ikatan Logam
Mempunyai
permukaan yang mengkilap
Menurut teori Drude-Lorentz bila cahaya tampak (visible)
jatuh pada permukaan logam, sebagian elektron valensi logam akan tereksitasi.
Saat elektron yang tereksitasi itu kembali ke keadaan dasar akan disertai
pembebasan energi dalam bentuk cahaya atau kilap. Peristiwa inilah yang
menimbulkan sifat mengkilap terhadap permukaan logam.
Penghantar listrik
yang baik (Konduktor)
Daya hantar listrik pada logam karena adanya elektron
valensi yang bergerak bebas dalam kristal logam. Kalau listrik dialirkan lewat
logam, elektron-elektron valensi logam akan membawa muatan listrik ke seluruh
logam serta bergerak menuju potensial yang lebih rendah sampai terjadi aliran
listrik dalam logam.
Penghantar panas
yang baik
Sama kasusnya dengan daya hantar listrik, daya hantar panas
pun disebabkan adanya elektron yang bisa bergerak dengan bebas. Kalau bagian
tertentu dipanaskan, maka elektron-elektron pada bagian logam itu akan menerima
sejumlah energi sehingga energi kinetis (energi yang dimiliki suatu pertikel
karena gerakannya) bertambah yang membuat gerakannya sangat cepat.
Elektron-elektron yang bergerak sangat cepat itu menyerahkan sebagian energi
kinetisnya pada elektron lain sampai seluruh bagian logam menjadi panas dan naik
suhunya.
Dapat ditempa,
dibengkokkan dan ditarik
Logam bersifat lentur (mudah ditempa, dibengkokkan namun
tidak mudah patah). Karakteristik ini bisa terjadi karena kisi-kisi kation (ion
positif) bersifat kaku (diam ditempat), sementara elektron valensi logam
bergerak bebas. Kalau logam ditempa atau dibengkokkan akan terjadi pergeseran
kation-kation, namun pergeseran ini tak menyebabkan patah karena selalu
dikelilingi oleh lautan elektron.
Berupa padatan
pada suhu ruang
Atom-atom logam tergabung sebab adanya ikatan logam yang
sangat kuat membentuk kristal yang rapat. Hal tersebut menyebabkan atom-atom
tidak mempunyai kebebasan untuk bergerak. Biasanya logam pada suhu kamar
berwujud padat kecuali raksa (Hg) yang berwujud cair.
Memiliki titik
didih dan titik leleh yang tinggi
Diperlukan energi dalam jumlah yang besar untuk dapat
memutuskan ikatan logam yang sangat kuat pada atom-atom logam, hingga dengan
adanya ikatan yang sangat kuat ini menyebabkan logam mempunyai titik didih dan
titik leleh yang tinggi
Memberi efek
fotolistrik dan efek termionik
Jika elektron bebas pada ikatan logam memperoleh energi yang
cukup dari luar, maka akan bisa menyebabkan terlepasnya elektron pada permukaan
logam itu. Kalau energi yang datang berasal dari berkas cahaya maka disebut
efek foto listrik, namun kalau dari pemanasan maka disebut efek termionik.
Proses Terjadinya Ikatan Logam
Tingkat
energi dari orbital terluar atom logam (orbital s dan p) dapat mengalami
tumpang tindih pada tiap logam. Pada kondisi tersebut, setidaknya ada satu
elektron valensi yang akan berpartisipasi dalam ikatan logam. Namun elektron
tersebut tidak akan digunakan bersama dengan atom tetangga, juga tidak akan
hilang untuk membentuk ion.
Melainkan,
elektron akan membentuk sesuatu yang disebut dengan lautan elektron dimana pada
kondisi tersebut elektron valensi bebas bergerak dari satu bagian atom ke atom
lainnya dalam satu kristal. Interaksi yang terjadi dalam ikatan logam yaitu
ikatan atau tarikan antara atom logam yang bermuatan positif dengan elektron
yang tersebar pada seluruh bagian kisi logam yang dimodelkan sebagai lautan
elektron.
Model
lautan elektron adalah sebuah penyederhanaan dalam ikatan logam yang lebih
mudah dipahami. Model ini diusulkan oleh Lorentz untuk menjelaskan ikatan logam
dan dikenal sebagai model gas elektron atau model laut elektron. Prinsipnya
yaitu didasarkan pada sifat karakteristis logam berikut:
 |
| Melihat Ikatan Logam Lebih Dekat |
- Energi ionisasi rendah
Logam
umumnya memiliki energi ionisasi yang rendah, artinya bahwa elektron valensi
dalam atom logam tidak secara kuat ditarik oleh inti atomnya. Elektron valensi
dapat bererak secara bebas dari pengaruh orbital atom serta struktur
elektronnya.
- Orbital kosong
Telah
diamati bahwa dalam logam, sejumlah orbital valensi tetap kosong atau tidak
berisi elektron karena jumlah elektron valensi yang cenderung lebih sedikit
dari jumlah orbital yang ada. Dengan adanya orbital kosong ini memungkinkan
terjadinya perpindahan elektron antar orbital secara bebas.
Sebagai
contoh pada lithium (Li) memiliki orbital 2p yang kosong, natrium (Na) memiliki
orbital 3p dan 5d yang kosong, dan magnesium (Mg) memiliki orbital 3p dan 3d
yang kosong.
Dengan
adanya model lautan elektron, berikut ini beberapa fitur penting dari model ini
:
- Muatan positif atom dapat diatur secara teratur dalam kisi logam
- Elektron valensi memiliki kebebasan secara penuh dalam kisi logam untuk bergerak seperti halnya air pada lautan
- Logam dapat dianggap sebagai lautan elektron dimana terdapat susunan 3 dimensi dari sisi bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron valensi yang bergerak bebas
- Gaya tarik antara elektron dengan atom logam positif dikenal sebagai ikatan logam
Sebagai
konsekuensi karena kekuatan ikatan tergantung pada atom yang berpartisipasi di
dalamnya, sulit untuk menentukan kekuatan ikatan kimia yang dihasilkan. Namun
pada dasarnya kekuatan ikatan logam ini bergantung pada jumlah elektron valensi
yang mengalami delokalisasi, muatan dari ion itu sendiri, dan juga jari jari
ionik dari kation logam.
Sifat
dari ikatan logam itu sendiri yaitu padatan logam tidak dapat larut dalam
pelarut apapun. Seperti yang kita ketahui bahwa pelarut anorganik hanya mampu
melarutkan padatan ionik, sedangkan pelarut organik mampu melarutkan senyawa
kovalen.
Kelarutan
didasarkan pada dua faktor utama yaitu polaritas dan jumlah energi yang
diperlukan untuk memutuskan gaya antar molekul. Dalam padatan logam, tidak
dimungkinkan untuk larut dalam pelarut karena tidak tersedianya ion polar dan
membutuhkan banyak energi untuk memutus ikatan logam yang terbentuk.
Sumber: Pakar Kimia dan Dunia Pendidikan
