Orde ikatan

Struktur dan dimensi dari molekul etana, etilena dan asetilena. Perhatikan bahwa ikatan C–C memendek seiring peningkatan orde ikatan, dan semakin pendek ikatan diatas, kekuatan ikatannya meningkat.

Orde ikatan adalah jumlah ikatan kimia antara sepasang atom. Misalnya, dalam nitrogen diatomik N≡N, orde ikatan adalah 3, dalam asetilena H−C≡C−H orde ikatan antara dua atom karbon juga 3, dan orde ikatan C−H adalah 1. orde ikatan memberikan indikasi stabilitas ikatan.[1] Unsur dengan nilai orde ikatan 0 tidak dapat ada, namun senyawa dapat memiliki nilai ikatan 0.[2] Spesi isoelektronik memiliki bilangan ikatan yang sama.

Dalam molekul yang memiliki resonansi atau ikatan nonklasikal, orde ikatan tidak perlu bilangan bulat. Dalam benzena, di mana orbital molekul terdelokalisasi mengandung 6 elektron pi di atas enam karbon yang pada dasarnya menghasilkan setengah ikatan pi bersama dengan ikatan sigma untuk masing-masing sepasang atom karbon, memberikan orde ikatan yang terhitung sebesar 1.5.[3][4]

Dalam teori orbital molekul, orde ikatan juga didefinisikan sebagai setengah perbedaan antara jumlah elektron ikatan dan jumlah elektron antiikatan sesuai dengan persamaan di bawah ini:[5]

${\displaystyle {\text{O.I.}}={\frac {{\text{jumlah elektron ikatan}}-{\text{jumlah elektron antiikatan}}}{2}}\ }$

Hal ini sering tapi tidak selalu menghasilkan hasil yang sama. Orde ikatan juga merupakan indeks dari kekuatan ikatan dan juga digunakan secara luas dalam teori ikatan valensi.

Umumnya, semakin tinggi orde ikatan, semakin kuat ikatannya. Orde ikatan satu setengah mungkin stabil, seperti yang ditunjukkan oleh stabilitas H+2 (panjang ikatan 106 pm, energi ikatan 269 kJ/mol) dan He+2 (panjang ikatan 108 pm, energi ikatan 251 kJ/mol).[6]

Definisi lain

Konsep orde ikatan digunakan dalam dinamika molekul dan potensial orde ikatan. Besarnya orde ikatan dikaitkan dengan panjang ikatan. Menurut Linus Pauling pada tahun 1947, orde ikatan tersebut secara eksperimen digambarkan sebagai:

${\displaystyle s_{ij}=\exp {\left[{\frac {d_{1}-d_{ij}}{b}}\right]}}$

dimana ${\displaystyle d_{1}}$ adalah panjang ikatan tunggal, ${\displaystyle d_{ij}}$ adalah panjang ikatan yang terukur secara eksperimen, dan b adalah konstanta, tergantung pada atomnya. Pauling menyarankan nilai 0.353 Å untuk b, untuk ikatan karbon-karbon dalam persamaan aslinya:[7]

${\displaystyle d_{1}-d_{ij}=0.353~{\text{log}}_{10}s_{ij}}$

Nilai konstanta b bergantung pada atom.

Definisi orde ikatan di atas agaknya ad hoc dan hanya mudah untuk mengajukan molekul diatomik. Definisi standar mekanika kuantum untuk orde ikatan telah diperdebatkan untuk waktu yang lama.[8]

Pengaruh pada panjang ikatan

Orde ikatan berpengaruh terhadap besar kecilnya panjang ikatan. Makin tinggi orde ikatan, maka ikatannya semakin pendek, bergitu pula sebaliknya. Namun makin tinggi orde ikatan suatu ikatan molekul, maka ikatan yang terjadi di antara molekul semakin kuat. pada umumnya ikatan rangkap lebih kecil ikatannya dari ikatan tunggal.[9]

Lihat pula

• Panjang ikatan
• Sudut ikatan
• Sudut dihedral
• Energi disosiasi ikatan

Referensi

1. Walsh, A. D. (1947). "Remarks on the strengths of bonds". Trans. Faraday Soc. 43: 60–77. doi:10.1039/TF9474300060. 
2. Somayajulu, G. R. (1958). "On Covalent Bond Length and Bond Order. VIII". J. Chem. Phys. 28: 822. doi:10.1063/1.1744277. 
3. Herndon, W. C.; Párkányi, C. (1976). "π–bond orders and bond lengths". J. Chem. Educ. 53: 689–692. doi:10.1080/10406638.2012.757554. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
4. Pauling, L. (1980). "Bond numbers and bond lengths in Tetrabenzo[de,no,st,c′,d′]heptacene and other condensed aromatic hydrocarbons: a valence-bond treatment". Acta Cryst. B36: 1898–1901. doi:10.1080/10406638.2012.757554. 
5. Oxtoby, David W.; Gillis, H. P.; Butler, L. J. (2015). Principles of Modern Chemistry (edisi ke-8th). Belmont: Brooks/Cole. ISBN 9781305079113. 
6. Averill, Bruce; Eldredge, Patricia (2007). Chemistry: Principles, Patterns, and Applications. Hoboken: Pearson/Prentice Hall. hlm. 409. ISBN 9781453331224. 
7. Pauling, L. (1947). "Atomic Radii and Interatomic Distances in Metals". Journal of the American Chemical Society. 69 (3): 542–553. doi:10.1021/ja01195a024. 
8. IUPAC (1997). A. D. McNaught and A. Wilkinson, ed. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Oxford: Blackwell Scientific Publications. doi:10.1351/goldbook.B00707. ISBN 0-9678550-9-8. 
9. Gordy, W. (1947). "Dependence of Bond Order and of Bond Energy Upon Bond Length". J. Chem. Phys. 15: 305. doi:10.1063/1.1746501. 

Bacaan lebih lanjut

• Cohen, I. (1972). "Bond Order in LCAO Molecular Orbital Theory". J. Chem. Phys. 57: 5076. doi:10.1063/1.1678191. 
• Robinson, E. A.; Lister, M. W. (1963). "A Linear Relationship Between Bond Orders and Sretching Force Constants". Canadian Journal of Chemistry. 41 (12): 2988–2995. doi:10.1139/v63-439. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)