Istilah orde ikatan (bonding order) ini digunakan dalam teori orbital molekul (molecule orbital theory).
Menurut teori orbital molekul bahwa semua elektron dalam tiap atom
dalam molekul turut terlibat dalam pembentukan ikatan dengan mengisi
orbital-orbital, yaitu orbital molekul ikatan (bonding molecule orbital) dan orbital molekul antiikatan (antibonding molecule orbital).
Berbeda dengan teori ikatan valensi bahwa dalam pembentukan ikatan
antaratom hanya elektron valensi saja. Bagaimana menentukan orde ikatan
suatu molekul atau ion?
Biasanya menentukan orde ikatan suatu molekul atau ion menggunakan rumus ½ dari selisih jumlah elektron dalam orbital molekul ikatan dengan jumlah elektron dalam orbital molekul antiikatan (ditandai dengan *). Tentu saja perlu kecermatan untuk menghitung jumlah elektron pada orbital-orbital molekul itu.
Berikut ini contoh diagram orbital molekul untuk O2, O2–, dan O2–2:
Untuk menjawab soal-soal berupa pilihan berganda (mutiple choice question) diperlukan trik sehingga lebih cepat menjawab pertanyaan yang biasanya menyediakan 4 hingga 5 opsi.
Misal seperti soal berikut:
Ion yang memiliki orde ikatan paling kecil adalah...
A. N2+
B. O2+
C. N2–
D. O2–
E. F2–
Untuk menjawab soal tadi gunakan grafik berikut. Tidak perlu dihafal semua cukup diingat poin skalanya saja, sehingga pada saat menghadapi ujian tinggal dibuat diagram sederhana seperti di bawah ini :) Puncak pertama 2 elektron dan puncak kedua 6 elektron dengan orde 1, puncak ketiga 14 elektron dengan orde 3. buat skala untuk orde ikatan 0,5.
Cara penggunaan:
Hitung jumlah elektron pada molekul, lihat pada sumbu jumlah elektron kemudian ekstrapolasi ke sumbu orde ikatan.
N2+
nomor atom N = 7, 2 atom N = 2 x 7 = 14 – 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 13, jadi ordenya adalah 2,5
O2+
Nomor atom O = 8, 2 atom N = 2 x 8 = 16 – 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 15, jadi ordenya adalah 2,5
N2–
Nomor atom N = 7, 2 atom N = 2 x 7 = 14 + 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 15, jadi ordenya adalah 2,5
O2–
Nomor atom O = 8, 2 atom N = 2 x 8 = 16 + 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 17, jadi ordenya adalah 1,5
F2–
Nomor atom F = 9, 2 atom F = 2 x 9 = 18 + 1 (menerima elektron sehingga bermuatan –) = 19, jadi ordenya adalah 0,5
Jadi orde ikatan paling kecil dimiliki oleh F2–.
Cara lain lagi namun hasil sama dan akurat tanpa menggunakan diagram adalah sebagai berikut:
Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 8 sampai 14 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara mengurangi total jumlah elektron dengan 8 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
N2+ ⇒ Total jumlah elektron = 13, ⇒ 13 – 8 = 5, ⇒ 5
Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 15 sampai 20 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara menghitung selisih antara total jumlah elektron dengan 20 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
F2– ⇒ Total jumlah elektron = 19, ⇒ 20 – 19 = 1, ⇒ 1
Orde ikatan untuk ion sisa asam yang mengandung oksigen dihitung menggunakan cara berikut:
Orde ikatan = [(2 x jumlah O) – muatan] / jumlah O
NO3– ⇒ [(2 x 3) – 1] / 3 = 1,66
ClO4– ⇒ [(2 x 4) – 1] / 4 = 1,75
SO4–2 ⇒ [(2 x 4) – 2] / 4 = 1,50
NO2– ⇒ [(2 x 2) – 1] / 2 = 1,50
PO4–3 ⇒ [(2 x 4) – 3] / 4 = 1,25
Selain cara tadi untuk menentukan orde ikatan dapat juga dengan menggambar struktur Lewis terlebih dahulu untuk tiap molekul atau ion kemudian orde ikatan dihitung dengan cara:
Orde ikatan = jumlah ikatan antaratom dibagi dengan jumlah atom yang ada disekitar atom pusat.
Contoh CO2
O=C=O
Orde ikatan = 4 / 2 = 2
Manfaat yang dapat diambil dengan mengetahui orde ikatan antara lain:
Biasanya menentukan orde ikatan suatu molekul atau ion menggunakan rumus ½ dari selisih jumlah elektron dalam orbital molekul ikatan dengan jumlah elektron dalam orbital molekul antiikatan (ditandai dengan *). Tentu saja perlu kecermatan untuk menghitung jumlah elektron pada orbital-orbital molekul itu.
Berikut ini contoh diagram orbital molekul untuk O2, O2–, dan O2–2:
 |
| Diagram Orbital Molekul O2 |
Untuk menentukan orde ikatan perhatikan pada orbital 2p saja, karena di
sini jumlah elektron dalam orbital molekul σ1s = σ*1s dan jumlah
elektron dalam orbital molekul σ2s = σ*2s.
Orde ikatan untuk O2 = ½ ( Σ elektron dalam orbital ikatan – Σ elektron dalam orbital anti-ikatan)
Orde ikatan untuk O2 = ½ (6 – 2) = 2.
Orde ikatan untuk O2 = ½ ( Σ elektron dalam orbital ikatan – Σ elektron dalam orbital anti-ikatan)
Orde ikatan untuk O2 = ½ (6 – 2) = 2.
 |
| Diagram Orbital Molekul O2– |
Orde ikatan untuk O2– = ½ (6 – 3) = 1,5.
 |
| Diagram Orbital Molekul O2–2 |
Orde ikatan untuk O2–2 = ½ (6 – 4) = 1.
Untuk menjawab soal-soal berupa pilihan berganda (mutiple choice question) diperlukan trik sehingga lebih cepat menjawab pertanyaan yang biasanya menyediakan 4 hingga 5 opsi.
Misal seperti soal berikut:
Ion yang memiliki orde ikatan paling kecil adalah...
A. N2+
B. O2+
C. N2–
D. O2–
E. F2–
Untuk menjawab soal tadi gunakan grafik berikut. Tidak perlu dihafal semua cukup diingat poin skalanya saja, sehingga pada saat menghadapi ujian tinggal dibuat diagram sederhana seperti di bawah ini :) Puncak pertama 2 elektron dan puncak kedua 6 elektron dengan orde 1, puncak ketiga 14 elektron dengan orde 3. buat skala untuk orde ikatan 0,5.
Cara penggunaan:
Hitung jumlah elektron pada molekul, lihat pada sumbu jumlah elektron kemudian ekstrapolasi ke sumbu orde ikatan.
N2+
nomor atom N = 7, 2 atom N = 2 x 7 = 14 – 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 13, jadi ordenya adalah 2,5
O2+
Nomor atom O = 8, 2 atom N = 2 x 8 = 16 – 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 15, jadi ordenya adalah 2,5
N2–
Nomor atom N = 7, 2 atom N = 2 x 7 = 14 + 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 15, jadi ordenya adalah 2,5
O2–
Nomor atom O = 8, 2 atom N = 2 x 8 = 16 + 1 (elektron lepas hingga bermuatan +) = 17, jadi ordenya adalah 1,5
F2–
Nomor atom F = 9, 2 atom F = 2 x 9 = 18 + 1 (menerima elektron sehingga bermuatan –) = 19, jadi ordenya adalah 0,5
Jadi orde ikatan paling kecil dimiliki oleh F2–.
Cara lain lagi namun hasil sama dan akurat tanpa menggunakan diagram adalah sebagai berikut:
Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 8 sampai 14 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara mengurangi total jumlah elektron dengan 8 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
N2+ ⇒ Total jumlah elektron = 13, ⇒ 13 – 8 = 5, ⇒ 5
/2 = 2,5Molekul atau ion yang memiliki total jumlah elektron rentang 15 sampai 20 orde ikatannya dapat diselesaikan dengan cara menghitung selisih antara total jumlah elektron dengan 20 dan membagi hasilnya dengan angka 2.
Contoh:
F2– ⇒ Total jumlah elektron = 19, ⇒ 20 – 19 = 1, ⇒ 1
/2 = 0,5Orde ikatan untuk ion sisa asam yang mengandung oksigen dihitung menggunakan cara berikut:
Orde ikatan = [(2 x jumlah O) – muatan] / jumlah O
NO3– ⇒ [(2 x 3) – 1] / 3 = 1,66
ClO4– ⇒ [(2 x 4) – 1] / 4 = 1,75
SO4–2 ⇒ [(2 x 4) – 2] / 4 = 1,50
NO2– ⇒ [(2 x 2) – 1] / 2 = 1,50
PO4–3 ⇒ [(2 x 4) – 3] / 4 = 1,25
Selain cara tadi untuk menentukan orde ikatan dapat juga dengan menggambar struktur Lewis terlebih dahulu untuk tiap molekul atau ion kemudian orde ikatan dihitung dengan cara:
Orde ikatan = jumlah ikatan antaratom dibagi dengan jumlah atom yang ada disekitar atom pusat.
Contoh CO2
Orde ikatan = 4 / 2 = 2
Manfaat yang dapat diambil dengan mengetahui orde ikatan antara lain:
- Orde ikatan sebanding dengan ukuran stabilitas termal.
- Orde ikatan sebanding dengan besarnya energi disosiasi ikatan.
- Orde ikatan sebanding dengan kekuatan ikatan.
- Orde ikatan sebanding dengan 1/jarak ikatan
- Orde ikatan sebanding dengan 1/reaktifitas