Aturan Fajans
Dalam kimia anorganik, aturan Fajans, yang diformulasikan oleh Kazimierz Fajans pada tahun 1923,[1][2][3] digunakan untuk memprediksi apakah ikatan kimia akan kovalen atau ionik, dan bergantung pada muatan kation dan ukuran relatif kation dan anion. Aturan ini diringkas dalam tabel berikut:
Ionik Kovalen Muatan positif kecil Muatan positif besar Kation besar Kation kecil Anion kecil Anion besar
Sehingga natrium klorida (dengan muatan positif rendah (+1), memiliki kation yang cukup besar (~1 Å) dengan anion yang relatif kecil (0,2 Å) adalah ionik; tetapi aluminium iodida (AlI3) (dengan muatan positif besar (+3) dan anion besar) adalah kovalen.
Polarisasi akan ditingkatkan dengan:
- kation bermuatan besar dan berukuran kecil
- Potensial ionik Å Z+/r+ (= daya polarisasi)
- Anion bermuatan besar dan berukuran besar
- Polarizabilitas anion terkait dengan deformabilitas awan elektronnya (mis. "Kelembutannya")
- Konfigurasi kelopak elektron valensi tidak lengkap
- Konfigurasi gas mulia dari kation menghasilkan perisai yang lebih baik dan daya polarisasi yang lebih sedikit
- Contoh Hg2+ (r+ = 102 pm) lebih polar daripada Ca2+ (r+ = 100 pm)
- Konfigurasi gas mulia dari kation menghasilkan perisai yang lebih baik dan daya polarisasi yang lebih sedikit
"Ukuran" muatan dalam ikatan ion tergantung pada jumlah elektron yang ditransfer. Atom aluminium, misalnya, dengan muatan +3 memiliki muatan positif yang relatif besar. Muatan positif itu kemudian mengerahkan gaya tarik pada awan elektron ion lain, yang telah menerima elektron dari ion positif aluminium (atau lainnya).
Dua contoh yang kontras dapat menggambarkan variasi efeknya. Dalam kasus aluminium iodida, ikatan ioniknya diwarnai dengan banyak karakter kovalen. Dalam ikatan AlI3, aluminium mendapatkan muatan +3. Muatan besar menarik awan elektron dari iodin. Sekarang, jika kita mempertimbangkan atom iodin, kita melihat bahwa ia relatif besar dan dengan demikian elektron kulit terluar relatif terlindung dengan baik dari muatan inti atom. Dalam hal ini, muatan ion aluminium akan "menarik" awan elektron iodin, mendekatkannya ke ion aluminium. Ketika awan elektron dari iodin mendekati atom aluminium, muatan negatif dari awan elektron "membatalkan" muatan positif kation aluminium. Hal ini menghasilkan ikatan ionik dengan karakter kovalen. Sebuah kation yang memiliki konfigurasi gas lengai memiliki daya polarisasi yang lebih sedikit dibandingkan dengan kation yang memiliki konfigurasi seperti gas pseudo-inert.
Situasinya berbeda dalam hal aluminium fluorida, AlF3. Dalam hal ini, iodin digantikan oleh fluor, sebuah atom yang sangat elektronegatif yang relatif kecil. Awan elektron fluor kurang terlindung dari muatan intinya dan oleh karenanya akan kurang terpolarisasi. Jadi, kita mendapatkan senyawa ionik (logam yang terikat pada bukan logam) dengan karakter kovalen sedikit.
Referensi
sunting- ^ Fajans, K. (1923). "Struktur und Deformation der Elektronenhüllen in ihrer Bedeutung für die chemischen und optischen Eigenschaften anorganischer Verbindungen". Die Naturwissenschaften. 11 (10): 165–72. Bibcode:1923NW.....11..165F. doi:10.1007/BF01552365.
- ^ Fajans, K.; Joos, G (1924). "Molrefraktion von Ionen und Molekülen im Lichte der Atomstruktur". Zeitschrift für Physik. 23: 1–46. Bibcode:1924ZPhy...23....1F. doi:10.1007/BF01327574.
- ^ Fajans, K. (1924). "II. Die Eigenschaften salzartiger Verbindungen und Atombau". Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials. 61 (1): 18–48. doi:10.1524/zkri.1924.61.1.18. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-02-23. Diakses tanggal 2020-04-07.
Pranala luar
sunting- Adrian Faiers. "Chapter 4: Chemical Bonding". Chemistry in Perspective. chembook.co.uk.