polarisasi ikatan kovalen

Ikatan kovalen polar

Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektron-elektron yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan berkeliling disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron yang berikatan akan lebih dekat kepada atom klor daripada Hidrogen. Polaritas ikatan ini dapat digambarkan dalam bentuk panah atau symbol δ+ , δ-. δ+ adalah tanda bahwa atom lebih bersifat elektropositif di banding dengan atom yang menjadi pasangannya. δ- berarti bahaw atom lebih bersifat elektronegatif daripada atom yang menjadi pasangan ikatannya. Lihat harga kelektronegtaifan tiap unsur pada tabel pauling

ikatan1

ikatan1

23

23

Ikatan kovalen nonpolar

Kovalen murni (non polar) adalah memiliki ciri Titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentukuya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama

323

323

 

31213

31213
Struktur H2 dan CO2 adalah contoh ikatan kimia non polar karena daya tariknya seimbang baik antara H dengan H atau antar O dengan C kiri dan kanan seimbang. Sehingga momen dipolnya menjadi nol

Contoh lain adalah senyawa CH4, H2, O2, Br2 dan lain-lain

Ikatan Kovalen Polar

Ikatan kovalen yg trjadi antara dua atom yg berbda disebut ikatan kovalen polar. Ikatan kovalen polar dpt juga terjdi antara dua atom yang sama tetapi memiliki keelektronegatifan yang berbeda.

Contoh ikatan kovalen polar:  HF

Dlm senyawa HF ini, F mempunyai keelektronegatifan yang tinggi jika dibandingkan H.. sehingga pasangan elektron lebih tertarik kearah F, akibatnya akan terbentuk dipol-dipol atau terjadi pengkutuban (terbentuknya kutub antara H dan F).

Ikatan Kovalen Nonpolar

Ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan kovalen yg trjadi antara 2 atom yg sama & memiliki kelektronegatifan yg sama. Titik muatan negative electron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentuknya tidak terjadi momen dipole, dgn perkataan lain bahwa electron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama.

Contoh Ikatan Kovalen Nonpolar: H2

Ikatan Kovalen Koordinasi

Ikatan kovalen dg pasangan elektron berasal dari satu atom disebut ikatan kovalen koordinasi. Jadi ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan yang terjadi apabila pasangan electron yang dipakai bersama berasal dari salah satu atom yg membentuknya. Jadi disini terdapat satu atom pemberi pasangan electron bebas, sedangkan atom lain sebagai penerimanya. Ikatan kovalen koordinasi kadang-kadang dinyatakan dengan tanda panah (→) yg menunjukan arah donasi pasangan elektron.

Contoh Ikatan Kovalen Koordinasi:  BF3NH3

5B = 1s2 2s2 2p1

9F = 1s2 2s2 2p5

7N = 1s2 2s2 2p3

Pasangan elektron yang digunakan secara bersama pada pembentukan ikatan kovalen yang terletak diantara dua inti atom akan ditarik oleh kedua inti atom yang berikatan. Akibatnya akan mempengaruhi distribusi elektron di antara kedua inti yang berikatan. Kemampuan menarik elektron kearah dirinya tergantung pada keelektronegatifan masing-masing unsur yang berikatan.

Untuk molekul unsur, seperti H2, Cl2 dan N2 ikatan kovalen yang terbentuk seratus persen bersifat kovalen. Hal ini disebabkan kedua inti atom memiliki kemampuan yang sama untuk menarik elektron ke arah dirinya, sehingga elektron ikatan akan terdistribusi secara merata di antara kedua inti, seperti yang ditunjukan pada Gambar. Ikatan yang terbentuk dengan kemampuan menarik pasangan elektron yang sama kuat disebut ikatan kovalen nonpolar.

clip_image002

Gambar gambar Penyebaran elektron pada ikatan kovalen nonpolar Cl-Cl

Apabila kedua atom yang berikatan berbeda misalnya pada HF, HCl dan HI, maka ikatan yang terbentuk tidak sepenuhnya bersifat kovalen. Hal ini yang dinamakan ikatan kovalen polar. Dikatakan ikatan kovalen polar karena kedua atom yang berikatan terdapat gaya elektrostatik.

clip_image004

Gambar Ikatan kovalen polar C-Cl

Berdasarkan perbedaan kelektronegatifan, suatu ikatan kovalen dikatakan ikatan kovalen polar apabila suatu atom mampu menarik elektron ikatan ke arah dirinya tanpa melakukan perpindahan secara sempurna.

Semakin besar perbedaan keelektronegatifan unsur-unsur yang berikatan, semakin polar ikatan yang terbentuk bahkan mendekati sifat ionik. HX (X = Cl, Br, I, F), H2O, CO2, CCl4, BeCl2, BeCl3 dan NH3 merupakan beberapa contoh senyawa dengan ikatan kovalen polar. Misalnya HCl, meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron ikatan, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar dari atom H sehingga distribusi elektron ikatan lebih terkonsentrasi pada Cl.

clip_image006

Gambar ikatan kovalen polar H-Cl

Molekul Polar dan Nonpolar

Suatu senyawa yang memiliki ikatan kovalen polar, belum tentu molekul yang dimiliki bersifat polar. Demikian juga untuk ikatan kovalen nonpolar, molekul yang dimiliki belum tentu bersifat nonpolar. Kepolaran suatu molekul dinyatakan menggunakan suatu besaran yang disebut momen dipol (µ). Besarnya momen dipol suatu molekul ditentukan menggunakan persamaan berikut.

µ = Q x r 1 D = 3,33 x 10-30 C.m (coulombmeter)

µ = 0 → molekul nonpolar

µ > 0 atau µ ≠ 0 → molekul polar

keterangan:

µ = momen dipol (D, debye)

Q = selisih muatan (Coulomb)

r = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif (m)

Semakin besar harga momen dipol, semakin polar senyawa yang bersangkutan bahkan mendekati ke sifat ionik. Harga momen dipol beberapa molekul seperti yang tertera pada Tabel.

molekul Momen dipol (D) molekul Momen dipol (D)
NO

NH3

HF

HCl

HBr

HI

H2O

0,159

0,23

1,78

1,078

0,82

0,44

1,85

CO

CO2

CHCl3

CH4

CCl4

BF3

BF2

0,112

0

1,09

0

0

0

0

Momen dipol merupakan suatu besaran vektor yang digambarkan menggunakan moment ikatan. Jika jumlah vektor momen-momen ikatan lebih besar dari nol, maka molekul tersebut bersifat polar, sebaliknya jika jumlah vektor momen-momen ikatan sama dengan nol, maka maka molekul tersebut bersifat nonpolar.

Momen ikatan terbentuk jika dua atom yang berikatan dalam suatu senyawa memiliki perbedaan keelektronegatifan. Elektron yang yang ditarik oleh atom yang lebih elektronegatif menunjukan arah momen ikatan dan ditunjukan menggunakan tanda → dari atom yang kurang elektronegatif menuju atom yang lebih elektronegatif.

Akibat tarikan elektron yang terjadi, terbentuk semacam kutub negatif pada atom yang lebih elektronegatif, sedangkan pada atom yang kurang elektronegatif akan terbentuk semacam kutub positif.

Kutub positif atau negatif yang terbentuk disebut muatan parsial, yang digambarkan menggunakan simbol delta (δ). Muatan parsial negatif (δ¯) diberikan pada unsur yang lebih elektronegatif dan muatan parsial positif (δ+) diberikan pada unsur yang kurang elektronegatif (lebih elektropositif).

Berikut contoh menggambar muatan parsial pada molekul HCl.

clip_image008

Dari contoh di atas terlihat bahwa terdapat muatan positif dan negatif pada tanda δ yang digunakan. Tanda tersebut tidak sama dengan +1 atau -1 seperti pada simbol ion, tetapi tanda ini hanya menggambarkan elektron ikatan tidak sepenuhnya dipindahkan ke atom Cl.

Untuk senyawa diatom yang disusun oleh unsur yang sejenis, molekul yang dimiliki selalu bersifat nonpolar kecuali ozon yang bersifa polar. Hal ini disebabkan dua atom penyusun senyawa memiliki keelektronegatifan sama sehingga tidak terbentuk momen ikatan. Sedangkan untuk senyawa diatom yang disusun oleh dua atom yang berbeda molekul yang dimiliki selalu bersifat polar karena adanya perbedaan keeltronegatifan.

Tetapi untuk senyawa-senyawa yang tersusun lebih dari dua atom, kepolaran molekul tidak dapat ditentukan jika hanya didasarkan pada perbedaan keelektronegatifan. Hal ini disebabkan senyawa-senyawa tertentu walaupun memiliki ikatan kovalen polar tetapi molekulnya bersifat nonpolar. Misalnya CCl4, CO2 dan BeCl2 merupakan beberapa senyawa dengan ikatan kovalen polar tetapi memiliki molekul yang nonpolar.

Pada molekul CCl4, yang mempunyai bentuk molekul tetrahedaral dengan C sebagai atom pusat dan dikelilingi oleh 4 atom Cl seperti pada Gambar.

clip_image010

Perbedaan keelektronegatifan C dan Cl adalah sebesar 3-2,5 = 0,5. Jadi ikatan C–Cl termasuk ikatan kovalen (tepatnya ikatan kovalen polar) karena perbedaan keeltronegatifan lebih kecil 1,7. Walaupun ikatan C–Cl berupa ikatan kovalen polar tetapi molekulnya bersifat nonpolar.

Hal ini disebabkan, bentuk tetrahedral dari molekul CCl4 dapat dikatakan simetrism karena memiliki pusat simetri pada atom C ditengah, sehingga jumlah momen ikatan yang sama dengan nol. Atau dapat dikatan tarikan elektron akibat adanya perbedaan keelektronegatifan saling meniadakan atau saling menguatkan (perhatikan tanda panah pada strutur). Hal ini dapat diandaikan, suatu benda yang berada di tengah-tengah ditarik dari empat sudut dengan kekuatan sama, maka benda tersebut tidak akan bergerak. Karena hal inilah molekul CCl4 bersifat nonpolar.

Jika CCl4 salah satu atom Cl diganti oleh atom lain misalnya H, maka sifat molekul yang awalnya nonpolar berubah menjadi polar. Hal ini disebabkan kepolaran ikatan C-H berbeda dengan kepolaran ikatan C-Cl, sehingga momen dipol yang terbentuk tidak saling meniadakan. Tetapi apabila semua atom C diganti oleh atom H maka molekulnya bersifat nonpolar karena kepolaran semua ikatan C–H sama besar sehingga mpmen ikatan yang terbentuk saling meniadakan.

Pada molekul BCl2 dan CO2 mempunyai bentuk molekul linear dengan B dan C sebagai atom pusat.

clip_image012

Atom Cl dan atom O lebih elektronegatif dibanding atom B dan C yang bertindak sebagai atom pusat (pada gambar yang berwarna hitam), sehingga elektron ikatan lebih tertarik kearah atom Cl dan O. Namun, atom B dan C masing-masing mengikat 2 atom yang sejenis maka momen ikatan yang terbentuk tertarik ke arah yang berlawanan dengan kekuatan yang sama, sehingga molekulnya bersifat nonpolar.

Molekul H2O walaupun rumus molekulnya mirip dengan CO2 dan BCl2 tetapi bersifat polar.

clip_image014

Hal ini disebabkan, pada molekul H2O, atom O sebagai atom pusat masih memiliki pasangan elektron bebas. Hal ini menyebabkan molekul H2O tidak berbentuk linear seperti molekul CO2 dan BCl2, sehingga momen ikatan yang terbentuk tidak saling menguatkan atau tidak saling meniadakan.

Berdasarkan  pengetahuan  keelektronegatifan  yang  telah diketahui maka salah satu akibat adanya perbedaan keelektronega-tifan antar dua atom unsur berbeda adalah terjadinya polarisasi ikatan kovalen. Adanya polarisasi menyebabkan ikatan kovalen dapat dibagi menjaadi ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen nonpolar. Ikatan kovalen polar dapat dijumpai pada molekul hidrogen klorida sedangkan ikatan kovalen nonpolar dapat dilihat pada molekul hidrogen.
Pada hidrogen klorida terlihat bahwa pasangan elektron bersama lebih tertarik ke arah atom klorin karena elektronegatifitas atom klorin lebih besar dari pada elektronegatifitas atom hidrogen. Akibat hal ini adalah terjadinya polarisasi pada hidrogen klorida menuju atom klorin. Ikatan jenis ini disebut ikatan kovalen polar. Hal yang berbeda terlihat pada molekul hidrogen. Pada molekul hidrogen, pasangan elektron bersama berada ditempat yang berjarak sama diantara dua inti atom hidrogen (simetris). Ikatan yang demikian ini dikenal sebagai ikatan kovalen nonpolar.
Orbital H2 dan HCl, polarisasi ikatan kovalen
Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektron-elektron yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan berkeliling disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron yang berikatan akan lebih dekat kepada atom klor daripada Hidrogen. Polaritas ikatan ini dapat digambarkan dalam bentuk panah atau symbol δ+ , δ-. δ+ adalah tanda bahwa atom lebih bersifat elektropositif di banding dengan atom yang menjadi pasangannya. δ- berarti bahaw atom lebih bersifat elektronegatif daripada atom yang menjadi pasangan ikatannya
Ikatan 1,2 dan 3
Kovalen murni (non polar) adalah memiliki ciri Titik muatan negatif elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentukuya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama
Struktur H2 dan CO2 adalah contoh ikatan kimia non polar karena daya tariknya seimbang baik antara H dengan H atau antar O dengan C kiri dan kanan seimbang. Sehingga momen dipolnya menjadi nol
Contoh lain adalah senyawa CH4, H2, O2, Br2 dan lain-lain

Molekul Polar dan Molekul Nonpolar

 Molekul yang berikatan secara kovalen nonpolar seperti H2, Cl2 dan N2 sudah tentu bersifat nonpolar. Akan tetapi molekul dengan ikatan  kovalen  polar  dapat  bersifat  polar  dan  nonpolar  yang bergantung pada bentuk geometri molekulnya. Molekul dapat bersifat nonpolar apabila molekul tersebut simetris walaupun ikatan yang digunakan adalah ikatan kovalen polar.
Susunan ruang (VSEPR) BF3, H2O, NH3 dan BeCl2
Molekul H2O dan NH3 bersifat polar karena ikatan O-H dan N-H bersifat polar. Sifat polar ini disebabkan adanya perbedaan keelektronegatifan dan bentuk molekul yang tidak simetris atau elektron tidak tersebar merata. Dalam H2O, pusat muatan negatif terletak pada atom oksigen.
sedangkan pusat muatan positif pada kedua atom hidrogen. Dalam molekul NH3, pusat muatan negatif pada atom nitogen dan pusat muatan positif pada ketiga atom hidrogen. Molekul BeCl2 dan BFbersifat polar karena molekul berbentuk simetris dan elektron tersebar merata walupun juga terdapat perbedaan keelektronegatifan.
Kepolaran suatu molekul dapat diduga dengan menggambarkan ikatan menggunakan suatu vektor dengan arah anak panah dari atom yang bermuatan positif menuju ke arah atom yang bermuatan negatif. Molekul dikatakan bersifat nonpolar apabila resultan vektor sama dengan nol. Sedangkan molekul bersifat polar apabila hal yang sebaliknya terjadi, resultan tidak sama

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: