Sumber : https://bit.ly/48k3LXh
Air tersusun atas molekul-molekul H2O. Molekul H2O terbentuk akibat adanya ikatan antara atom hidrogen (H) dan atom oksigen (O). Hidrogen dan oksigen merupakan unsur nonlogam. Kedua unsur ini memiliki energi ionisasi dan ainitas elektron yang tinggi. Atom hidrogen dan oksigen tidak akan saling melepas ataupun menerima elektron.
Gambar Ikatan kovalen pada H2O
Bagaimana proses pembentukan H2O ?
Simak video berikut supaya kalian lebih jelas memahami proses pembentukan ikatan kovalen pada senyawa H2O!
Seperti pada pembentukan ikatan ion. Satu elektron dari atom hidrogen berpasangan dengan satu elektron atom oksigen sehingga terbentuklah ikatan, seperti pada gambar diatas. Ikatan ini disebut dengan ikatan kovalen. Jadi, ikatan kovalen adalah ikatan antaratom nonlogam yang terbentuk karena pemakaian bersama pasangan elektron.
Ikatan kovalen dapat berbentuk ikatan tunggal dan rangkap. Gambar berikut memperlihatkan contoh bentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga.
Gambar Ikatan kovalen tunggal HCl, ikatan kovalen rangkap dua CO2 , dan ikatan kovalen rangkap tiga N2
Pada Gambar diatas, atom H dengan Cl membentuk ikatan kovalen tunggal menghasilkan molekul HCl, di mana pada atom Cl juga memiliki tiga pasang elektron bebas (tidak digunakan untuk berikatan) sehingga memenuhi kaidah oktet (delapan elektron). Atom C dengan dua atom O membentuk ikatan kovalen rangkap dua menghasilkan molekul CO2. Pada setiap atom O yang terikat terdapat satu ikatan rangkap dua dan dua pasang elektron bebas sehingga baik atom C maupun O telah memenuhi kaidah oktet. Kaidah oktet juga terpenuhi pada molekul N2. Atom N berikatan dengan atom N membentuk ikatan rangkap tiga dan terdapat satu pasang elektron bebas pada setiap atom N yang terikat untuk memenuhi kaidah oktet.
1. Ikatan kovalen polar dan nonpolar
Tahukah kalian fungsi aki? Aki merupakan sumber energi listrik dalam sebuah kenda raan. Tanpa aki yang berfungsi dengan baik maka mesin kendaraan tidak bisa dihidupkan. Di dalam aki terjadi aliran elektron sehingga menimbulkan arus listrik. Lalu, apa sebenarnya kandungan dari air aki (H2SO4) dan jenis ikatan pembentuk senyawanya?
Berdasarkan kepolaran, ikatan kovalen dapat dibagi menjadi ikatan kovalen polar dan nonpolar. Ikatan kovalen polar terbentuk karena atom-atom yang saling berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan. Contohnya, ikatan kovalen yang terbentuk antara atom hidrogen dengan atom klorin membentuk asam klorida (HCl). Atom hidrogen memiliki keelektronegatifan 2,1, sementara atom klorin 3,0.
Keelektronegatifan yang lebih tinggi pada atom Cl menyebabkan pasangan elektron yang membentuk ikatan antara H dan Cl tertarik ke arah atom Cl (delta negatif, δ–), seperti yang terlihat pada Gambar dibawah. Atom H menjadi kurang elektron (delta positif, δ+). Keadaan ini menyebabkan terjadi nya pengutuban. Adanya dua kutub ini disebut dengan polarisasi yang menyebabkan terbentuknya ikatan kovalen polar. Sementara, ikatan kovalen nonpolar terbentuk antara atom-atom nonlogam yang sejenis dan tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan.
Gambar Larutan H2SO4 pada aki
Sumber: Kemendikbudristek/Nanda
Saridewi (2022)
Sumber Ikatan kovalen polar pada HCl
Sumber: Kemendikbudristek/Nanda Saridewi (2022)
Ikatan kovalen polar yang membentuk molekul polar akan menghasilkan senyawa polar. Senyawa polar juga dapat menghantarkan arus listrik seperti senyawa ion. Namun, senyawa polar hanya dapat menghantarkan arus listrik saat dalam bentuk larutan. Selain itu, senyawa kovalen juga memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dari senyawa ion dan logam.
2. Ikatan kovalen koordinasi
Simak video berikut supaya kalian lebih jelas memahami Ikatan Kovalen Koordinasi!
Ikatan kovalen tidak hanya dihasilkan dari kontribusi elektron pada masingmasing atom yang terikat, tetapi bisa dari salah satu atom saja. Ikatan kovalen koordinasi terjadi ketika pasangan elektron untuk berikatan berasal dari salah satu atom, sementara atom lain yang terikat tidak menyumbangkan elektron sama sekali, seperti yang terlihat pada Gambar berikut.
Gambar Ikatan kovalen koordinasi pada molekul NH3BF3, HNO3, dan SO3
Atom N pada molekul NH3 memiliki pasangan elektron bebas, sementara atom B pada molekul BF3 tidak memiliki elektron lagi untuk disumbangkan. Atom B hanya mengikat tiga atom F sehingga pada atom B masih tersisa satu orbital yang kosong. Orbital yang masih kosong ini diisi oleh pasangan elektron bebas yang berasal dari atom N sehingga terbentuk ikatan tunggal antara atom N dan B. Jadi, ikatan ini terbentuk oleh pemakaian pasangan elektron secara bersama yang hanya disumbangkan oleh atom N sehingga atom N dan B mencapai keadaan oktet.
Pada molekul HNO3 , atom N sudah mengikat dua atom O dengan ikatan kovalen tunggal dan rangkap. Agar atom N dan O memenuhi kaidah oktet maka sepasang elektron yang tersisa dari atom N membentuk kovalen koordinasi dengan atom O. Hal yang sama juga terjadi pada molekul SO3. Atom S memberikan pasangan elektronnya untuk membentuk dua ikatan kovalen koordinasi dengan dua atom O, sehingga atom S dan ketiga atom O yang terikat memenuhi kaidah oktet.
Beberapa sifat fisis senyawa kovalen antara lain:
Berupa gas, cairan, atau padatan lunak pada suhu ruang Dalam senyawa kovalen molekul-molekulnya terikat oleh gaya antar-molekul yang lemah, sehingga molekul-molekul tersebut dapat bergerak relatif bebas.
Bersifat lunak dan tidak rapuh
Mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah
Umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik
Pada umumnya tidak menghantarkan listrik. Hal ini disebabkan senyawa kovalen tidak memiliki ion atau elektron yang dapat bergerak bebas untuk membawa muatan listrik. Beberapa senyawa kovalen polar yang larut dalam air, ada yang dapat menghantarkan arus listrik karena dapat terhidrolisis membentuk ion-ion.