Polarisasi Ikatan Kovalen, Momen Dipol dan Bentuk Molekul

Daftar Materi Kimia

• 1. Struktur Atom (Proton, Elektron dan Neutron)
• 2. Ikatan Kimia (Ion, Kovalen dan Logam)
• 3. Stoikiometri (Perhitungan Kimia)
• 4. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
• 5. Reaksi Redoks (Reduksi-Oksidasi)

Advertisement

Baca Juga:

Coba kalian perhatikan gambar di bawah. Sisir rambut yang mula-mula digosok dengan kain wool atau sutra kemudian didekatkan ke aliran air membuat aliran air tersebut berbelok arah. Kenapa hal tersebut bisa terjadi? Fenomena di atas berkaitan dengan sifat kepolaran ikatan kovalen atau sering disebut dengan polarisasi ikatan kovalen. Untuk lebih memahami polarisasi ikatan kovalen, simak baik-baik penjelasan berikut ini.

Dalam ikatan kovalen, kedudukan pasangan elektron ikatan (PEI) tidak selalu simetris terhadap kedua atom yang berikatan. Hal ini terjadi karena setiap unsur mempunyai daya tarik elektron (keelektronegatifan) yang berbeda terutama pada senyawa yang terdiri atas beberapa unsur yang tidak sejenis (ex. HCl, H2O, HF, HBr dan sebagainya). Sebagai akibat dari perbedaan keelektronegatifan inilah timbul yang namanya polarisasi pada ikatan kovalen. Apa itu polarisasi? Perhatikan gambar berikut ini.

Pada bentuk molekul H2, kedudukan pasangan elektron ikatan (PEI) sudah pasti simetris karena sama-sama tertarik kuat oleh masing-masing atom H. Hal ini dikarenakan tidak ada perbedaan keelektronegatifan antara dua atom H (H2 merupakan molekul diatomik sejenis). Oleh karena itu pada molekul H2tersebut muatan negatif (elektron) tersebar secara homogen.

Sedangkan pada molekul HCl, pasangan elektron ikatannya lebih tertarik ke arah atom Cl. Hal ini dikarenakan atom Cl memiliki nilai elektronegativitas yang lebih besar daripada atom H. Dengan demikian, atom Cl menjadi kelebihan elektron dan membentuk kutub negatif, sedangkan atom H menjadi kekurangan elektron dan membentuk kutub positif. Pembentukan kutub inilah yang disebut dengan polarisasi (polar = kutub).

Polarisasi atau kepolaran adalah kecenderungan suatu atom dalam molekul kovalen untuk membentuk kutub baik kutub negatif maupun kutub positif akibat adanya perbedaan nilai keelektronegatifan (elektronegativitas) antara atom-atom yang membentuk kutub tersebut.

Senyawa kovalen yang mengalami polarisasi akan membentuk kutub positif dan kutub negatif diantara atom-atom penyusun senyawa tersebut. Karena ada kutub positif dan negatif menyebabkan senyawa tersebut memiliki muatan positif dan negatif atau lebih singkatnya bermuatan listrik. Jika senyawa kovalen bermuatan listrik tentu saja senyawa tersebut dapat menghantarkan arus listrik.

Senyawa kovalen yang mengandung muatan positif dan negatif disebut senyawa kovalen polar dan yang tidak bermuatan disebut senyawa kovalen nonpolar. Ikatan kovalen pada senyawa kovalen polar disebut ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen pada senyawa nonpolar disebut ikatan kovalen nonpolar. Untuk memahami ikatan kovalen polar dan nonpolar silahkan kalian baca artikel tentang definisi, ciri-ciri dan perbedaan ikatan kovalen polar dan nonpolar.

Polaritas atau kepolaran suatu senyawa dinyatakan dengan momen dipol (μ), yaitu hasil kali antara muatan (δ) dengan jarak (r). Secara matematis, rumus momen dipol dituliskan sebagai berikut.

μ = δ × r

Keterangan:

μ = momen dipol dalam satuan Debye (D)

δ = muatan dalam satuan elektrostatis (ses)

r = jarak antara kedua inti atom dalam satuan centimeter (cm)

Dalam sistem satuan SI, μ dinyatakan dalam Coulomb meter (C m), sedangkan satuan yang biasa digunakan adalah Debey (D) dimana 1 Debye = 3,336 ×10−30 C m. Momen dipol dari beberapa senyawa diberikan dalam tabel berikut ini.

Tabel Momen Dipol Beberapa Senyawa

Senyawa	Perbedaan Keelektronegatifan	Momen dipol (D)
HF	1,8	1,91
HCl	1,0	1,03
HBr	0,8	0,79
HI	0,5	0,38

Kepolaran dapat dijelaskan berdasarkan harga keelektronegatifan unsur-unsur pembentuknya serta dari bentuk molekulnya. Kepolaran suatu senyawa dapat terjadi pada molekul diatomik dan poliatomik. Molekul diatomik adalah molekul yang tersusun dua atom sedangkan molekul poliatomik adalah molekul yang terdiri lebih dari dua atom. Berikut ini adalah penjelasan polarisasi pada molekul diatomik dan poliatomik.

#1 Polarisasi Ikatan Kovalen pada Moleku Diatomik

Jika dua macam atom yang berbeda keelektronegatifannya membentuk ikatan kovalen, posisi pasangan elektron ikatan akan cenderung tertarik oleh atom yang keelektronegatifannya lebih besar. Pada molekul HCl, keelektronegatifan Cl = 3,0 dan H = 2,1 sehingga pasangan elektron ikatan akan tertarik oleh atom Cl dan atom Cl cenderung lebih negatif daripada atom H.

Pada molekul HCl akan terjadi dua kutub muatan, yaitu pada Cl relatif negatif sedangkan H relatif positif. Muatan yang berbeda ini disebut dipol dan ditulis δ+ untuk atom bermuatan positif dan δ− untuk atom bermuatan negatif. Struktur HCl dapat ditulis sebagai berikut:

δ+		δ−
H	→	Cl

Tanda panah (→) menunjukkan arah elektron tertarik. Molekul HCl adalah salah satu contoh molekul polar yang ikatannya disebut ikatan kovalen polar. Contoh lain molekul polar seperti ini adalah HF, HBr dan HI.

#2 Polarisasi Ikatan Kovalen pada Moleku Poliatomik

Ikatan kovalen pada molekul poliatomik yang mengalami polarisasi contohnya adalah molekul air. Molekul air terdiri atas satu atom O dan dua atom H dengan keelektronegatifan O = 3,5 dan H = 2,1. Struktur lewis molekul H2O ditunjukkan pada gambar berikut

Pada molekul air, terdapat dua ikatan kovalen tunggal dan dua pasang elektron bebas. Perbedaan keelektronegatifan O dan H menyebabkan elektron lebih tertarik ke oksigen, sehingga atom H akan cenderung bermuatan positif dan atom O bermuatan negatif. Akibatnya molekul air bersifat polar. Karena bersifat polar maka air memiliki muatan listrik. Inilah sebabnya kenapa aliran air tertarik oleh sisir yang digosok dengan kain wool atau sutra seperti pada gambar ilustrasi di atas.

Bentuk Molekul yang Mempengaruhi Kepolaran

Pada molekul yang lebih banyak unsur pembentuknya, walaupun ada perbedaan keelektronegatifan, bisa saja menghasilkan senyawa nonpolar. Seperti pada senyawa CCl4, PCl5, BF3 dan BeCl2. Pada keempat senyawa tersebut terdapat ikatan kovalen polar (dalam ikatan C−Cl, P−Cl, B−F dan Be−Cl), akan tetapi molekul-molekul poliatomik tersebut merupakan senyawa kovalen nonpolar. Mengapa demikian?

Pada molekul CCl4 keelektronegatifan Cl lebih besar daripada C maka Cl cenderung bermuatan negatif dan C bermuatan positif. Arah kutub positif ke kutub negatif pada molekul CCl4 saling berlawanan maka dipol yang terjadi saling meniadakan, sehingga tidak terjadi pengutuban atom atau tidak terjadi polarisasi muatan. Sebagai akibatnya bentuk molekul dari CCl4 adalah simetris. Oleh karena itu, molekul CCl4 bersifat nonpolar.

Demikianlah artikel tentang polarisasi pada ikatan kovalen baik pada senyawa diatomik maupun senyawa poliatomik, rumus momen dipol dan pengaruh bentuk molekul terhadap kepolaran senyawa. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai berjumpa di artikel berikutnya.