Ikatan Kovalen: Sifat, Jenis, dan Cara Menggambarnya

Quipperian, tahukah Anda bahwa ikatan kimia terdiri dari beberapa jenis, Kamu tahu? Salah satunya adalah ikatan kovalen.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk dari penggunaan bersama pasangan elektron oleh dua atau lebih atom nonlogam. Ikatan kovalen ini dibedakan berdasarkan jumlah pasangan elektron dan polaritasnya.

Agar lebih jelas, artikel ini akan membahas tentang ikatan kovalen, mulai dari pengertian, jenis, sifat, hingga cara menggambar ikatan tersebut. Yuk, simak pembahasan lengkapnya di bawah ini.

Definisi Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk dari penggunaan bersama pasangan elektron oleh dua atau lebih atom nonlogam. Ikatan kovalen ini ditemukan oleh Gilbert Newton Lewis.

Dalam ikatan kovalen, setiap elektron dalam pasangan bersama ditarik oleh inti dari dua atom bukan logam. Gaya tarik elektron ke inti inilah yang mengikat kedua atom sehingga terbentuk ikatan kovalen, seperti H₂Saya₂kl₂HAI₂dll.

Perlu dicatat bahwa ikatan kovalen pada atom berelektron banyak hanya melibatkan elektron valensi. Elektron valensi adalah elektron yang terletak di kulit terluar atom.

Misalnya, molekul fluor, yaitu F2, memiliki konfigurasi elektron 1s² 2 detik² 2p⁵. Elektron pada orbital 1s tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen karena memiliki tingkat energi yang rendah dan dekat dengan inti atom sehingga yang digunakan hanya orbital 2s dan 2p.

Selain itu, ada beberapa jenis ikatan kovalen. Berdasarkan jumlah pasangan elektron, ikatan kovalen terdiri dari ikatan kovalen tunggal, rangkap, dan rangkap tiga. Sedangkan berdasarkan kepolarannya, ikatan kovalen terdiri dari ikatan kovalen polar dan non polar.

Sifat Ikatan Kovalen

Sifat-sifat ikatan kovalen adalah sebagai berikut.

• Beberapa senyawa yang memiliki ikatan kovalen mudah menguap.
• Memiliki titik didih dan titik leleh yang rendah.
• Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan organik.
• Secara umum, jangan menghantarkan listrik.
• Berbentuk cair, gas, atau padat lunak pada suhu kamar.
• Keadaan murni adalah isolator.

Jenis Ikatan Kovalen

Berikut adalah beberapa jenis ikatan kovalen berdasarkan jumlah pasangan elektron dan kepolarannya.

1. Jenis ikatan kovalen berdasarkan jumlah pasangan elektron

Berdasarkan jumlah pasangan elektron, ikatan kovalen dibagi menjadi:

Ikatan kovalen tunggal adalah ikatan yang terbentuk ketika hanya satu pasang elektron yang digunakan bersama. Artinya, setiap atom hanya memberikan satu elektron untuk digunakan bersama. Contoh ikatan kovalen tunggal adalah HCl dan H₂.

Agar lebih jelas, perhatikan contoh pembentukan ikatan kovalen tunggal berikut ini.

Pada gambar di atas diketahui bahwa atom H hanya memiliki 1 elektron, sedangkan atom Cl memiliki 7 elektron pada kulit terluarnya. Ini berarti ada satu elektron yang tidak berpasangan dan kedua atom ini juga kekurangan elektron untuk mencapai konfigurasi oktet (sebuah atom memiliki 8 elektron di kulit terluarnya) atau untuk mencapai stabilitas di kulit terluarnya.

Nah, elektron-elektron yang tidak berpasangan ini akan membagi atau menyumbangkan elektron untuk digunakan bersama sehingga tercapai konfigurasi oktet.

Karena hanya satu elektron yang digunakan bersama, ikatan yang terbentuk adalah ikatan kovalen tunggal yang ditandai dengan hanya satu garis.

• Ikatan kovalen rangkap dua

Ikatan kovalen rangkap dua adalah ikatan yang terbentuk ketika dua pasang elektron dipakai bersama. Itu artinya, setiap atom memberikan dua elektron untuk digunakan bersama. Contoh ikatan kovalen rangkap adalah O₂ dan CO₂.

Perlu diketahui bahwa konfigurasi elektron atom C adalah 4 elektron, sedangkan konfigurasi elektron atom O adalah 6 elektron. Artinya, atom C kekurangan 4 elektron untuk mencapai stabilitas di kulit terluarnya, sedangkan atom O kekurangan 2 elektron.

Karena keduanya defisien, maka C menyumbangkan 2 elektron kepada setiap atom O sehingga jumlah elektron bertambah menjadi 8, yang berarti stabilitas pada kulit terluar atom O telah tercapai.

Nah, karena atom C juga kekurangan 4 elektron, setiap atom O juga menyumbang 2 elektron ke atom C sehingga dapat mencapai kestabilan di kulit terluarnya. Setelah mendapatkan sumbangan elektron ini, jumlah atom C juga bertambah menjadi 8 elektron. Ini berarti atom C dan dua atom O telah mencapai kestabilan, bukan?

Berdasarkan jumlah atom yang disumbangkan, masing-masing adalah dua atom sehingga ikatan yang terbentuk merupakan ikatan kovalen rangkap dua yang ditandai dengan dua garis seperti pada contoh.

• Ikatan kovalen rangkap tiga

Selain ikatan kovalen tunggal dan ganda, ada juga ikatan kovalen rangkap tiga, yaitu ikatan yang terbentuk dari penggunaan bersama tiga pasang elektron. Contoh ikatan kovalen rangkap tiga adalah C₂N₂CO, dan N₂.

Agar lebih jelas mari kita simak pembahasan tentang ikatan kovalen rangkap tiga berikut ini.

Seperti diketahui jumlah elektron valensi Nitrogen adalah 5 elektron. Dari 5 elektron tersebut, terdapat 3 elektron yang tidak berpasangan.

Untuk mencapai kestabilan atau konfigurasi oktet pada kulit terluar, setiap atom N memberikan tiga elektron sehingga terbentuk ikatan rangkap tiga karena terdapat tiga pasang elektron yang digunakan bersama yang ditandai dengan tiga garis seperti pada contoh.

2. Jenis ikatan kovalen berdasarkan kepolarannya

Ikatan kovalen juga dibedakan berdasarkan kepolarannya, yaitu ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen non polar. Polaritas ikatan ini dipengaruhi oleh perbedaan keelektronegatifan antara dua atom yang terhubung. Berikut ulasan lengkapnya.

Ikatan kovalen polar adalah ikatan yang terbentuk ketika sepasang elektron yang digunakan bersama tertarik ke salah satu atom karena perbedaan keelektronegatifan. Ada tiga syarat pembentukan ikatan kovalen polar, yaitu:

• Ada perbedaan keelektronegatifan.
• Sering terjadi antara dua atom yang berbeda, seperti HCl dan HBr.
• Kehadiran pasangan elektron bebas, seperti H₂Oh, NH₃dan PCl₃.

Semakin besar perbedaan elektron yang dimiliki oleh atom, semakin besar polaritas ikatannya. Contohnya adalah senyawa HF, dimana keelektronegatifan atom H adalah 2,1, sedangkan nilai keelektronegatifan atom F adalah 4,0.

Akibatnya perbedaan nilai keelektronegatifan yang besar maka elektron ikatan pada senyawa HF lebih tertarik ke atom F.

Ikatan kovalen non-polar adalah ikatan yang terbentuk ketika sepasang elektron yang digunakan bersama dari atom yang sama memiliki keelektronegatifan yang sama kuatnya sehingga tidak ada elektron yang cenderung menuju ke satu atom saja. Dua kondisi untuk pembentukan ikatan kovalen non-polar adalah:

• Tidak ada perbedaan keelektronegatifan atau kurang dari 0,5 satuan Pauling.
• Sering terjadi pada atom dengan jenis yang sama, seperti H₂ HAI₂dan N₂.
• Tidak ada pasangan elektron bebas, seperti CCl₄PCl₅dan SF₆.

senyawa CH₄ atau metana juga termasuk salah satu ikatan kovalen non-polar. Senyawa ini memiliki bentuk yang simetris, artinya tidak ada pasangan elektron bebas dalam struktur molekul Lewis.

Selain itu, perbedaan nilai keelektronegatifan atom C dan H juga kurang dari 0,5. Dengan demikian, elektron dibagi rata antara atom C dan atom H.

Cara menggambar Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen biasanya dijelaskan menggunakan struktur Lewis. Berikut cara menggambarnya.

• Tentukan atom pusat terlebih dahulu. Misalnya senyawa H₂O, artinya ada 2 atom H dan satu atom O, maka atom pusatnya adalah O.
• Hitung semua elektron valensi dari setiap atom dan elektron yang dibutuhkan untuk mencapai stabilitas. Misalnya atom O memiliki 6 elektron valensi, maka untuk mencapai oktet, atom O membutuhkan 2 elektron lagi. Sedangkan atom H memiliki 1 elektron valensi dan membutuhkan 1 elektron lagi untuk mencapai stabilitas duplet (kestabilan tercapai ketika atom memiliki dua elektron pada kulit terluarnya).
• Pasangkan setiap elektron. Misalnya, 1 elektron pada atom O berpasangan dengan 1 elektron pada atom H.
• Setelah itu, periksa apakah atom O dan atom H memenuhi aturan oktet dan duplet atau tidak.
• Jika tidak memenuhi aturan oktet atau duplet, maka ikatan rangkap atau rangkap tiga harus dibentuk untuk mencapai aturan oktet.

Contoh soal

Kalau hanya menjelaskan langkah-langkahnya saja sepertinya masih kurang ya Quipperian. Oleh karena itu, agar lebih jelas mari kita lihat contoh soal menggambar ikatan kovalen berikut ini.

Jelaskan proses pembentukan ikatan dari senyawa NH3!

Diskusi:

Pertama, kita mendefinisikan atom pusat. Senyawa NH3 artinya 1 atom N berikatan dengan 3 atom H sehingga atom pusatnya adalah N. Bentuknya akan seperti ini.

H N H

H

Setelah mengetahui atom pusat, langkah selanjutnya adalah menentukan elektron valensi melalui konfigurasi elektron atom N dan H.

• N = 2,5 (membutuhkan 3 elektron lagi untuk mencapai aturan oktet)
• H = 1 (membutuhkan 1 elektron lagi untuk mencapai aturan duplet)

Selanjutnya tinggal memasangkan 1 elektron atom N dengan 1 elektron H. Karena ada 3 atom H, maka ada 3 pasang elektron ikatan. Ini gambarnya.

Terakhir, periksa kembali apakah sudah memenuhi aturan oktet dan duplet. Dari gambar di atas terlihat bahwa atom H yang membutuhkan 1 elektron lagi untuk mencapai aturan duplet telah tercapai. Begitu juga dengan atom N yang membutuhkan 3 elektron lagi untuk mencapai aturan oktet juga telah tercapai.

Jika aturan oktet dan duplet untuk senyawa NH₃ sudah tercapai, berarti gambar yang anda buat sudah benar. Mudah bukan untuk menggambarkan ikatan kovalen ini?

Nah, untuk lebih mahir lagi dalam menggambar ikatan kovalen, sebaiknya sering-seringlah mengerjakan soal latihan ikatan kovalen ya. Pahami juga teori dan ikatan kimia lainnya.