Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang membuat alam semesta tetap bersatu? Ini petunjuknya: ini bukan toples lem super kosmik berukuran industri. Tidak, rahasia untuk menyatukan semuanya adalah proses ikatan kimia yang dikenal sebagai ikatan valen - di mana elektron di kulit terluar atom berikatan satu sama lain untuk membentuk molekul. Ikatan kovalen adalah beberapa ikatan paling kuat di alam semesta.
Bapak Ikatan Kovalen - Irving Langmuir
Dunia ilmu kimia diperkenalkan dengan prinsip kovalensi pada tahun 1919. Ahli kimia pemenang Hadiah Nobel masa depan Irving Langmuir menciptakan istilah untuk menggambarkan ikatan molekul yang dibentuk oleh elektron di kulit terluar atau valensi atom. Istilah 'ikatan kovalen' pertama kali digunakan pada tahun 1939.
Seorang ahli kimia Amerika, Irving Langmuir lahir di Brooklyn, New York, pada tanggal 31 Januari 1881, sebagai anak ketiga dari empat bersaudara dari Charles Langmuir dan Sadie Comings. Langmuir lulus sebagai insinyur metalurgi dari School of Mines di Columbia University pada tahun 1903 dan memperoleh gelar M. A. dan Ph.D. dalam kimia pada tahun 1906. Karyanya dalam kimia permukaan akan dihargai dengan Hadiah Nobel dalam Kimia, pada tahun 1932.
Atom dan Molekul - Apakah Mereka Benar-Benar Penting?
Sederhananya, tanpa atom alam semesta tidak akan ada. Ini karena atom adalah blok bangunan dasar materi. Apa sebenarnya yang dimaksud dengan materi? Dalam ilmu fisika dan kimia, 'materi' didefinisikan sebagai sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa diam, terutama yang berbeda dari energi. Jadi secara universal, 'materi' adalah segalanya.
Atom terdiri dari tiga partikel subatom dasar: proton, neutron, dan elektron. Proton adalah partikel subatom yang mempertahankan muatan listrik positif. Neutron adalah partikel subatom yang tidak memiliki muatan listrik positif maupun negatif, yaitu netral. Proton dan neutron bergabung untuk membentuk inti atom. Elektron, jenis partikel subatom terakhir, mempertahankan muatan listrik negatif dan mengorbit inti atom seperti awan.
Lalu apa itu molekul? Molekul tidak lebih atau kurang dari atom yang cukup tertarik pada atom lain untuk membentuk ikatan. Sebuah ikatan valensi.
Ikatan Molekuler - Jenis Ikatan Valen
Ketika atom berikatan satu sama lain untuk membentuk molekul, prosesnya dapat terjadi dalam beberapa cara berbeda. Cara utama atom akan terikat dikenal sebagai kovalen. Istilah kovalen mengacu pada fakta bahwa ikatan melibatkan penggunaan bersama satu atau lebih pasangan elektron. Ada juga cara lain agar atom dapat membentuk ikatan valensi, antara lain:
pertandingan psg langsung
- Ikatan ion atau ikatan terbentuk ketika satu atom melepaskan satu atau lebih elektron ke atom lain.
- Ikatan logam, jenis bahan kimia ikatan yang menyatukan atom-atom logam. Ikatan logam adalah gaya tarik menarik antara elektron valensi dan atom logam.
Ikatan Molekul Kovalen - Unsur vs Senyawa
Ketika gaya tarik valensi antar atom terjadi, mereka membentuk ikatan molekul atau zat yang berupa senyawa atau unsur. Meskipun senyawa molekul dan elemen molekul terjadi sebagai akibat dari ikatan kovalen, ada juga perbedaan penting antara keduanya.
Perbedaan antara molekul senyawa dan molekul unsur adalah bahwa dalam molekul unsur, semua atom adalah sama. Misalnya, dalam satu molekul air (senyawa), ada satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Tetapi dalam molekul oksigen (suatu unsur), kedua atom tersebut adalah oksigen.
Contoh Senyawa Ikatan Kovalen
Ada banyak contoh senyawa yang memiliki ikatan kovalen, termasuk gas di atmosfer kita, bahan bakar umum dan sebagian besar senyawa dalam tubuh kita. Berikut adalah tiga contoh.
Molekul metana (CH4)
Konfigurasi elektron karbon adalah 2,4. Dibutuhkan 4 elektron lagi di kulit terluarnya untuk menjadi seperti neon gas mulia. Untuk melakukan ini, satu atom karbon berbagi empat elektron dengan elektron tunggal dari empat atom hidrogen. Molekul metana memiliki empat ikatan tunggal C-H.
Molekul air (H2O)
Satu atom oksigen bergabung dengan dua atom hidrogen. Molekul air memiliki dua ikatan tunggal O-H.
Karbon dioksida (CO2)
Satu atom karbon bergabung dengan dua atom oksigen. Molekul karbon dioksida memiliki dua ikatan C=O.
lapisan tanah sukulen
Contoh Unsur Ikatan Kovalen
Ketika atom sejenis membentuk ikatan molekul kovalen, hasilnya adalah unsur kovalen. Unsur-unsur kovalen bukan logam yang ditemukan dalam tabel periodik meliputi:
unit rak batang ketegangan
- hidrogen
- karbon
- nitrogen
- fosfor
- oksigen
- belerang dan selenium.
Selain itu, semua elemen halogen, termasuk:
- fluor
- klorin
- brom
- yodium dan astatin, semuanya adalah unsur nonlogam kovalen.
Ikatan Kovalen Polar dan Non-Polar
Tidak seperti ikatan ionik, ikatan kovalen sering terbentuk antara atom di mana salah satu atom tidak dapat dengan mudah mencapai konfigurasi kulit elektron gas mulia melalui kehilangan atau perolehan satu atau dua elektron. ... Oleh karena itu atom-atom yang terikat secara kovalen membagi elektronnya untuk melengkapi kulit valensinya.
Semakin besar perbedaan keelektronegatifan, semakin ionik ikatannya. Ikatan yang sebagian ionik adalah ikatan kovalen polar. Ikatan kovalen nonpolar, dengan pembagian elektron ikatan yang sama, muncul ketika keelektronegatifan kedua atom sama.
Contoh Ikatan Kovalen Polar
Dalam ikatan kovalen polar, elektron yang digunakan bersama oleh atom menghabiskan lebih banyak waktu, rata-rata, lebih dekat ke inti Oksigen daripada inti Hidrogen. Ini karena geometri molekul dan perbedaan elektronegativitas yang besar antara atom Hidrogen dan atom Oksigen.
Molekul air, disingkat H2O, adalah contoh ikatan kovalen polar. Elektron dibagi secara tidak merata, dengan atom oksigen menghabiskan lebih banyak waktu dengan elektron daripada atom hidrogen. Karena elektron menghabiskan lebih banyak waktu dengan atom oksigen, ia membawa muatan negatif parsial.
Contoh Ikatan Kovalen Non-Polar
Molekul non-polar cenderung tidak dapat larut dalam air. Zat nonpolar adalah zat yang tidak memiliki dipol, artinya zat tersebut memiliki distribusi elektron yang merata dalam struktur molekulnya. Contohnya termasuk karbon dioksida, minyak nabati, dan produk minyak bumi.
Contoh ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan antara dua atom hidrogen karena mereka sama-sama berbagi elektron. Contoh lain dari ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan antara dua atom klorin karena mereka juga berbagi elektron secara merata.
Ikatan Kovalen - Tujuh Hal yang Perlu Diingat
Berikut adalah beberapa kunci untuk membantu Anda mengingat apa yang baru saja Anda pelajari tentang ikatan kovalen:
- Ikatan valensi dan kovalen menghubungkan atom-atom untuk membentuk molekul.
- Atom dapat berikatan dengan tiga cara utama: ikatan kovalen, ikatan ion, dan ikatan logam.
- Istilah ikatan kovalen menggambarkan ikatan dalam senyawa yang dihasilkan dari penggunaan bersama satu atau lebih pasangan elektron.
- Ikatan ionik, di mana transfer elektron antar atom, terjadi ketika atom dengan hanya beberapa elektron di kulit terluarnya memberikan elektron ke atom dengan hanya beberapa yang hilang dari kulit terluarnya.
- Dalam ikatan logam, sejumlah besar atom kehilangan elektronnya. Mereka disatukan dalam kisi oleh daya tarik antara elektron 'bebas' dan inti positif.
- Sebuah atom yang kehilangan elektron menjadi bermuatan positif; sebuah atom yang memperoleh elektron menjadi bermuatan negatif sehingga dua atom ditarik bersama oleh gaya tarik listrik yang berlawanan.
- Karena mereka bermuatan negatif, elektron bersama ditarik sama ke inti positif dari kedua atom yang terlibat. Atom-atom disatukan oleh daya tarik antara setiap inti dan elektron bersama.