Ikatan Kovalen

Pernahkah Anda mengamati kompor gas? Bahan bakar apa yang digunakannya? Salah satu gas yang digunakan sebagai bahan bakar yaitu gas metana (CH₄). Berdasarkan rumus kimianya, gas metana tersusun atas 1 atom C dan 4 atom H. Menurut Anda, bagaimanakah cara atom C mengikat 4 atom H? Apakah sama dengan proses pembentukan ikatan ion? ternyata tidak atom ini mbentukan ikatan kovalen.

1.      Atom C dan H Berikatan dengan Cara Pemakaian Elektron Bersama dan Membentuk Ikatan Kovalen Tunggal

Atom C memiliki konfigurasi elektron 2 4 sehingga elektron valensinya 4. Adapun konfigurasi elektron atom H adalah 1 sehingga elektron valensinya adalah 1.

Untuk mencapai kestabilannya, atom C cenderung menerima 4 elektron, sedangkan atom H cenderung menerima 1 elektron. Atom C dapat berikatan dengan atom H dengan cara pemakaian elektron bersama sehingga 1 atomC mengikat 4 atom H.

Struktur Lewis molekul CH₄

Ikatan yang terbentuk melalui pemakaian elektron bersama dinamakan ikatan kovalen. Senyawa yang terbentuk dinamakan senyawa kovalen. Ikatan kovalen terbentuk antara atom nonlogam dan atom nonlogam lainnya. Ada berapa jenis ikatan kovalen? Perhatikanlah kembali struktur Lewis CH₄. Ternyata, elektron yang digunakan bersama setiap pasang atom C dan H ada 2 elektron. Struktur Lewis dapat juga digunakan untuk menunjukkan jenis ikatan antaratom. Jenis ikatan yang terbentuk bergantung pada jumlah elektron yang digunakan bersama. Jika digunakan 2 elektron, jenis ikatannya adalah ikatan tunggal. Jika digunakan 4 elektron, jenis ikatannya adalah ikatan rangkap dua. Jika digunakan 6 elektron, jenis ikatannya adalah ikatan rangkap tiga. Berdasarkan hal tersebut, senyawa CH₄ dapat juga digambarkan sebagai berikut.

2.      Senyawa-Senyawa yang Memiliki Ikatan KovalenRangkap Dua

Masih ingatkah Anda dengan pelajaran Biologi mengenai pernapasan pada manusia? Sekadar mengingatkan, pada saat bernapas, manusia menghirup O₂ dan mengeluarkan CO₂. O₂ dan CO₂ merupakan contoh senyawa yang memiliki ikatan kovalen rangkap dua. Berikut proses pembentukan ikatan kovalen pada kedua senyawa tersebut.

a.      Proses Pembentukan Ikatan Kovalen Rangkap Dua pada Senyawa O₂

Atom O memiliki konfigurasi elektron 2 6 sehingga elektron valensinya 6. Untuk mencapai kestabilannya, atom O cenderung menerima 2 elektron. Jika 2 atom O saling berikatan, setiap atom O harus menyumbangkan 2 elektron untuk digunakan bersama sehingga elektron yang digunakan bersama jumlahnya 4.

                                                            Struktur Lewis molekul O₂

b.      Proses Pembentukan Ikatan Kovalen Rangkap Dua pada Senyawa CO₂

Atom C memiliki konfigurasi elektron 2 4 sehingga elektron valensinya 4. Adapun atom O memiliki konfigurasi elektron 2 6 sehingga elektron valensinya 6.

 

 Struktur Lewis atom C

 

 Struktur Lewis atom O

Untuk mencapai kestabilannya, atom C cenderung menerima 4 elektron, sedangkan atom O cenderung menerima 2 elektron. Jika atom C dan atom O saling berikatan, 1 atom C harus menyumbangkan 4 elektron untuk digunakan bersama. Adapun atom O harus menyumbangkan 2 elektron. Berapakah jumlah atom O yang harus diikat atom C? Jika hanya 1 atom O, atom O telah memenuhi kaidah oktet. Namun, atom C masih kekurangan 2 elektron.
Agar memenuhi kaidah oktet, atom C harus mengikat 1 atom O lagi sehingga jumlah atom O yang diikat berjumlah 2 buah. Pada keadaan ini, atom C dan O memenuhi kaidah oktet (mencapai kestabilan). Jadi, elektron yang digunakan bersama setiap pasangan atom C dan atom O berjumlah 4 elektron.

Struktur Lewis molekul CO₂ Struktur molekul CO₂

3.      Senyawa yang Memiliki Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Anda telah mempelajari proses pembentukan ikatan kovalen tunggal dan rangkap dua. Berdasarkan pemahaman yang telah Anda peroleh, dapatkah Anda memprediksi ikatan kovalen yang terjadi jika 2 atom N saling berikatan? Atom N memiliki konfigurasi elektron 2 5 sehingga elektron valensinya 5. Untuk mencapai kestabilannya, atom N cenderung menerima 3 elektron. Jika 2 atom N saling berikatan, setiap atom N harus menyumbangkan 3 elektron untuk digunakan bersama sehingga elektron yang digunakan bersama berjumlah 6.

Struktur Molekul N₂

4.      Senyawa-Senyawa yang Tidak Mengikuti Kaidah Oktet

Ikatan kovalen terbentuk antara atom nonlogam dan atom nonlogam lainnya dengan cara pemakaian elektron bersama sehingga setiap atom yang terlibat memenuhi kaidah oktet/duplet. Menurut Anda, apakah semua senyawa yang tersusun atas atom-atom nonlogam memenuhi kaidah oktet dalam pembentukannya? Perhatikanlah reaksi antara atom P dan Cl. Reaksi antara fosfor dan klorin akan menghasilkan PCl₃ dan PCl₅. Jumlah PCl₃ dan PCl₅ yang terbentuk bergantung pada banyaknya klorin yang direaksikan. Pada senyawa PCl₃, 1 atom P mengikat 3 atom Cl. Adapun pada PCl₅, 1 atom P mengikat 5 atom Cl. Perhatikanlah gambar berikut.

Struktur Lewis PCl₃ 

Struktur Lewis PCl₅

Struktur Lewis PCl₃ menunjukkan bahwa setiap atom yang terlibat (1 atom P dan 3 atom Cl) telah memenuhi kaidah oktet. Lain halnya dengan PCl₅, struktur Lewisnya menunjukkan hanya atom Cl yang memenuhi kaidah oktet, sedangkan atom P tidak memenuhi kaidah oktet. Atom P memiliki 10 elektron pada kulit terluarnya. Senyawa lain yang tidak memenuhi kaidah oktet adalah BF₃.

 

atau 

Struktur Lewis BF₃

Atom B hanya memiliki 3 elektron valensi sehingga memerlukan 5 elektron untuk memenuhi kaidah oktet. Adapun atom F memiliki 1 elektron valensi sehingga hanya membutuhkan 1 elektron. Setiap atom F menerima 1 elektron yang disumbangkan atom B. Namun, atom B hanya menerima 1 elektron dari setiap atom F. Berarti, atom B kekurangan 2 elektron untuk memenuhi kaidah oktet.