Kepolaran Ikatan & Molekul
Setelah ini kamu bisa menentukan kepolaran ikatan dari beda keelektronegatifan dan kepolaran molekul dari bentuknya.
Mengapa air bisa melarutkan garam tetapi minyak tidak? Mengapa CO₂ dan H₂O sama-sama punya ikatan polar, tetapi hanya H₂O yang merupakan molekul polar? Rahasianya ada pada bentuk molekul dan arah tarikan elektron. Bila tarikan tidak seimbang, molekul menjadi polar — dan inilah yang menjelaskan banyak sifat zat di sekitarmu. Coba pilah sendiri di bawah.
Kepolaran ikatan
Kepolaran ikatan ditentukan oleh beda keelektronegatifan (ΔEN) antara dua atom yang berikatan. Bila ΔEN kecil (umumnya < 0,4), ikatan disebut nonpolar — elektron dibagi hampir rata, contoh H-H, Cl-Cl. Bila ΔEN sedang (0,4–1,7), ikatan disebut polar — elektron tertarik ke atom yang lebih elektronegatif, menimbulkan muatan parsial positif (δ+) di atom kurang elektronegatif dan muatan parsial negatif (δ−) di atom lebih elektronegatif, contoh H-Cl, O-H.
Ikatan polar adalah ikatan kovalen yang pasangan elektronnya tertarik tidak merata, menghasilkan muatan parsial δ+ dan δ−. Molekul polar adalah molekul yang memiliki momen dipol total tidak nol akibat bentuk dan kepolaran ikatannya.
Dipol pada ikatan polar
Saat sebuah ikatan polar, atom yang lebih elektronegatif “menarik” elektron lebih kuat, sehingga seolah-olah ada muatan positif di satu ujung dan negatif di ujung lain. Ini disebut momen dipol — vektor yang menunjuk dari δ+ ke δ−. Besar momen dipol sebanding dengan ΔEN dan panjang ikatan.
Kepolaran molekul: peran bentuk
Sebuah molekul bisa berisi ikatan polar tetapi secara keseluruhan nonpolar bila bentuknya simetris sehingga momen dipol saling meniadakan. Contoh klasik: CO₂. Ikatan C=O polar (ΔEN ≈ 1,0), tetapi CO₂ berbentuk linear dengan dua ikatan yang berlawanan arah — vektor dipol saling meniadakan, sehingga CO₂ molekul nonpolar.
Sebaliknya, H₂O juga punya dua ikatan O-H polar, tetapi bentuknya bengkok (V) — kedua vektor dipol tidak saling meniadakan, justru dijumlahkan menghasilkan momen dipol total ke arah oksigen. Maka H₂O adalah molekul polar.
Pasangkan molekul dengan polaritas keseluruhannya.
Aturan praktis menentukan polaritas molekul
Untuk menentukan apakah sebuah molekul polar: (1) periksa apakah ada ikatan polar dalam molekul — bila tidak ada, molekul pasti nonpolar; (2) bila ada ikatan polar, periksa bentuk molekul dan apakah vektor dipol saling meniadakan karena simetri. Bila simetri sempurna (linear simetris, tetrahedral dengan empat gugus sama, oktahedral), molekul nonpolar. Bila ada ketidakseimbangan (pasangan bebas, atom berbeda, bentuk asimetris), molekul polar.
Lihat vektor dipol H₂O dan CO₂ sebagai bangun.
Hitung sendiri beda keelektronegatifan.
Bayangkan tarik tambang. Pada ikatan nonpolar, dua tim sama kuat — tali diam di tengah (tidak ada polaritas). Pada ikatan polar, satu tim lebih kuat — tali tertarik ke sisi itu (muatan parsial negatif di sana). Untuk molekul, lihat apakah beberapa tarik-tambang saling meniadakan (CO₂ simetris, nonpolar) atau justru dijumlahkan (H₂O bengkok, polar).
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Tentukan apakah molekul CCl₄ (karbon tetraklorida) polar atau nonpolar.
Ikatan C-Cl: ΔEN = EN(Cl) - EN(C) = 3,16 - 2,55 = 0,61. Karena ΔEN antara 0,4-1,7, ikatan C-Cl adalah kovalen polar (Cl jadi δ−).
CCl₄ berbentuk tetrahedral (4 ikatan C-Cl, tidak ada pasangan bebas pada C). Empat atom Cl tersusun simetris di sudut tetrahedron.
Empat vektor dipol C-Cl yang sama besar dan tersusun simetris saling meniadakan — resultan momen dipol = 0. Maka CCl₄ adalah molekul nonpolar meskipun ikatannya polar.
Jebakan: mengira molekul yang berisi ikatan polar pasti polar. Yang benar: molekul bisa nonpolar bila bentuknya simetris sehingga vektor dipol saling meniadakan — contoh CO₂ dan CCl₄.
Jebakan: menyamakan kepolaran ikatan dengan kepolaran molekul. Yang benar: kepolaran ikatan diukur per ikatan (ΔEN), sedangkan kepolaran molekul adalah resultan semua dipol ikatan yang memperhitungkan bentuk molekul.
- Ikatan polar: ΔEN 0,4-1,7; muatan parsial δ+ dan δ−.
- Momen dipol = vektor dari δ+ ke δ−; sebanding ΔEN dan panjang ikatan.
- Molekul nonpolar bila bentuk simetris meniadakan dipol (CO₂, CCl₄, CH₄).
- Molekul polar bila ada ketidakseimbangan (H₂O bengkok, NH₃ pasangan bebas).
- Air pelarut baik untuk zat polar karena air sendiri polar.