Ikatan Kovalen atau Covalent Bond

Istilah ikatan kovalen pertama kali muncul pada tahun 1939. Awalan co- berarti bersama-sama atau berkolega. Ikatan kovalen yaitu ikatan yang terbentuk karena pemakaian bersama pasangan elektron ikatan oleh atom-atom yang berikatan. Senyawa yang terbentuk melalui ikatan kovalen disebut senyawa kovalen atau senyawa molekul. Senyawa kovalen terbentuk bila atom-atom yang berikatan memiliki perbedaan elektronegatifan <1,7. Hal ini terjadi bila sesama atom nonlogam dan metaloid berikatan.

Atom nonlogam cenderung untuk menerima elektron dan tidak mampu melepas elektron valensinya. Jika sesama atom nonlogam berikatan, maka ikatan dibentuk dengan cara mempersekutukan elektronnya, sehingga terbentuk pasangan elektron yang dapat dipakai secara bersama untuk mencapai konfigurasi gas mulia. Hal ini disebabkan unsur-unsur pembentuk ikatan kovalen memiliki afinitas elektron besar dan perbedaan keelektronegatifan kecil. Akibatnya elektron-elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan, tidak berpindah secara sempurna dari satu atom ke atom lain seperti pada pembentukan ikatan ionik.

Unsur-unsur nonlogam berada pada golongan IVA–VIIIA kecuali hidrogen, artinya atom-atom tersebut memiliki elektron valensi 4, 5, 6, 7 dan 8. Unsur-unsur yang dapat membentuk ikatan kovalen sebagai berikut.

Berdasarkan jumlah pasangan elektron yang digunakan bersama, ikatan kovalen dibagi menjadi 3 jenis yaitu ikatan kovalen tunggal, ikatan kovalen rangkap dua, ikatan kovalen ganda tiga.

a.      Ikatan Kovalen Tunggal

Ikatan ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan yang terbentuk antara dua atom dengan menggunakan satu pasang elektron secara bersama. Pasangan elektron yang digunakan bersama pada digambar menggunakan satu garis lurus atau dua titik. Misalnya pembentukan molekul H₂.

Konfigurasi elektron :      ₁H = 1

Pada pembentukan molekul H₂ setiap atom H memiliki 1 elektron valensi. Untuk memenuhi kaidah duplet, maka masing-masing atom H yang berikatan menyumbang 1 elektron.

Contoh Lain Pembentukan ikatan kovalen tunggal antara atom C dan H dalam molekul CH₄.

Konfigurasi elektron :      ₁H = 1

                                        ₆C = 2 4

Atom C akan stabil jika mengikat empat elektron membentuk konfigurasi mirip dengan atom Ne (2 8). Empat elektron ini dapat diperoleh dengan cara berikatan dengan empat atom H. Jadi, setiap atom H memberikan 1 elektron valensinya. Proses pembentukan ikatan antara atom C dan H dapat dijelaskan sebagai berikut.

Pada CH₄, setiap atom H memiliki 2 elektron valensi (seperti He) dan atom C memiliki 8 elektron valensi (seperti Ne). Dalam molekul CH₄ terdapat 4 pasang elektron ikatan atau 4 ikatan kovalen tunggal.

b.      Ikatan Kovalen Rangkap Dua

Ikatan kovalen rangkap dua yaitu ikatan yang terbentuk antara dua atom dengan menggunakan dua pasang elektron secara bersama. Ikatan yang terbentuk digambarkan menggunakan dua garis lurus. Misalnya molekul O₂ dan CO₂.

Konfigurasi elektron :   ₈O = 2, 6

₆C = 2, 4

Pada molekul O₂, Atom O memiliki 6 elektron valensi. Agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil, tiap-tiap atom O memerlukan tambahan 2 elektron. Untuk memenuhi kekurangan elektron tersebut masing-masing atom O menyumbang 2 elektron sehingga terdapat 2 pasang elektron yang digunakan secara bersama.

Pada molekul CO₂, atom C sebagai atom pusat yang mengikat 2 atom O. Atom O memerlukan 2 elektron untuk mencapai kaidah oktet sedangkan atom C memiliki 4 elektron valensi, untuk memenuhi kaidah oktet maka atom C memerlukan 4 elektron. Untuk mengatasi kekurangan elektron tersebut maka setiap atom menyumbang elektronnya untuk membentuk ikatan. Atom C sebagai atom pusat menyumbang semua elektron valensinya sedangkan atom O masing-masing menyumbang 2 elektron.

c.       Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Ikatan kovalen rangkap tiga yaitu yaitu ikatan yang terbentuk antara dua atom yang menggunakan tiga pasang elektron secara bersama. Ikatan yang terbentuk digambarkan menggunakan tiga garis lurus. Misalnya pembentukan molekul nitrogen (N₂).

Konfigurasi elektron :

    ₇N  = 2, 5

 Pada molekul N₂ setiap atom N memiliki 5 elektron valensi, agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil, setiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3. Untuk mengatasi kekurangan tersebut kedua atom N yang akan berikatan masing-masing menyumbangkan 3 buah elektron, sehingga terdapat 3 pasang elektron yang digunakan bersama.

Uji Kompetensi

1.      Apa yang dimaksud dengan :

a. ikatan kovalen                                      

b. ikatan kovalen tunggal                          

c. ikatan kovalen rangkap dua

d. ikatan kovalen rangkap tiga

2.      Berdasarkan perbedaan keelektronegatifan jelaskan syarat terbentuknya ikatan kovalen.

3.      Gambarkan dengan struktur Lewis terbentuknya ikatan kovalen dalam molekul-molekul berikut.

a. F₂ (nomor atom F = 9)

b. Cl₂    (nomor atom Cl = 17)

c. CCl₄ (nomor atom C = 6, Cl = 17)

4.      Diketahui konfigurasi elektron unsur  P,  Q, dan  R sebagai berikut:

P =  2  6 

Q = 2  8  7

R = 2   8   18   8   2

Berdasarkan konfigurasi elektron di atas, gambarkan struktur Lewis, Rumus kimia serta tunjukan ikatan yang terbentuk bila terjadi reaksi antara unsur P dan Q, P dan R, Q dan R.

d.      Ikatan Kovalen Koordinasi (Ikatan Kovalen Dativ)

Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang terbentuk dimana elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan hanya berasal dari salah satu atom. Ikatan kovalen koordinasi disebut juga sebagai ikatan kovalen semipolar. Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan kovalen koordinasi ditunjukan anak panah. Anak panah ditarik dari atom yang menyumbang pasangan elektron (donor elektron) menuju atom yang menerima pasangan elektron (aseptor elektron).

Misalnya reaksi antara trifluoroboron (BF₃) dengan amoniak (NH₃) membentuk BF₃.NH₃ (aminatrifluoroboron).

Pada reaksi di atas, boron sebagai atom pusat dalam BF₃ belum memenuhi kaidah oktet karena hanya memiliki 6 elektron, sedangkan atom N sebagai atom pusat dalam NH₃ telah memenuhi kaidah oktet karena terdapat 1 pasang elektron bebas pada atom N. Oleh sebab itu ketika keduanya direaksikan B dapat menerima 1 pasang elektron dari atom N untuk mencapai kaidah oktet.  Setelah terbentuk ikatan, ikatan kovalen biasa dan ikatan kovalen koordinasi keduanya tidak dapat dibedakan. Senyawa yang terbentuk melalui ikatan kovalen koordinasi disebut senyawa koordinasi atau senyawa kompleks dan spesi yang memiliki pasangan elektron bebas disebut ligan. Jadi dari contoh di atas BF₃.NH₃ disebut senyawa kompleks atau senyawa koordinasi, sedangkan NH₃ disebut ligan.

Selain itu, bila ditinjau dari teori asam basa Lewis, spesi yang memiliki pasangan elektron bebas (NH₃) disebut basa Lewis, sedangkan spesi yang menerima pasangan elektron bebas (BF₃) disebut asam Lewis. Produk yang diperoleh dari reaksi di atas disebut sebagai hasil adisi asam-basa lewis (Lewis acid-base addutct).

Uji Kompetensi

1.      Apa yang dimaksud dengan:

a) ikatan kovalen koordinasi

b) senyawa kompleks

2.      Gunakan lambang Lewis untuk menunjukan pembentukan ikatan kovalen koordinasi dalam reaksi

AlCl₃ + Cl^-  ⟶ AlCl₄

3. Molekul NH₃BCl₃ Sebagai berikut.

Ikatan kovalen koordinasi ditunjukkan pada nomor . . . .

a. 5

b. 4

c. 3

d. 2

e. 1