10 Contoh Ikatan Kovalen dalam Kehidupan Sehari-hari

Ini adalah fakta yang umum bahwa segala sesuatu di sekitar kita terdiri dari atom. Atom bergabung membentuk molekul, dan kemudian molekul bergabung membentuk materi yang kita amati di sekitar kita. Sebuah molekul dianggap stabil jika atom yang menyusunnya memiliki gaya yang lebih menarik daripada gaya tolak di antara mereka. Dengan kata lain, atom dengan energi potensial yang lebih tinggi bergabung satu sama lain untuk mendapatkan stabilitas dan membentuk molekul. Tapi bagaimana mereka bergabung? Dalam kimia, fenomena ini termasuk dalam studi tentang ikatan kimia.

Partikel subatom (proton dan elektron) bekerja di bawah pengaruh gaya elektrostatis. Ketika awan elektron dari dua atom individu cukup dekat untuk berinteraksi dengan kedua inti, mereka mulai menariknya bersama dengan tolakan di antara elektron yang bertindak sebagai gaya penyeimbang. Ketika interaksi gaya tarik dan tolak ini menghasilkan keadaan stabil, di mana elektron valensi terluar dibagi oleh kedua atom, ikatan kovalen terbentuk di antara keduanya. Di sisi lain, jika gaya tarik dari salah satu inti sangat berlebihan sehingga hampir dapat menghilangkan pasangan elektron bersama, ikatan ionik akan terbentuk. Oleh karena itu, istilah ikatan kovalen, pada dasarnya, berarti bahwa atom memiliki “valensi”.

Ada beberapa aspek yang menjadi dasar ikatan kovalen dapat dikategorikan. Misalnya, ikatan kovalen dapat berupa heteronuklear atau homonuklir, yaitu, baik terdiri dari atom dari satu unsur kimia, seperti dua atom dalam molekul klor (Cl2), atau terdiri dari lebih dari satu elemen, seperti metana (CH4). Selain itu, berdasarkan polaritas ikatannya, ikatan kovalen dapat dikategorikan sebagai ikatan kovalen polar atau ikatan kovalen non polar. Ikatan kovalen juga mencakup beberapa macam interaksi, seperti ikatan σ, ikatan π, ikatan logam-ke-logam, interaksi agostik, ikatan bengkok, ikatan tiga pusat dua elektron (3c-2e), dan tiga pusat empat. ikatan-elektron (3c-4e). Berikut adalah beberapa contoh ikatan kovalen dalam kehidupan sehari-hari

1.Air

Molekul paling melimpah yang ada di permukaan bumi, air, juga merupakan kebutuhan yang diperlukan untuk semua bentuk kehidupan yang diketahui. Sejak awal peradaban di bumi, air tetap menjadi komoditas yang paling penting bagi manusia, dan oleh karena itu, air telah dikenal dengan beberapa nama termasuk “ramuan kehidupan” dan “pelarut universal”. Dibandingkan dengan kompleksitas perannya dalam kehidupan kita, air memiliki struktur molekul yang jauh lebih sederhana. Air terdiri dari dua atom hidrogen yang terikat pada atom oksigen melalui ikatan kovalen. Atom oksigen bersifat elektronegatif, dan oleh karena itu, memberikan karakter polar pada ikatan. Akibatnya, pasangan elektron bersama memiliki probabilitas lebih tinggi untuk ditemukan di dekat atom oksigen daripada atom hidrogen.

Oleh karena itu, atom oksigen di pusat memiliki muatan sedikit negatif (dari adanya tambahan bagian elektron), sedangkan hidrogen sedikit positif (karena proton ekstra yang tidak dinetralkan). Selain itu, adanya pasangan elektron bebas pada oksigen mendistorsi struktur tetrahedral sempurna H₂O dengan mengubah sudut ikatan dari 109,5 ° menjadi 104,5 °. Air mampu melarutkan berbagai zat yang berbeda, itulah sebabnya disebut pelarut universal. Karakter kovalen polar air memungkinkan molekulnya menjadi tertarik ke banyak jenis molekul berbeda dan mengganggu ikatan yang sudah ada sebelumnya. Namun, penting untuk dicatat bahwa ikatan yang terbentuk antara dua molekul air merupakan ikatan hidrogen dan bukan kovalen.

2. Gula

Untuk konsumsi manusia, gula diekstraksi dari tanaman yang disebut tebu. Meskipun sukrosa adalah senyawa kovalen, sukrosa terurai menjadi fruktosa dan glukosa, dan oleh karena itu, sukrosa dapat dengan mudah larut dalam air. Ini terjadi karena banyak ikatan -OH yang ada dalam molekul, namun, prosesnya sangat bertahap sehingga dapat bertahan dalam larutan selama bertahun-tahun dengan perubahan yang dapat diabaikan.

3. Oksigen

Awalnya ditempa dalam bintang super padat dan super panas, oksigen adalah unsur paling melimpah ketiga yang ada di alam semesta. Namun, karena elektronegativitasnya yang tinggi, ia tidak dapat ditemukan dalam bentuk unsurnya dan sebagian besar terjadi sebagai molekul diatomik (O₂). Sebuah atom oksigen memiliki 6 elektron di kulit terluarnya. Dua atom oksigen masing-masing akan berbagi dua elektron untuk membentuk dua ikatan kovalen, atau dikenal sebagai ikatan rangkap, sesuai dengan setiap pasangan elektron bersama. Alotrop oksigen reaktif lainnya, ozon (O₃), terdiri dari dua atom oksigen yang berbagi ikatan kovalen ganda, dan salah satu atom ini berbagi ikatan kovalen koordinat dengan atom oksigen lain. Hal ini membuat ozon menjadi reaktif karena mudah terurai membentuk gas oksigen. Pada vertebrata, O₂ berdifusi melalui membran di paru-paru dan masuk ke sel darah merah. Hemoglobin mengikat O₂, berubah warna dari merah kebiruan menjadi merah terang.

4. Karbon Dioksida

Atom karbon adalah empat elektron pendek dari kulit terluar penuh (8 elektron) dan oksigen adalah dua elektron pendek dari kulit terluar penuh (8 elektron), jadi satu atom karbon berbagi empat elektron terluarnya dengan dua elektron terluar dari masing-masing oksigen. atom, sehingga ketiga atom tersebut dapat memiliki kulit terluar penuh 8 elektron dengan terbentuknya dua ikatan rangkap (O = C = O).

Geometri molekul karbon dioksida linier dengan karbon di pusat dan oksigen di ujung yang berlawanan. Struktur ini sesuai dengan energi potensial minimum dan stabilitas molekul. CO₂ diproduksi oleh manusia dan organisme aerob lainnya saat mereka memetabolisme senyawa organik untuk menghasilkan energi melalui respirasi. Prosesnya dapat dipahami dengan reaksi berikut

C₆​6H​12O₆ + 6${O}_{2}$ → 6${CO}_{2}$ + 6${H}_{2}{O}$ + Energi

Di sisi lain, tumbuhan mengalami proses terkait, fotosintesis, di mana mereka menghirup karbon dioksida dan menghembuskan oksigen. Reaksi untuk proses ini adalah: 6CO₂  + 6H₂O  → C₆H₁₂O₆  + 6O_2.  Meskipun gas karbon dioksida penting bagi manusia dan tumbuhan, namun juga dapat menyebabkan kerusakan besar bagi kehidupan di bumi. Kita mungkin pernah mendengar tentang kenaikan kadar CO₂ di atmosfer dan berita tentang pemanasan global. Karena CO₂ menumpuk di atmosfer kita dari pembakaran bahan bakar fosil, ini memiliki efek pemanasan yang dapat mengubah iklim bumi, dan oleh karena itu, ini dianggap sebagai gas rumah kaca.

5. LPG

Umumnya dikenal sebagai gas silinder atau gas untuk memasak, LPG (Liquified Petroleum Gas) adalah bahan bakar yang banyak digunakan untuk keperluan memasak di seluruh dunia. Saat kita memutar kenop kompor, kita melihat suara desis gas yang keluar dari kompor. Ini mungkin membingungkan seseorang bahwa bagaimana sesuatu bisa menjadi gas dan juga cairan? LPG sebenarnya adalah gas yang didinginkan dan dicairkan di bawah tekanan besar untuk dipompa ke dalam silinder. Komposisi LPG adalah campuran gas hidrokarbon yang mudah terbakar. Umumnya, campuran propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀) bersama dengan beberapa gas hidrokarbon lainnya dikompresi menjadi LPG.

Hidrokarbon adalah senyawa yang seluruhnya terdiri dari karbon dan hidrogen, dihubungkan bersama melalui ikatan kovalen. Sebuah atom karbon memiliki empat elektron di kulit valensi terluarnya yang dapat dibagi dengan empat atom lainnya. Karena hidrogen adalah satu elektron pendek untuk konfigurasi stabil, ia membentuk ikatan kovalen dengan saling berbagi satu elektron dengan karbon. Hidrokarbon yang paling sederhana dapat berupa metana karena memiliki 4 atom hidrogen yang terikat pada atom karbon melalui ikatan kovalen, sehingga memenuhi kulit terluar semua atom. Propana dan butana dalam LPG kami menghasilkan bahan bakar yang baik karena ikatan kovalennya menyimpan energi dalam jumlah besar, yang dilepaskan ketika molekul bereaksi dengan oksigen membentuk karbon dioksida dan air. Selain itu, mungkin banyak dari kita yang terkejut bahwa propana dan butana adalah gas yang tidak berbau. Bau yang kita rasakan saat menyalakan kompor gas berasal dari senyawa kovalen lain Ethanethiol (CH₃CH₂SH), atau biasa dikenal dengan ethil mercaptan.

6. Cuka

Tidak banyak bahan makanan yang memiliki kegunaan multiguna seperti memasak, memanggang, bahkan membersihkan. Sebagian besar dari kita terbiasa dengan penggunaan cuka untuk memberikan rasa manis dan asam, menyengat pada makanan kita, tetapi tidak banyak dari kita yang menyadari bahwa kita juga dapat menggunakan karakter asamnya untuk tujuan pembersihan. Cuka terdiri dari 5-18% volume asam etanoat (CH₃COOH), juga dikenal sebagai asam asetat, diencerkan dengan air. Dalam cuka, asam asetat dihasilkan melalui fermentasi, yang menghasilkan etanol, dan selanjutnya oksidasi etanol ini. Metode produksi asam asetat dengan oksidasi etanol juga membantu menjelaskan mengapa anggur dapat terasa cuka jika botol dibiarkan terbuka.Reaksinya adalah sebagai berikut CH₃CH₂​22OH + ${O}_{2}$ → ${CH}_{3}{COOH}$ + ${H}_{2}{O}$

Asam asetat adalah asam karboksilat paling sederhana kedua (setelah asam format) yang terdiri dari gugus metil yang terikat pada gugus karboksil melalui ikatan kovalen. Meskipun asam asetat adalah senyawa kovalen, atom hidrogen dalam gugus karboksil (-COOH) dapat mengalami ionisasi untuk membentuk kation hidrogen dan anion asetat. Sesuai dengan reaksi CH₃COOH ↔ CH₃COO^– + H⁺

​3 ${CH}_{3$${}^{}$

Karena pelepasan proton ini (H⁺) , asam asetat bersifat asam. Di rumah tangga, asam asetat encer sering digunakan dalam bahan pembersih kerak. Pada industri makanan, asam asetat diatur sebagai aditif makanan kode E260 sebagai pengatur keasaman dan sebagai bumbu penyedap. Dalam biokimia, gugus asetil, yang diturunkan dari asam asetat, sangat penting bagi semua bentuk kehidupan. Ketika terikat pada koenzim A, itu adalah pusat metabolisme karbohidrat dan lemak.

7. Penghilang Cat Kuku

Atom karbon pusat membentuk ikatan kovalen ganda dengan atom oksigen dan dua ikatan kovalen tunggal dengan dua atom karbon lainnya, sedangkan keenam atom hidrogen membentuk ikatan kovalen tunggal dengan atom karbon bagian luar. Penghilang aseton dapat digunakan untuk menghilangkan sebagian besar noda rumah tangga yang tidak diinginkan. Penghilang cat kuku bekerja dengan cara memecah cat kuku dan menghilangkannya dari permukaan pelat kuku. Aseton adalah pelarut organik. Oleh karena itu, interaksi antara molekul aseton dan molekul polimer cat kuku lebih kuat daripada interaksi antara molekul polimer, dan polimer berubah dari padat menjadi cair. Setelah cat kuku menjadi cair, bebas untuk dibersihkan

8. Berlian

Berlian adalah benda yang sangat indah. Selama berabad-abad, orang mengagumi kecemerlangan permata ini. Sementara bagi sebagian orang itu adalah objek yang sempurna untuk mengungkapkan cinta kepada seseorang, yang lain menganggapnya sebagai komoditas paling berharga untuk diperoleh. Secara teknis, intan adalah bentuk padat dari unsur karbon dengan atomnya tersusun dalam struktur kristal yang disebut berlian kubik. Berlian adalah salah satu alotrop karbon alami, yang memiliki kekerasan dan konduktivitas termal tertinggi. Selain sebagai batu permata yang berharga, berlian juga digunakan secara industri untuk memotong, menggiling, menggergaji, dan menggambar kawat.

9. Urea

Pernahkah kita mendengar atau melihat Urea, bahan kimia berwarna putih yang disebarkan di lahan tanaman oleh petani untuk menyuburkan lahan. Mungkin mengejutkan bahwa tidak hanya penting untuk pertumbuhan tanaman, tetapi hati kita juga membentuknya untuk membuang amonia beracun dari tubuh kita. Ia juga dikenal sebagai karbamid, senyawa organik dengan rumus kimia NH₂ — CO — NH₂.

Struktur molekul urea terdiri dari dua gugus radikal amino (—NH2), terikat pada gugus fungsi, karbonil (C = O). Ikatan C = O adalah ikatan kovalen ganda sedangkan ikatan C-N adalah ikatan kovalen tunggal. Dalam kaitannya dengan ikatan intramolekuler, terdapat ikatan hidrogen antar molekul urea (masing-masing oksigen karbonil menerima 4, dari hidrogen N-H). Hal ini menyebabkan kelarutan urea yang tinggi dalam air.

10. Plastik

Plastik adalah bahan paling serbaguna di dunia modern. Kita dapat membengkokkan, membentuknya, dan menggunakannya sesuka kita. Hampir setiap sepertiga hingga keempat barang yang kita temui setiap hari bisa berupa semacam plastik. Kit menggunakan produk plastik untuk membantu membuat hidup kita lebih bersih, lebih mudah, lebih aman, dan lebih menyenangkan. Kita menemukan plastik di pakaian yang kita kenakan, rumah tempat kami tinggal, dan mobil yang kami masuki. Mainan yang kita mainkan, layar yang kami tonton, alat IT yang kita gunakan, dan peralatan medis yang kita manfaatkan semuanya mengandung plastik. Tapi apa sebenarnya plastik itu? Plastik adalah istilah yang umum digunakan untuk mendeskripsikan berbagai macam bahan sintetis atau semi sintetis yang menyertakan polimer sebagai bahan utamanya.

Polimer memiliki kemampuan untuk mengalami deformasi permanen, perubahan bentuk yang tidak dapat dibalik sebagai respons terhadap gaya yang diterapkan. Properti ini disebut plastisitas dalam ilmu fisika dan material; karenanya, nama plastik. Polimer yang digunakan dalam pembuatan plastik adalah senyawa kimia yang mengandung ikatan karbon-hidrogen. Beberapa kelompok penting di mana plastik diklasifikasikan adalah akrilik, poliester, silikon, poliuretan, dan plastik halogenasi.