Kedua-dua molekul polar dan bukan polar terdapat dalam bahan kovalen. Sebilangan molekul kovalen mempunyai keupayaan untuk terpolarisasi dan ada yang tidak. Molekul polar dan molekul bukan polar saling berinteraksi dengan cara yang berbeza. Molekul polar saling berinteraksi antara satu sama lain dengan daya seperti interaksi dipol-dipol sedangkan molekul nonpolar saling berinteraksi melalui daya serakan London. Mari kita lihat bagaimana molekul ini berbeza antara satu sama lain dan bagaimana mereka saling berinteraksi antara satu sama lain.

Artikel ini menerangkan,

1. Apakah Molekul Kutub? - Definisi, Ciri dan Contoh 2. Apa itu Molekul Nonpolar? - Definisi, Ciri dan Contoh 3. Bagaimana Molekul Polar dan Nonpolar Berinteraksi antara satu sama lain?

Apa itu Molekul Kutub

Molekul polar adalah hasil elektron yang tersebar secara tidak simetri dalam molekul. Ikatan kovalen terbentuk dengan berkongsi dua elektron antara dua atom. Atom-atom ini boleh terdiri daripada unsur yang sama atau dua unsur yang berbeza. Apabila terdapat dua elemen yang berbeza, mereka mungkin mempunyai elektronegativiti yang serupa (kemampuan untuk menarik elektron), atau elektronegativiti yang berbeza. Sekiranya perbezaan elektronegativiti antara dua atom adalah 0.4 <, terdapat kecenderungan besar bagi atom yang lebih elektronegatif untuk menarik pasangan elektron bersama ke arahnya. Oleh itu, akan ada sedikit cas negatif (δ-) yang disebabkan olehnya, meninggalkan atom yang lain sedikit positif (δ +). Proses ini dipanggil polarisasi.

Gambar 1: Dipol kekal molekul air

Molekul air adalah salah satu contoh molekul polar yang baik. Perbezaan elektronegativiti antara O dan H adalah 1.5; oleh itu pasangan elektron yang dikongsi lebih tertarik pada atom oksigen yang lebih elektronegatif. Oleh itu, molekul air dikatakan terpolarisasi.

Beberapa contoh molekul polar lain adalah ammonia (NH₃Hidrogen sulfida (H₂S) dan Sulfur dioksida (SO₂).

Apa itu Molekul Nonpolar

Molekul nonpolar mempunyai elektron yang diedarkan secara simetri; oleh itu, tidak ada pemisahan caj. Pada dasarnya, ini berlaku apabila dua atom elektronegativiti yang sama berkumpul untuk membuat ikatan kovalen. Oleh itu, pasangan elektron yang mereka kongsi hampir tidak berat sebelah terhadap atom yang mengambil bahagian. Tiada pemisahan cas dapat dilihat dalam molekul tersebut. Namun, walaupun terdapat pemisahan cas, bentuk beberapa molekul membatalkan cas. CO₂ adalah contoh biasa.

Gambar 2: Struktur Lewis Karbon Dioksida

Walaupun terdapat perbezaan elektronegativiti yang cukup antara atom C dan O untuk memenuhi syarat untuk ikatan polar, cas dibatalkan kerana bentuk molekul linier sehingga dipol bersih sifar. Oleh itu, molekul karbon dioksida dianggap sebagai molekul bukan polar.

Contoh sebatian bukan polar terutamanya molekul gas diatomik seperti N₂, Cl₂ dan O₂. Cecair hidrokarbon juga tidak polar sepanjang masa. Toluene, Bensin, Pentane dan Hexane adalah beberapa contoh.

Bagaimana Molekul Polar dan Nonpolar Berinteraksi antara satu sama lain

Kedua-dua jenis molekul saling berinteraksi secara berbeza.

Bagaimana Molekul Polar Berinteraksi antara satu sama lain

Gambar 3: Interaksi Dipole-Dipole antara dua molekul HCl

Molekul polar saling berinteraksi dengan daya seperti interaksi dipol-dipol. Telah dibahas sebelumnya bahawa molekul polar mempunyai taburan cas yang tidak rata kerana penyebaran elektron asimetrik. Oleh itu, hujung molekul polar yang sedikit positif tertarik ke arah ujung molekul lain yang sedikit negatif. Rajah di atas (3) menunjukkan interaksi dengan jelas.

Atom H yang sedikit positif satu molekul tertarik ke arah atom Cl yang sedikit negatif dari molekul kedua. Daya tarikan antara dua molekul dikenali sebagai interaksi dipol-dipol.

Terdapat jenis interaksi dipol-dipol khas yang dipanggil ikatan hidrogen. Interaksi ini melibatkan penderma hidrogen, yang merupakan atom yang sangat elektronegatif molekul yang menyumbangkan hidrogennya untuk membentuk ikatan dengan atom lain yang sangat elektronegatif dengan sepasang elektron tunggal, dari molekul lain. Yang terakhir disebut sebagai hidrogen akseptor. Gambar berikut (4) menggambarkan ikatan Hidrogen di dalam air.

Gambar 4: Ikatan Hidrogen dalam Air

Atom oksigen berlabel B menerima hidrogen dari atom oksigen A dan membuat ikatan antara kedua molekul air. Atom oksigen A adalah penderma hidrogen sedangkan atom oksigen B adalah penerima hidrogen.

Bagaimana Molekul Bukan Kutub Berinteraksi antara satu sama lain

Molekul bukan polar tidak dapat membentuk interaksi dipol-dipol. Sebaliknya, mereka saling berinteraksi dengan membentuk pasukan penyebaran London.

Elektron molekul bergerak secara rawak. Apabila elektron dikumpulkan ke arah satu hujung molekul bukan kutub, cas negatif sedikit disebabkan pada hujung tersebut. Ia menjadikan hujung molekul yang lain sedikit positif. Ini membawa kepada pemisahan caj sementara pada molekul. Apabila molekul bukan polar lain datang ke kawasan sekitar, molekul yang terdahulu mempunyai kemampuan untuk mendorong dipol pada molekul yang terakhir. Ini berlaku kerana penolakan caj serupa.

Ketumpatan elektron hujung negatif molekul A, menolak elektron hujung molekul B yang bersebelahan, menyebabkan muatan positif pada hujung itu. Kemudian ikatan lemah terbentuk di kedua hujungnya.

Interaksi Antara Molekul Polar dan Nonpolar

Penyebaran London disebut jauh lebih lemah daripada daya dipol-dipol molekul polar. Oleh itu, kecenderungan molekul polar untuk berinteraksi dengan molekul bukan polar adalah minimum. Kerana tenaga yang dikeluarkan oleh pembentukan daya penyebaran antara molekul polar dan bukan polar tidak cukup untuk memecahkan interaksi dipol-dipol yang kuat antara molekul polar. Oleh itu pelarut bukan kutub tidak boleh dilarutkan dalam pelarut polar.

Rujukan:

Kurtus, Ron. "Molekul Kutub dan Bukan Kutub." Memahami Kimia: Sekolah untuk Juara. N.p., n.d. Web. 07 Februari 2017. "Mengapa sebatian polar dan bukan polar saling larut?" Pertukaran Tumpukan Kimia. N.p., n.d. Web. 07 Februari 2017.

Gambar Kesopanan:

"Dipoli acqua" Oleh Riccardo Rovinetti - Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons

"Carbon-dioksida-octet-dot-cross-color-coded-2D" Oleh Ben Mills - Karya sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons

"Dipole-dipole-interaksi-dalam-HCl-2D" Oleh Benjah-bmm27 - Karya sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons

"Ikatan hidrogen-dalam-air-2D" (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons