Trik Menentukan Kepolaran Molekul

Materi: kimia
Bahasan kepolaran molekul secara teori kadang sulit dipahami siswa. Agar hal ini tidak menyulitkan diperlukan trik sehingga siswa percaya diri dalam memahami konsep kepolaran molekul ini. Intinya kepolaran molekul ditentukan berdasarkan rapatan/sebaran elektron di antara 2 atom atau lebih. Sebaran elektron merata pada atom-atom dan simetris (hasil penjumlahan momen dipol bernilai nol) menandakan molekul tersebut bersifat nonpolar, jika salah satu di antara syarat tidak terpenuhi maka kemungkinan besar molekul tersebut bersifat polar.

Beberapa penjelasan guru sering mengatakan bahwa adanya pasangan elektron bebas (PEB) atau pasangan elektron yang tidak digunakan berikatan, molekulnya selalu polar. Kebanyakan memang demikian meskipun pada molekul tertentu hal ini tidak benar. Mengenai ke-simetris-an bagi siswa kadang juga sulit dipahami, simetris yang bagaimana. Bahasa lain yang lebih mudah dipahami simetris ini adalah atom yang terikat langsung dengan atom pusat haruslah sama tanpa adanya PEB, kalaupun terdapat PEB maka letak PEB itu haruslah memiliki resultan momen dipol nol. Penjelasan yang begitu juga sering tidak mudah dipahami oleh siswa.

Demikian pula dengan nilai keelektronegatifan yang dapat digunakan untuk memperkirakan kekuatan tarikan elektron ke atom yang lebih elektronegatif dalam suatu ikatan, pada banyak soal data-data itu tidak disajikan. Memang dapat diperkirakan andai siswa hafal letak-letak unsur dalam tabel periodik unsur. Unsur seperiode yang letaknya sebelah kanan dari unsur lain yang saling berikatan akan lebih elektronegatif. Unsur segolongan yang letaknya sebelah atas dari unsur lain yang saling berikatan akan lebih elektronegatif. Namun faktor siswa yang tidak (enggan) hafal urutan unsur-unsur dalam tabel periodik unsur juga jadi masalah, padahal hanya ingin menentukan kepolaran suatu molekul saja.

Bahasan yang seperti itu perlu disederhanakan. Penyederhanaan ini kemudian boleh disebut trik. Kadang diperlukan pengajaran yang bersifat terbalik. Seperti yang penulis lakukan. Menyuguhkan soal kemudian mengajak siswa menemukan jalan pintas. Setelah mendapatkan jalan pintas dengan beberapa kali menyelesaikan soal, baru mengajak siswa menelusuri asal-muasal trik hingga masuk teori yang semestinya.

Berikut ini trik yang dapat digunakan:
Molekul dengan jumlah elektron valensi (EV) atom-atomnya habis dibagi 8 (tanpa sisa) bersifat nonpolar.
Bentuk molekul yang habis dibagi 8 biasanya memiliki rumus umum AX₂, AX₃, AX₄, AX₅, AX₆ dengan catatan semua X tidak ada yang berbeda.

Molekul dengan jumlah EV atom-atomnya tidak habis dibagi 8 (bersisa) maka molekul bersifat polar kecuali jika jumlahnya 22 (rumus umumnya AX₂E₃) atau 36 (AX₄E₂) dengan X seragam (tidak ada yang berbeda).

Untuk memudahkan hitungan di sini atom H jumlah EV dianggap 7 (dianggap saja ya). 

Rumus umum molekul yang digunakan di sini mengikuti buku-buku referensi yang umum digunakan  dengan sistem A-X-E,
A = atom pusat,
X = atom ligan (atom yang terikat di atom pusat),
E = pasangan elektron non ikatan atau PEB.

Agar lebih cekatan dalam menentukan kepolaran, selain paham ketentuan di atas, sebaiknya siswa hafal golongan unsur dalam sistem periodik unsur, terutama untuk unsur-unsur nonlogam.

Contoh penerapan:
CO₂
Jumlah elektron valensi 4+(6×2) = 16
→ 16/8 = 2 (tanpa sisa) → AX₂

 

Kesimpulan: CO₂ bersifat nonpolar

CH₄
Jumlah elektron valensi 4+(7×4) = 32
→ 32/8 = 4 (tanpa sisa) → AX₄

Kesimpulan: CH₄ bersifat nonpolar

CH₃Cl
Jumlah elektron valensi 4+(7×3)+7 = 32
→ 32/8 = 4 (tanpa sisa) → AX₄

Kesimpulan: CH₃Cl bersifat polar
Alasan: tidak semua atom yang terikat pada C sama (H dan Cl) atau jumlah momen dipol tidak 0

CH₂O
Jumlah elektron valensi 4+(7×2)+6 = 24
→ 24/8 = 3 (tanpa sisa) → AX₃

Kesimpulan: CH₂O bersifat polar
Alasan: tidak semua atom yang terikat pada C sama (H dan O) atau jumlah momen dipol tidak 0

NH₃
Jumlah elektron valensi 5+(7×3) = 26
→ 26/8 = 3 (sisa 2 → 2/2 = 1) → AX₃E

Kesimpulan: NH₃ bersifat polar 

PH₃
Jumlah elektron valensi 5+(7×3) = 26
→ 26/8 = 3 (sisa 2 → 2/2 = 1) → AX₃E

Kesimpulan: PH₃ bersifat polar

PCl₅
Jumlah elektron valensi 5+(7×5) = 40
→ 40/8 = 5 (tanpa sisa) → AX₅

Kesimpulan: PCl₅ bersifat nonpolar

XeF₂
Jumlah elektron valensi 8+(7×2) = 22
→ 22/8 = 2 (sisa 6 → 6/2 =3) → AX₂E₃

Kesimpulan: XeF₂ bersifat nonpolar

XeF₄
Jumlah elektron valensi 8+(7×4) = 36
→ 36/8 = 4 (sisa 4 → 4/2 =2) → AX₄E₂

Kesimpulan: XeF₄ bersifat nonpolar

XeOF₂
Jumlah elektron valensi 8+6+(7×2) = 28
→ 28/8 = 3 (sisa 4 → 4/2 = 2) → AX₃E₂
Kesimpulan: XeOF₂ bersifat polar

SO₂
Jumlah elektron valensi 6+(6×2) = 18
→ 18/8 = 2 (sisa 2 → 2/2 = 1) → AX₂E

Kesimpulan: SO₂ bersifat polar

SO₃
Jumlah elektron valensi 6+(6×3) = 24
→ 24/8 = 3 (tanpa sisa) → AX₃

Kesimpulan: SO₃ bersifat nonpolar

ClF₃
Jumlah elektron valensi 7+(7×3) = 28
→ 28/8 = 3 (sisa 4 → 4/2 = 2) → AX₃E₂

Kesimpulan: ClF₃ bersifat polar

SF₄Cl₂
Jumlah elektron valensi 6+(7×4)+(7×2) = 48
→ 48/8 = 6 (tanpa sisa) → AX₆

Kesimpulan: SF₄Cl₂ bersifat nonpolar

Catatan: Menentukan kepolaran molekul kadang masih harus melihat letak masing-masing atom terikat di sisi mana, seperti pada SF₄Cl₂, jika 2 atom Cl terikat berseberangan maka SF₄Cl₂ akan bersifat nonpolar sedangkan bila terikat tidak berseberangan maka molekul SF₄Cl₂ akan bersifat polar. Tetap diperlukan kehati-hatian bila molekulnya terdiri dari 3 macam atom berbeda seperti SF₄Cl_2.

Semoga dapat dipahami secara mudah. Koreksi  jika ditemui ketidaktepatan dengan senang hati dapat diterima. Terima kasih