Tag: Kovalen

Ikatan kimia yang terjadi ketika dua atau lebih atom bergabung bersama untuk membentuk molekul. Ini adalah prinsip umum dalam ilmu pengetahuan bahwa semua sistem akan mencoba untuk mencapai tingkat energi terendah-dan ikatan kimia hanya akan terjadi ketika molekul dapat terbentuk yang memiliki energi kurang dari atom yang tak terkombinasi. Tiga jenis utama ikatan adalah ionik, kovalen, dan logam. Ini semua melibatkan elektron bergerak antara atom dalam berbagai cara. Lainnya, jauh lebih lemah, tipe ikatan hidrogen.

Struktur atom

Atom terdiri dari inti yang mengandung proton bermuatan positif, yang dikelilingi oleh jumlah yang sama elektron bermuatan negatif. Biasanya, oleh karena itu, mereka netral. Sebuah atom bisa, bagaimanapun kehilangan atau bertambah satu atau lebih elektron, memberikan muatan positif atau negatif. Ketika salah satu muatan listrik, disebut ion.

Ini adalah elektron yang terlibat dalam ikatan kimia. Partikel-partikel ini disusun ke dalam kulit yang dapat dianggap sebagai yang ada untuk meningkatkan jarak dari nukleus.

Umumnya, semakin jauh dari inti kerang, semakin banyak energi yang mereka miliki. Ada batas untuk jumlah elektron yang dapat menempati kulit. Misalnya, pertama, kulit yang paling dalam, memiliki batas dua dan kulit berikutnya batas delapan.

Dalam kebanyakan kasus, hanya elektron pada kulit terluar yang berpartisipasi dalam ikatan. Ini sering disebut elektron valensi. Sebagai aturan umum, atom akan cenderung untuk menggabungkan dengan satu sama lain sedemikian rupa bahwa mereka semua mencapai kulit luar penuh, karena konfigurasi ini biasanya memiliki energi yang lebih sedikit.

Sekelompok unsur yang dikenal sebagai gas mulia – helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon – telah memiliki kulit luar penuh dan karena ini, mereka biasanya tidak membentuk ikatan kimia. Unsur-unsur lain pada umumnya akan berusaha untuk mencapai struktur gas mulia dengan memberikan, menerima, atau berbagi elektron dengan atom lain.

Ikatan kimia terkadang diwakili oleh sesuatu yang disebut struktur Lewis, dinamai kimiawan Amerika Gilbert N. Lewis. Dalam struktur Lewis, elektron valensi diwakili oleh ti-tik-ti-tik di luar simbol kimia untuk unsur-unsur dalam molekul. Mereka menunjukkan dengan jelas di mana elektron berpindah dari satu atom ke yang lain dan di mana mereka dibagi antara atom.

Ikatan ion

Ikatan ion adalah jenis ikatan kimia yang melibatkan gaya tarik elektrostatik antara ion yang bermuatan berlawanan, dan merupakan interaksi utama yang terjadi dalam senyawa ionik. Ikatan ion adalah salah satu ikatan utama bersama dengan ikatan kovalen dan ikatan Logam. Ion adalah atom yang memperoleh atau kehilangan satu atau lebih elektron. Ion yang memperoleh elektron bermuatan negatif. Mereka adalah anion. Ion yang kehilangan elektron bermuatan positif. Mereka adalah kation. Transfer elektron ini dikenal sebagai elektrovalensi berbeda dengan kovalensi. Dalam kasus yang paling sederhana, kation adalah atom logam dan anion adalah atom bukan logam, tetapi ion-ion ini dapat bersifat lebih kompleks, mis. ion molekuler seperti NH +4 atau SO2−4. Dengan kata sederhana, ikatan ion adalah transfer elektron dari logam ke non-logam untuk mendapatkan cangkang valensi penuh untuk kedua atom.

Jenis ikatan kimia ion terjadi antara logam, yang mudah menyerah elektron, dan non-logam, yang tertarik untuk menerima mereka. Logam ini memberikan elektron di kulit terluar lengkap kepada non-logam, meninggalkan kulit yang kosong sehingga kulit lengkap di bawah menjadi kulit baru terluar. Non-logam menerima elektron sehingga untuk mengisi kulit terluarnya yang lengkap. Dengan cara ini, kedua atom telah mencapai kulit luar penuh. Ini meninggalkan logam dengan muatan positif dan non-logam dengan muatan negatif, sehingga mereka ion positif dan negatif yang menarik satu sama lain.

Sebuah contoh sederhana ikatan ion adalah natrium fluorida. Natrium memiliki tiga kulit, dengan satu elektron valensi di terluarnya. Fluor memiliki dua kulit, dengan tujuh elektron pada terluarnya. Natrium memberikan yang satu elektron valensi pada atom fluorin, sehingga natrium sekarang memiliki dua kulit lengkap dan muatan positif, sedangkan fluor memiliki dua kulit lengkap dan muatan negatif. Yang dihasilkan molekul – natrium fluorida – memiliki dua atom dengan kulit luar lengkap terikat bersama oleh daya tarik listrik.

Ikatan kovalen

Ikatan kovalen, juga disebut ikatan molekul, adalah ikatan kimia yang melibatkan pembagian pasangan elektron antar atom. Pasangan elektron ini dikenal sebagai pasangan bersama atau pasangan ikatan, dan keseimbangan yang stabil antara gaya tarik dan gaya tolak antar atom, ketika mereka berbagi elektron, dikenal sebagai ikatan kovalen. Untuk banyak molekul, pembagian elektron memungkinkan masing-masing atom untuk mencapai setara dengan kulit terluar penuh, sesuai dengan konfigurasi elektronik yang stabil. Dalam kimia organik, ikatan kovalen jauh lebih umum daripada ikatan ion.

Ikatan kovalen mencakup banyak jenis interaksi, termasuk ikatan σ, ikatan π, ikatan logam-ke-logam, interaksi agostik, ikatan bengkok, dan ikatan dua elektron dua pusat.  Istilah ikatan kovalen dimulai dari tahun 1939. Awalan bersama-sama, terkait dalam tindakan, bermitra ke tingkat yang lebih rendah, dll; dengan demikian “ikatan valensi”, pada dasarnya, berarti bahwa atom memiliki “valensi”, seperti yang dibahas dalam teori ikatan valensi.

Atom non-logam menggabungkan dengan satu sama lain dengan berbagi elektron sedemikian rupa sehingga mereka menurunkan tingkat energi mereka secara keseluruhan. Ini biasanya berarti bahwa, ketika digabungkan, mereka semua memiliki kulit luar penuh. Untuk mengambil contoh sederhana ikatan kovalen, hidrogen hanya memiliki satu elektron, pada kulit pertamanya – dan hanya  yang menyisakan salah satu dekat dari kulit penuh. Dua atom hidrogen dapat berbagi elektron untuk membentuk sebuah molekul di mana keduanya memiliki kulit terluar yang penuh.

Hal ini sering mungkin untuk memprediksi bagaimana atom akan menggabungkan dengan satu sama lain dari jumlah elektron yang mereka miliki. Sebagai contoh, karbon memiliki enam, yang berarti bahwa ia memiliki kulit pertama penuh dua dan kulit terluarnya empat, meninggalkan empat dekat dari luar kulit penuhnya. Oksigen memiliki delapan, dan lainnya memiliki enam di kulit terluarnya – dua dekat dari kulit penuh. Sebuah atom karbon dapat menggabungkan dengan dua atom oksigen untuk membentuk karbon dioksida, di mana berbagi elektron karbon empat, dua dengan masing-masing atom oksigen, dan atom oksigen pada gilirannya masing-masing berbagi dua elektron dengan atom karbon. Dengan cara ini, ketiga atom memiliki kulit luar penuh berisi delapan elektron.

Ikatan logam

Ikatan logam adalah jenis ikatan kimia yang naik dari gaya tarik elektrostatik antara elektron konduksi (dalam bentuk awan elektron dari elektron terdelokalisasi) dan ion logam bermuatan positif. Ikatan logam dapat digambarkan sebagai pembagian elektron bebas di antara struktur ion bermuatan positif (kation). Ikatan logam memiliki banyak sifat fisik logam, seperti kekuatan, daktilitas, resistivitas dan konduktivitas termal dan listrik, opacity, dan kilau.

Ikatan logam bukan satu-satunya jenis ikatan kimia yang dapat ditunjukkan logam, bahkan sebagai zat murni. Sebagai contoh, unsur gallium terdiri dari pasangan atom yang terikat secara kovalen dalam keadaan cair dan padat — pasangan ini membentuk struktur kristal dengan ikatan logam di antara mereka. Contoh lain dari ikatan kovalen logam-logam adalah ion merkuri (Hg2 +2).

Dalam sepotong logam, elektron valensi lebih atau kurang bebas untuk bergerak, bukan milik atom individu. Oleh karena logam ini terdiri dari ion bermuatan positif dikelilingi oleh selular, elektron bermuatan negatif. Ion-ion dapat dipindahkan relatif mudah, tetapi sulit untuk melepaskan, karena ketertarikan mereka kepada elektron. Hal ini menjelaskan mengapa logam umumnya mudah menekuk tetapi sulit untuk memecahkan. Keluasaan gerak elektron juga menjelaskan mengapa logam merupakan konduktor listrik yang baik.

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah interaksi ikatan antarmolekul parsial antara pasangan elektron bebas pada atom donor kaya elektron, terutama elemen baris kedua nitrogen (N), oksigen (O), atau fluor (F), dan orbital antibonding dari ikatan antara hidrogen (H) dan atom atau kelompok yang lebih elektronegatif. Sistem interaksi seperti itu biasanya dilambangkan Dn-H ··· Ac, di mana garis padat menunjukkan ikatan kovalen polar, dan garis putus-putus menunjukkan ikatan hidrogen. Penggunaan tiga titik terpusat untuk ikatan hidrogen secara khusus direkomendasikan oleh IUPAC. Sementara ikatan hidrogen memiliki kontribusi covelant dan elektrostatik, dan sejauh mana kontribusinya saat ini masih diperdebatkan, bukti saat ini sangat menyiratkan bahwa kontribusi utama adalah kovalen.

Berbeda dengan contoh di atas, ikatan hidrogen melibatkan ikatan antara, bukan dalam, molekul. Ketika hidrogen menggabungkan dengan suatu unsur yang sangat menarik elektron – seperti fluor atau oksigen – elektron menjauh dari hidrogen. Hal ini menghasilkan molekul dengan muatan positif keseluruhan di satu sisi dan muatan negatif di sisi lain. Dalam cairan, sisi positif dan negatif menarik satu sama lain, membentuk ikatan antara molekul.

Meskipun ikatan ini jauh lebih lemah dari ion, ikatan kovalen, atau logam, mereka sangat penting. Ikatan hidrogen terjadi dalam air, senyawa yang mengandung dua atom hidrogen dan satu oksigen. Ini berarti bahwa lebih banyak energi yang dibutuhkan untuk mengubah air cair menjadi gas daripada yang akan kasus ini. Tanpa ikatan hidrogen, air akan memiliki ti-tik didih yang jauh lebih rendah dan tidak bisa eksis sebagai cairan di Bumi.


Glikosilasi adalah suatu proses di mana glikus terikat pada protein, lipid, atau molekul organik lainnya, terutama melalui aksi enzim tertentu. Proses langkah demi langkah glikosilasi bervariasi, tergantung pada bentuk glikosilasi. Sebagai contoh, glikosilasi terkait-N adalah suatu bentuk glikosilasi di mana glikanya dilekatkan pada atom nitrogen dari asparagin atau residu arginin dari suatu protein.

Glikosilasi adalah reaksi yang dikatalisis oleh glikosiltransferase, yang menambahkan situs karbohidrat-khusus untuk molekul lain, umumnya protein dan lipid. Glikosilasi datang dalam lima bentuk: N-linked, O-linked dan glikosilasi fosfon serin, serta manilasiilasi C dan glikasi (penambahan glycophosphatidylinositol). Glikosilasi dapat membantu protein mencapai lipat dan dapat memfasilitasi pensinyalan dan adhesi sel.

Fungsi

Glikosilasi adalah proses di mana karbohidrat secara kovalen melekat pada makromolekul target, biasanya protein dan lipid. Modifikasi ini melayani berbagai fungsi. Misalnya, beberapa protein tidak terlipat dengan benar kecuali jika mereka terglikosilasi.

Dalam kasus lain, protein tidak stabil kecuali mengandung oligosakarida yang terkait dengan nitrogen amida residu asparagin tertentu. Pengaruh glikosilasi pada lipatan dan stabilitas glikoprotein ada dua. Pertama, glikan yang sangat larut dapat memiliki efek stabilisasi fisikokimia langsung. Kedua, glikan yang terhubung dengan N memediasi titik pemeriksaan kontrol kualitas kritis pada lipatan glikoprotein dalam retikulum endoplasma.

Glikosilasi juga berperan dalam adhesi sel ke sel (mekanisme yang digunakan oleh sel-sel sistem kekebalan) melalui protein pengikat gula yang disebut lektin, yang mengenali gugus karbohidrat spesifik.

Glikosilasi merupakan parameter penting dalam optimalisasi banyak obat berbasis glikoprotein seperti antibodi monoklonal.

Glikosilasi juga mendukung sistem golongan darah ABO. Adanya atau tidak adanya glikosiltransferase yang menentukan antigen golongan darah mana yang disajikan dan karenanya ditunjukkan spesifisitas antibodi. Peran imunologis ini mungkin telah mendorong diversifikasi heterogenitas glaukus dan menciptakan penghalang bagi penularan virus zoonosis.

Selain itu, glikosilasi sering digunakan oleh virus untuk melindungi protein virus yang mendasarinya dari pengenalan kekebalan. Contoh penting adalah perisai glikus padat dari lonjakan amplop dari virus human immunodeficiency.

Secara keseluruhan, glikosilasi perlu dipahami oleh kemungkinan tekanan seleksi evolusioner yang membentuknya. Dalam satu model, diversifikasi dapat dianggap murni sebagai hasil dari fungsi endogen (seperti perdagangan sel). Namun, lebih mungkin bahwa diversifikasi didorong oleh penghindaran mekanisme infeksi patogen (mis. Menempelnya Helicobacter pada residu sakarida terminal) dan keanekaragaman dalam organisme multiseluler kemudian dieksploitasi secara endogen.


Enzim adalah makromolekul yang mengkatalisasi reaksi kimia. Dengan kata lain, itu membuat reaksi yang tidak menguntungkan dapat terjadi. Enzim dibangun dari molekul yang lebih kecil untuk membuat subunit aktif. Salah satu bagian terpenting dari enzim adalah koenzim.

Ringkasan

  • Anda dapat menganggap koenzim atau kosubstrat sebagai molekul pembantu yang membantu enzim dalam mengkatalisasi reaksi kimia.
  • Koenzim membutuhkan keberadaan enzim agar berfungsi. Itu tidak aktif sendiri.
  • Sementara enzim adalah protein, koenzim adalah molekul kecil, nonprotein. Koenzim memegang atom atau kelompok atom, memungkinkan enzim bekerja.
    Contoh-contoh koenzim termasuk vitamin B dan S-adenosyl metionin.

Pengertian Koenzim

Koenzim adalah zat yang bekerja dengan enzim untuk memulai atau membantu fungsi enzim. Ini dapat dianggap sebagai molekul pembantu untuk reaksi biokimia. Koenzim adalah molekul kecil, nonprotein yang menyediakan tempat transfer untuk enzim yang berfungsi. Mereka adalah pembawa antara atom atau kelompok atom, yang memungkinkan terjadinya reaksi. Koenzim tidak dianggap sebagai bagian dari struktur enzim. Mereka kadang-kadang disebut sebagai cosubstrates.

Koenzim tidak dapat berfungsi sendiri dan membutuhkan kehadiran enzim. Beberapa enzim membutuhkan beberapa koenzim dan kofaktor.

Contoh Koenzim:

  • Vitamin B berfungsi sebagai koenzim yang penting bagi enzim untuk membentuk lemak, karbohidrat, dan protein.
  • Contoh dari koenzim nonvitamin adalah S-adenosyl methionine, yang mentransfer gugus metil pada bakteri dan juga pada eukariota dan archaea.

Koenzim, Kofaktor, dan gugus Prostetik

Beberapa teks menganggap semua molekul penolong yang berikatan dengan enzim sebagai jenis kofaktor, sementara yang lain membagi kelas bahan kimia menjadi tiga kelompok:

  • Koenzim adalah molekul organik nonprotein yang berikatan dengan enzim secara longgar. Banyak (tidak semua) adalah vitamin atau berasal dari vitamin. Banyak koenzim yang mengandung adenosin monofosfat (AMP). Koenzim dapat digambarkan sebagai kelompok kosubstrat atau prostetik.
  • Kofaktor adalah spesi anorganik atau setidaknya senyawa nonprotein yang membantu fungsi enzim dengan meningkatkan laju katalisis. Biasanya, kofaktor adalah ion logam. Beberapa unsur logam tidak memiliki nilai gizi, tetapi beberapa unsur jejak berfungsi sebagai kofaktor dalam reaksi biokimia, termasuk zat besi, tembaga, seng, magnesium, kobalt, dan molibdenum. Beberapa elemen yang tampaknya penting untuk nutrisi tampaknya tidak bertindak sebagai kofaktor, termasuk kromium, yodium, dan kalsium.
  • Kosubstrat adalah koenzim yang berikatan erat dengan protein, namun akan dilepaskan dan terikat lagi di beberapa titik.
  • Gugus prostetik adalah molekul mitra enzim yang berikatan erat atau kovalen dengan enzim (ingat, koenzim mengikat secara longgar). Sementara kosubstrat mengikat sementara, gugus prostetik terikat secara permanen dengan protein. Gugus prostetik membantu protein mengikat molekul lain, bertindak sebagai elemen struktural, dan bertindak sebagai pembawa muatan. Contoh dari kelompok prostetik adalah heme dalam hemoglobin, mioglobin, dan sitokrom. Zat besi (Fe) yang ditemukan di tengah kelompok prostetik heme memungkinkannya untuk mengikat dan melepaskan oksigen di paru-paru dan jaringan, masing-masing. Vitamin juga merupakan contoh dari kelompok prostetik.

Argumen untuk menggunakan istilah kofaktor untuk mencakup semua jenis molekul pembantu adalah bahwa komponen organik dan anorganik berkali-kali diperlukan agar enzim berfungsi.Heme is an example of a coenzyme or cofactor that contains both an organic and inorganic component

Ada beberapa istilah terkait juga terkait dengan koenzim:

  • Apoenzim adalah nama yang diberikan kepada enzim tidak aktif yang tidak memiliki koenzim atau kofaktor.
  • Holoenzim adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan enzim yang lengkap dengan koenzim dan kofaktornya.
  • Holoprotein adalah kata yang digunakan untuk protein dengan kelompok prostetik atau kofaktor.

Koenzim berikatan dengan molekul protein (apoenzyme) untuk membentuk enzim aktif (holoenzyme).


Ikatan kovalen dibentuk dengan berbagi elektron antar atom. Senyawa yang terbuat dari ikatan kovalen biasanya memiliki titik leleh dan titik didih yang rendah, tidak konduktif dan tidak larut dalam air. Ikatan kovalen relatif lemah dari ikatan ion. Itulah alasan di balik titik leleh rendah dan titik didih senyawa kovalen. Kedua, selama pembentukan ikatan kovalen, tidak ada ion yang terbentuk. Inilah sebabnya mengapa senyawa kovalen bersifat nonkonduktif. Mereka tidak menghantarkan listrik atau panas. Ini juga alasan di balik ketidaklarutan mereka dalam air (karena tidak ada ion yang terbentuk). Senyawa kovalen lebih cenderung larut dalam pelarut organik (mis. Kloroform, benzena).


Suatu molekul atau senyawa dibuat ketika dua atau lebih atom membentuk ikatan kimia, yang menghubungkannya bersama. Dua jenis ikatan adalah ikatan ion dan ikatan kovalen. Perbedaan antara mereka ada hubungannya dengan seberapa sama atom yang berpartisipasi dalam ikatan berbagi elektron mereka.

Ikatan ion

Dalam ikatan ion, satu atom pada dasarnya menyumbangkan satu elektron untuk menstabilkan atom lainnya. Dengan kata lain, elektron menghabiskan sebagian besar waktunya dekat dengan atom yang terikat. Atom yang berpartisipasi dalam ikatan ion memiliki nilai keelektronegatifan yang berbeda satu sama lain. Ikatan polar terbentuk oleh tarikan antara ion bermuatan berlawanan. Misalnya, natrium dan klorida membentuk ikatan ion, untuk membuat NaCl, atau garam dapur. Anda dapat memprediksi ikatan ion akan terbentuk ketika dua atom memiliki nilai keelektronegatifan yang berbeda dan mendeteksi senyawa ionik berdasarkan sifat-sifatnya, termasuk kecenderungan untuk berdisosiasi menjadi ion-ion dalam air.

Ikatan kovalen

Dalam ikatan kovalen, atom terikat oleh elektron yang dibagi. Dalam ikatan kovalen sejati, nilai-nilai elektronegativitas adalah sama (mis., H2, O3), meskipun dalam praktiknya nilai-nilai elektronegativitas hanya perlu dekat. Jika elektron dibagi secara merata antara atom-atom yang membentuk ikatan kovalen, maka ikatan tersebut disebut nonpolar. Biasanya, sebuah elektron lebih tertarik pada satu atom daripada yang lain, membentuk ikatan kovalen polar. Sebagai contoh, atom-atom dalam air, H2O, disatukan oleh ikatan kovalen polar. Anda dapat memprediksi ikatan kovalen akan terbentuk antara dua atom nonlogam. Juga, senyawa kovalen dapat larut dalam air, tetapi tidak berdisosiasi menjadi ion.

Ringkasan perbedaan Ikatan ion dan kovalen

Berikut ini ringkasan singkat perbedaan antara ikatan ion dan kovalen, sifat-sifatnya, dan cara mengenalinya:

Ikatan Ikatan Ion Ikatan kovalen
Deskripsi Ikatan antara logam dan nonlogam. Non logam menarik elektron, jadi seperti logam yang menyumbangkan elektronnya. Ikatan antara dua nonlogam dengan elektronegativitas serupa. Atom berbagi elektron dalam orbital luarnya.
Polaritas Tinggi Rendah
Bentuk Tidak ada bentuk yang pasti Bentuk pasti
Titik lebur Tinggi Rendah
Titik didih Tinggi Rendah
Status pada Suhu Kamar Padat Cairan atau Gas
Contohnya Natrium klorida (NaCl), Asam Sulfat (H2SO4) Metana (CH4), asam Hidroklorat (HCl)
Spesi Kimia Logam dan nonlogam (ingat hidrogen dapat bertindak dengan cara apa pun) Dua nonlogam

Poin-Poin Utama

  • Dua jenis utama ikatan kimia adalah ikatan ion dan kovalen.
  • Ikatan ion pada dasarnya menyumbangkan elektron ke atom lain yang berpartisipasi dalam ikatan, sementara elektron dalam ikatan kovalen dibagi secara merata di antara atom-atom.
  • Satu-satunya ikatan kovalen murni terjadi antara atom identik. Biasanya, ada beberapa polaritas (ikatan kovalen polar) di mana elektron dibagi, tetapi menghabiskan lebih banyak waktu dengan satu atom daripada yang lain.
  • Ikatan ion terbentuk antara logam dan bukan logam. Ikatan kovalen terbentuk antara dua bukan logam.


Dalam ikatan kovalen polar, satu atom secara substansial lebih elektronegatif daripada yang lain, dan sangat mempolarisasi kerapatan elektron terhadap dirinya sendiri, yaitu

H−Xδ−

Sekarang sementara ikatan masih kovalen, atom yang lebih elektronegatif mempolarisasi kerapatan elektron …. dan dengan hidrogen halida, ini sering mengarah pada perilaku asam …

HX(aq)+H2O(l)→H3O++X

Dan dalam asam, polarisasi muatan sangat besar sehingga ikatan H − X putus. Tetapi dengan molekul dihidrogen, H − H, tidak ada keraguan bahwa ATOM yang berpartisipasi memiliki elektronegativitas SAMA… dan sebagai akibatnya TIDAK ada pemisahan muatan, dan dengan demikian TIDAK ADA POLARITAS … Situasi yang sama berlaku untuk diatomik homonuklear lainnya molekul dan ikatan: X − X; R3C − CR3; N≡N; R3Si − SiR3; R3C − SiR3.