Penjelasan Wacana Gaya Antarmolekul

Kehidupan di dunia tidak akan terlepas dari ikatan. Coba bayangkan dapatkah kalian hidup sendirian tanpa kawan? Rasanya sangat susah bukan? Semua makhluk selalu ingin diberikatan. Manusia hidup dengan menjalin banyak sekali ikatan, mulai dari ikatan perkawinan menurut perbedaan jenis kelabuin. Kemudian ikatan lebih lanjut mulai dari satu keluarga, satu rukun tetangga (RT), rukun masyarakat (RW), hingga ikatan yang lebih besar dengan banyak sekali tujuan. 

Demikian pula halnya dengan atom dan molekul yang ialah benda mati itupun tidak luput dari ikatan. Ikatan yang terjadi antaratom berguaka ragam, mulai dari ikatan lantaran perbedaan muatan (positif negatif), ikatan lantaran gaya menurut gaya tarik-menarikdanunik dipol-dipol sesaat, ikatan yang membentuk jembatan hidrogen, dan ikatan-ikatan yang lain. 

Kenyataan di alam sangat jarang ditemukan atom dalam bentuk bebas. Atom-atom dalam bentuk bebas spesialuntuk dijumpai pada suhu relatif tinggi. Agar menjadi stabil, atom-atom akan saling membentuk kelompok atom (misalnya O₂ , H₂) atau membentuk molekul (CH₄ , H₂O). Atom yang membentuk molekul akan mempunyai sifat jauh tidak sama dengan atom-atom asalnya. Pada setiap molekul terdapat gaya tarik-menarikdanunik antaratom. Gaya tarik-menarikdanunik antaratom dalam molekul dinamakan ikatan kimia.

Gaya tarik-menarikdanunik antarmolekul, yaitu gaya yang mengakibatkan antarmolekul menjadi terikat dalam satu kelompok atau ialah interaksi antara molekul-molekul dalam suatu zat (unsur atau senyawa) melalui gaya elektrostatis. Gaya antarmolekul ini sangat dipengaruhi kepolaran dari masing- masing molekul. Gaya tarik-menarikdanunik antarmolekul sangat berkaitan dengan sifat fisika dari senyawa yang bersangkutan.

Beberapa sifat fisika dari senyawa antara lain titik didih, titik beku, kelarutan, kerapatan, tekanan uap, dan tekanan osmosis.

1. Gaya tarik-menarikdanunik dipol sesaat-dipol terimbas (gaya London)

Elektron akan senantiasa bergerak dalam orbital. Perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital lain menimbulkan suatu molekul yang tadinya bersifat nonpolar sanggup menjadi polar. Sehingga timbul dipol (polar) sesaat. Dipol tersebut disebut sesaat lantaran sanggup berubah jutaan kali setiap detiknya. Hal ini disebabkan adanya tarikan antara elektron satu molekul dan inti molekul lain.

Suatu getaran dalam sebuah molekul mengimbas suatu geseran dalam elektron-elektron molekul tetangga. Tarikan lemah ini pertama kali diuraikan oleh ilmuwan fisika, berasal dari Jerman, Fritz London (dikenal London), pada tahun 1930-an sehingga sering disebut gaya London. Mekanismenya terlihat menyerupai gambar di bawah ini.

Mekanisme terjadinya gaya London.

Berdasarkan gambar di atas sanggup dijelaskan sebagai diberikut.

1. Molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan lautan elektron setimbang dan simetris dalam keadaan normal, elektron terdistribusi merata dalam molekul.
2. Pada waktu-waktu tertentu (sesaat) sanggup terjadi pengutuban atau pembentukan dipol yang disebut dipol sesaat.
3. Sisi bermuatan parsial negatif dari dipol sesaat akan mempengaruhi kerapatan elektron molekul terdekat sehingga membentuk dipol, hal ini memungkinkan dua molekul membentuk ikatan yang disebut gaya London.
4. Gaya tarik-menarikdanunik ini spesialuntuk berlangsung sesaat, dikarenakan dipol sesaat dan terimbas muncul mengikuti fluktuasi elektron.

Molekul mempunyai sifat polarisabilitas tidak sama-beda. Polarisabilitas ialah kegampangan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau mengimbas suatu dipol. Polarisabilitas sangat erat hubungannya dengan massa relatif molekul. Pada umumnya molekul dengan jumlah elektron yang besar akan lebih praktis mengalami polarisabilitas. Jika semakin besar nomor massa molekul relatif, maka semakin berpengaruh pula gaya London yang bekerja pada molekul itu. Misal, dua molekul propana saling menarikdanunik dengan berpengaruh dibandingkan dua molekul metana. Molekul dengan distribusi elektron besar lebih berpengaruh saling menarikdanunik daripada molekul yang elektronnya berpengaruh terikat. Misal molekul I₂ akan saling tarik-menarikdanunik lebih berpengaruh daripada molekul F₂ yang lebih kecil.

melaluiataubersamaini demikian titik didih I₂ akan lebih besar jikalau dibandingkan dengan titik didih F₂. Molekul yang mempunyai bentuk molekul panjang lebih praktis mengalami polarisabilitas dibandingkan dengan molekul dengan bentuk simetris. Misal formasi hidrokarbon dengan rantai cabang akan mempunyai titik didih lebih rendah jikalau dibandingkan dengan hidrokarbon dengan rantai lurus. Normal butana mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan isobutana yang mempunyai rantai cabang.

2. Gaya tarik-menarikdanunik dipol-dipol

Molekul dengan sebaran elektron tidak simetris akan bersifat polar. Molekul ini akan mempunyai perbedaan muatan (dipol) yang mengakibatkan bersifat polar. Molekul yang mempunyai momen dipol permguan disebut polar. Sedangkan senylautanya dinamakan senyawa polar. Molekul-molekul yang ada di dalam senyawa polar cenderung untuk menyusun diri sehingga ujung yang tidak sama muatan akan saling mendekat dan saling tarik-menarikdanunik. Gaya tarik-menarikdanunik dipol-dipol ialah gaya tarik-menarikdanunik antara dua molekul polar. Dipol-dipol molekul tersebut akan saling tarik pada kutub-kutub dengan muatan berllautanan, yaitu positif dan negatif.

Kekuatan tarikan yang timbul akan lebih besar daripada tarikan pada molekul nonpolar. Jadi, zat-zat yang mempunyai molekul- molekul polar cenderung mempunyai titik didih dan titik leleh lebih tinggi daripada molekul nonpolar dengan ukuran sama.

Bagan gaya tarik dipol-dipol suatu senyawa.

Gaya antarmolekul, menyerupai gaya London dan gaya tarik dipol-dipol, secara bahu-membahu sering disebut sebagai gaya Van der Waals . Gaya London terdapat pada setiap zat, baik bersifat polar maupun nonpolar. Sedangkan gaya tarik dipol- dipol spesialuntuk terdapat dalam senyawa polar. Dalam hal ini, gaya Van der waals juga mempunyai tugas cukup penting. Karena dalam membandingkan titik didih atau sifat fisika lainnya tidak sanggup spesialuntuk dilihat dari satu sisi, gaya tarik dipol sesaat-dipol terimbas atau gaya tarik menarikdanunik dipol-dipol. Gaya London lebih lebih banyak didominasi daripada dipol-dipol.

misal

Jelaskan mana yang lebih besar titik didihnya HI atau HCl?

Jawab:

HCl mempunyai momen dipol 1,08 lebih polar jikalau dibandingkan dengan HI (0,38). Kenyataan HI mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan HCl, mengapa? Jika ditinjau dari massa molekul relatif, maka massa molekul relatif HCl (Mr = 35,5) lebih kecil dari HI (Mr = 127,9). Oleh lantaran itu, massa HI lebih besar dari HCl sehingga gaya London HI lebih berpengaruh dari HCl. melaluiataubersamaini demikian, gaya Van der Waal HI lebih besar daripada Hcl

misal lain CO₂ dan H₂O. Karbon dioksida, CO₂ bersifat karakteristik dari molekul-molekul di mana momen ikatan saling mematikan. Artinya momen dipol (total dipol) molekul tersebut sama dengan 0. Walaupun ikatan kovalen dalam molekul tersebut, C = O, bersifat polar, penataan yang simetris dari ikatan mengakibatkan momen-momen ikatan saling meniadakan dan molekul keseluruhan bersifat nonpolar.

Dari rumus senyawa larutanya saja, sanggup diduga bahwa molekul H₂O akan analog dengan molekul CO₂ . Tetapi pada kenyataannya, H₂O mempunyai momen dipol yang cukup besar. Selain itu, H₂O mempunyai domain elektron bebas dan membentuk sudut sehingga molekul H₂O bersifat polar. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar di bawah ini.

Bentuk molekul H₂O dan CO₂.

3. Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen ialah gaya tarik-menarikdanunik dipol-dipol dengan kekuatan besar (sekitar 5-10 kali lebih besar). Ikatan ini terjadi jikalau molekul polar mengandung satu atom hidrogen terikat pada atom yang sangat elektronegatif menyerupai F, O, dan N. Ikatan kovalen polar antara hidrogen dan salah satu atom itu akan terpolarisasi dan tarikan antara molekul-molekul itu cukup kuat. Besar energi ikatannya sekitar 13-30 kJ mol^–1 .

Atom-atom yang sanggup membentuk ikatan hidrogen yaitu N dalam NH₃, O dalam H₂O, dan F dalam HF. Hal ini sanggup dipahami lantaran ketiga atom tersebut mempunyai elektronegativitas yang tertinggi. Perhatikan gambar di bawah ini.

Ikatan hidrogen dalam senyawa H₂O dan HF. Tanda ... menunjukkan ikatan hidrogen.

Pada umumnya terdapat kekerabatan antara titik didih suatu senyawa dengan massa molekul relatifnya. Titik didih akan naik jikalau massa molekul relatif juga naik, kecuali HF, H₂O, dan NH₃ . Ketiga senyawa tersebut mempunyai titik didih yang tinggi dibandingkan senyawa lain dalam kelompoknya. Perhatikan Gambar diberikut!

Hubungan titik didih dengan massa molekul.

Fakta tersebut menunjukkan bahwa adanya gaya tarik-menarikdanunik antarmolekul HF, H₂O, dan NH₃ bersifat polar, gaya dipol-dipolnya tidak cukup berpengaruh untuk menunjukan titik didih yang mencolok tersebut.

Peristiwa tersebut menunjukkan adanya ikatan hidrogen pada senyawa itu. Ikatan F-H, O-H, dan N-H bersifat sangat polar, atom H dalam senyawa tersebut sangat positif. Akibatnya atom H dari satu molekul terikat berpengaruh pada atom tetangganya yang mempunyai elektronegativitas tinggi.

Bagikan Artikel ini