Artikel ini akan membahas tentang berbagai gaya antar molekul dalam kimia, seperti ion-dipol, ikatan hidrogen, gaya dispersi London, dan gaya Van der Waals. Show Pernahkah kamu melihat suatu benda mengapung di permukaan air? Dalam fisika, kita akan mengenal yang namanya massa jenis atau hukum Archimedes. Tapi, di dalam ilmu kimia, hal itu akan dijawab oleh gaya antar molekul. Apakah benar antar molekul terdapat gaya? Gaya apa yang bekerja di sana? Penasaran? Simak penjelasan selengkapnya berikut ini yuk! Apa Itu Gaya antar Molekul?Masih berhubungan dengan materi ikatan kimia, di sana kita mengenal yang namanya ikatan ionik dan ikatan kovalen. Ikatan tersebut terjadi untuk membentuk suatu senyawa atau molekul baru. Nah, gaya antar molekul adalah gaya elektromagnetik yang terjadi di antara molekul yang satu dengan molekul lainnya. Tentu saja antar molekul tersebut saling terpisah ya, guys.  Lalu, apa sih pengaruh gaya tersebut terhadap kehidupan kita sehari-hari? Ia memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap sifat suatu molekul. Seperti titik didih, titik beku, kerapatan, dan juga kelarutan. Gaya tersebut berupa kohesi antar molekul serupa atau adhesi antar molekul tak serupa. Gaya ini memiliki sifat tarik menarik atau tolak menolak antar molekul. Kalau dua molekulnya berdekatan, maka gaya tolak antar muatan yang sama akan muncul dan akan semakin tinggi energi tolakannya. Itulah mengapa dibutuhkan energi yang lebih tinggi juga untuk memampatkan molekul, seperti mencairkan zat padat atau menguapkan zat cair. Macam-macam Gaya antar MolekulGaya antarmolekul ada berbagai macam, yaitu ikatan hidrogen, gaya Van der Waals, dan gaya London. Simak penjelasan lengkapnya di bawah ini ya! Ikatan HidrogenGaya pertama ada ikatan hidrogen, yaitu gaya tarik menarik yang terjadi antara atom hidrogen dalam senyawa yang terdapat ikatan antara hidrogen dan atom nitrogen (N), oksigen (O), dan fluorin (F). Ikatan ini termasuk yang paling kuat, namun juga memiliki ciri ikatan kovalen, yaitu mempunyai arah, lebih kuat dari gaya van der waals, menghasilkan jarak antar atom yang lebih pendek dari jari-jari van der waals dan melibatkan pasangan dalam jumlah terbatas. Ikatan ini menyebabkan tingginya titik didih air (100 derajat C). Selain itu, ikatan ini juga berperan penting pada struktur polimer sintetik maupun alami. Gaya Van der WaalsGaya ini pertama kali ditemukan oleh Johannes Van der Waals (1837-1923). Gaya ini merupakan gaya tarik menarik listrik yang relatif lemah. Hal ini karena kepolaran molekul yang permanen atau terinduksi. Ketika molekul memiliki kutub yang sama, maka keduanya akan saling tolak menolak. Sebaliknya, ketika keduanya memiliki kutub yang berbeda, maka akan saling tarik menarik. Gaya Van der Waals dibagi menjadi 4 berdasarkan kepolaran partikelnya, yaitu: Interaksi ini terjadi karena adanya tarik-menarik antara ion dengan molekul polar yang relatif kuat. Interaksi ini digunakan untuk menentukan kelarutan. Interaksi ini terjadi antar sesama molekul polar yang terjadi pada ekor dan kepala molekul itu sendiri.
Interaksi ini terjadi antara ion dan dipol terinduksi. Ikatan ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil daripada dipol permanen.
Molekul dipol bisa membuat molekul netral lainnya yang bersifat dipol terinduksi, sehingga ada interaksi dipol-dipol terinduksi. Ikatan dari interaksi yang dihasilkan bersifat lemah. Itulah mengapa proses interaksi ini berlangsung lambat. Gaya LondonSelanjutnya, ada gaya London atau gaya yang dihasilkan dari interaksi antar dipol terinduksi dan dipol terinduksi lainnya. Gaya London lebih lemah dibandingkan dengan gaya Van der Waals. Bisa dikatakan juga bahwa gaya ini adalah yang terlemah dibandingkan dengan gaya lainnya. Gaya ini pertama kali ditemukan oleh ahli fisika asal Jerman bernama Fritz London pada 1930. Tarikan lemah yang dihasilkan oleh gaya London karena dipol imbasan sesaat yang terjadi akibat pergerakan elektron dalam suatu orbital. Pergerakan itu menyebabkan tidak meratanya kerapatan elektron pada atom, sehingga ada atom yang salah satu sisinya bermuatan lebih negatif. Kekuatan gaya dipol terinduksi tergantung dari seberapa mudah awan elektron terdistribusi. Semakin besar ukuran atom atau molekul, maka akan semakin mudah juga distribusi elektronnya. Proses menginduksi dipol disebut polarisasi, sedangkan derajat di mana awan elektron suatu atom atau molekul bisa diinduksi disebut polarisabilitas. Itu dia penjelasan mengenai berbagai gaya antar molekul. Setelah membaca penjelasan di atas, tentu kamu sudah paham tentang pengertian dan berbagai jenis gaya yang terdapat pada antar molekulnya kan? Buat kamu yang mau mempelajari lebih jauh tentang materi ini, belajar bareng Zenius saja, yuk di sini! Baca Juga Artikel Kimia LainnyaIkatan Kimia Ikatan Kovalen Massa Jenis
Ilustrasi molekul KOMPAS.com - Gaya antarmolekul adalah gaya yang terjadi di antara atom-atom sehingga dapat membentuk molekul ataupun senyawa tertentu. Gaya antarmolekul terdiri dari gaya London atau dipol-dipol, gaya Van der Waals, dan ikatan hidrogen. Simak penjelasannya seperti dikutip dari Encyclopaedia Britannica: Gaya LondonGaya london adalah gaya tarik menarik antaratom karena adanya dipol sesaat. Atom memiliki elektron yang selalu bergerak, pergerakan ini menimbulkan ketidakmerataan elektron pada atom. Akan ada sisi atom yang penuh dengan muatan negatif yaitu elektron dan satu sisinya bermuatan positif. Kondisi ini menyebabkan adanya dipol sesaat. Baca juga: Macam-Macam Bentuk Molekul Dipol sesaat ini akan memengaruhi atom di sekitarnya. Dipol negatif akan menarik dipol positif dan sebaliknya, sehinga kedua atom akan menempel. Gaya inilah yang disebut dengan gaya London. gaya London bersifat lemah, sehingga dapat terputus pada titik leleh dan titik didih yang rendah. Gaya antarmolekul adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara molekul-molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul. Gaya tersebut dapat berupa kohesi antara molekul serupa, seperti contohnya pada tegangan permukaan, atau adhesi antara molekul tak serupa, contohnya pada kapilaritas.
Gaya antarmolekul ini memiliki sifat tarik menarik dan juga tolak-menolak antar molekul. Ketika dua molekulnya berdekatan, gaya tolak antara muatan yang sama akan timbul dan semakin tinggi energi tolaknya. Oleh karena itu akan dibutuhkan energi yang lebih tinggi pula untuk memampatkan suatu molekul.
Penelitian gaya antarmolekul bermula dari pengamatan makroskopik yang menunjukkan adanya aksi gaya-gaya pada tingkat molekul atau mikroskopik. Pengamatan ini meliputi sikap termodinamik gas non-ideal yang dicerminkan oleh koefisien virial, tekanan uap, viskositas, tegangan permukaan dan data adsorpsi.
Rujukan pertama mengenai gaya-gaya mikroskopik didapati pada tulisan Alexis Clairaut yang berjudul "Theorie de la Figure de la Terre".[1] Sejumlah cendekiawan yang berkontribusi terhadap penelitian gaya-gaya mikroskopik antara lain adalah: Laplace, Gauss, Maxwell dan Boltzmann.
Gaya Van der Waals terdiri dari tiga macam, yaitu: Molekul polar memiliki distribusi atau kerapatan elektron yang tidak merata dikarenakan pada molekul polar memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar. Perbedaaan keelektronegatifan ini menyebabkan suatu atom terbagi menjadi dua muatan (dipol), satu ujung memiliki muatan positif dan ujung lainnya bermuatan negatif. Terdapat kecenderungan bahwa ujung positif akan berdekatan dengan ujung negatif atom lain yang berada di dekatnya.2 Keadaan ini disebabkan adanya gaya tarik-menarik yang disebut dengan gaya tarik dipol–dipol.
Hubungan gaya dipol – dipol dengan sifat fisik suatu senyawa. Semakin rendah gaya tarik dipol-dipol antar molekul, maka titik didih maupun titik leleh senyawa tersebut akan semakin tinggi. Kenyataan ini menyatakan bahwa gaya tarik dipol-dipol bukan merupakan faktor utama penentu besarnya titik leleh maupun titik didih suatu senyawa. Gaya dipol-dipol merupakan gaya yang bekerja antara molekul-molekul polar, yaitu antara molekul yang memiliki momen dipol. Semakin besar momen dipolnya, maka semakin kuat gayanya.
Suatu contoh interaksi dipol-dipol dapat dilihat pada asam klorida (HCl): ujung positif suatu molekul polar akan saling menarik dengan ujung negatif molekul lain dan mempengaruhi posisinya. Molekul polar mempunyai gaya tarik resultan. Contoh-contoh molekul polar adalah asam klorida (HCl) dan kloroform (CHCl3).
Ikatan hidrogen (hydrogen bond) adalah gaya tarik menarik antara suatu pasangan dari sebuah atom elektronegatif dan sebuah atom hidrogen yang terikat dengan nitrogen, oksigen, atau fluorin.[2] Ikatan hidrogen sering digambarkan sebagai suatu interaksi dipol-dipol elektrostatik yang kuat. Namun, juga memiliki sejumlah ciri ikatan kovalen: mempunyai arah, lebih kuat dari interaksi van der Waals, menghasilkan jarak antaratom yang lebih pendek dari jumlah jari-jari van der Waals, dan umumnya melibatkan pasangan dalam jumlah terbatas, yang dapat ditafsirkan sebagai sejenis valensi. Ikatan hidrogen antarmolekul menyebabkan tingginya titik didih air (100 °C) dibanding hidrida golongan 16 lain, yang tidak mempunyai ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen antarmolekul juga turut menyebabkan struktur sekunder, tersier, dan kuarterner dari protein dan asam nukleat. Ikatan ini juga berperan penting pada struktur polimer, baik sintetik maupun alamiah. Gaya ini dikemukakan pertama kali oleh Johannes van der Waals (1837-1923). Gaya van der Waals merupakan gaya tarik menarik listrik yang relatif lemah akibat kepolaran molekul yang permanen atau terinduksi. Kepolaran permanen terjadi akibat kepolaran di dalam molekul, sedangkan kepolaran tidak permanen terjadi akibat molekul terinduksi oleh partikel lain yang bermuatan sehingga molekul bersifat polar sesaat secara spontan. Konsep gaya tarik menarik antar molekul ini digunakan untuk menurunkan persamaan zat-zat yang berada dalam fase gas. Gaya ini terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara inti atom dengan elektron atom lain yang disebut gaya tarik menarik elektrostatis (gaya coulomb) yang umumnya terdapat pada senyawa polar. Pada molekul non polar gaya van der Waals timbul karena adanya dipol-dipol sesaat atau gaya London. Berdasarkan kepolaran partikelnya gaya van der Waals dibagi menjadi:
Interaksi ion-dipol (molekul polar)Terjadi interaksi/tarik menarik antara ion dengan molekul polar (dipol) yang relatif cukup kuat. Interaksi dipol-dipolMerupakan interaksi antara sesama molekul polar (dipol) yang terjadi antara ekor dan kepala dari molekul itu sendiri. Interaksi ion-dipol terinduksiMerupakan interaksi ion dengan dipol terinduksi. Dipol terinduksi merupakan molekul netral dan menjadi dipol akibat induksi partikel bermuatan yang berada di dekatnya. Ikatan ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil daripada dipol permanen. Interaksi dipol-dipol terinduksiMolekul dipol dapat membuat molekul netral lain yang bersifat dipol terinduksi sehingga terjadi interaksi dipol-dipol terinduksi dan ikatannya relatif lemah sehingga prosesnya berlangsung secara lambat. Antar aksi dipol terinduksi-dipol terinduksi (gaya london) Gaya van der Waals bersifat permanen sehingga lebih kuat dari gaya london. Gaya van der Waals terdapat pada senyawa hidrokarbon seperti CH4. Perbedaan keelektronegatifan C(2,5) dengan H(2,1) sangat kecil, yaitu 0,4. Senyawa-senyawa yang memiliki ikatan van der Waals akan mempunyai titik didih yang sangat rendah, tetapi akan semakin tinggi apabila massa molekul relatif (Mr) bertambah karena ikatan akan semakin kuat (C4H10 > C3H8 > C2 H6> CH4). Gaya London pertama kali ditemukan oleh seorang ahli fisika dari Jerman, Fritz London, pada tahun 1930. Gaya London adalah gaya tarikan lemah yang disebabkan oleh dipol imbasan sekejap atau sesaat yang terjadi karena adanya pergerakan elektron dalam suatu orbital. Pergerakan tersebut dapat mengakibatkan tidak meratanya kerapatan elektron pada atom, sehingga atom tersebut mempunyai satu sisi dipol dengan muatan lebih negatif dibandingkan sisi yang lain. Mudahnya suatu atom untuk membentuk dipol sesaat disebut dengan polarisabilitas. Dipol–dipol ini dikatakan sesaat karena pergerakan elektronnya milyaran kali dalam satu detik. Dipol sesaat pada suatu atom dapat mengimbas (menginduksi) atom yang berada di sekitarnya sehingga terjadi dipol terimbas. Hal tersebut yang menyebabkan terjadinya gaya tarik-menarik antara dipol sesaat dengan dipol terimbas. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya. Molekul dengan struktur panjang mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau polarisabilitas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil. Kekuatan gaya London bergantung pada beberapa faktor, antara lain kerumitan molekul dan ukuran molekul. Kerumitan molekulLebih banyak terdapat interaksi pada molekul kompleks dari molekul sederhana, sehingga gaya London lebih besar dibandingkan molekul sederhana. Semakin besar Mr semakin kuat gaya London. Ukuran molekulMolekul yang lebih besar mempunyai tarikan lebih besar daripada molekul berukuran kecil, sehingga mudah terjadi kutub listrik sesaat yang menimbulkan gaya London besar. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, ukurannya bertambah besar, sehingga gaya Londonnya juga semakin besar. Gaya London biasanya terjadi pada gas mulia yang mempunyai keelektronegatifan nol (stabil). Contohnya pada Neon, dimana gas Neon bisa dicairkan pada suhu yang tinggi atau rendah. Pada suhu yang sangat rendah atom-atom Neon akan saling berdekatan sehingga kestabilan elektronnya akan terganggu. Hal ini menyebabkan dalam atom Neon terbentuk dua kutub (dipol) antara molekul yang sama. Dipol ini membentuk ikatan sehingga Neon berubah menjadi cair. Dipol ini bersifat sementara, karena elektron selalu bergerak dalam orbital sehingga pada saat berikutnya dipol itu hilang.
|
Manakah molekul yang memiliki gaya tarik-menarik dipol-dipole antarmolekulnya
Pos Terkait
Copyright © 2024 idkuu.com Inc.
