Memehami Gaya Antar Molekul Pada Senyawa Kimia

Gaya Antar Molekul pada Senyawa Kimia

Pernahkah kalian berfikir mengapa benda – benda yang ada di sekitar kita begitu berbeda?, seperti lilin meleleh jika dipanaskan, sedangkan kertas atau kayu tidak?, air mendidih pada suhu 100^o C, sedangkan minyak tidak?. Ternyata sifat – sifat benda atau senyawa itu tergantung pada unsur dan bagaimana cara unsur itu bergabung.

Untuk bisa Memahami pertanyaan di atas mari kita pahami penjelasan materi gaya/interaksi antara ion,atom dan molekul dengan sifat zat berikut bersama – sama.

Suatu molekul zat diikat oleh gaya tarik menarik antar molekul. Interaksi antara atom - atom dalam senyawa atau kumpulan molekul dalam senyawa yang mengalami gaya tarik menarik disebut gaya antarmolekul. Gaya antarmolekul berkaitan erat dengan sifat fisik zat yang bersangkutan,dalam fase cair atau fase padat.. Oleh karenanya, untuk mencairkan suatu zat padat atau untuk menguapkan suatu zat cair diperlukan energi untuk mengatasi gaya Tarik menarik antar molekul tersebut, sehingga makin kuat gaya tarik antar molekul, makin banyak energy yang dibutuhkan untuk mengatasinya. Hal inilah yang menyebabkan suatu zat mempunyai titik cair atau titik didih berbeda - beda.

Disisi lain, adanya ikatan kovalen yang terjadi pada suatu zat, memunculkan polarisasi sekaligus nonpolarisasi suatu molekul.

Contoh

Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom.

misal : Molekul HCl (amati pasangan electron yang di tengah)

Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom Cl menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat dari pada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl).

Ciri ciri senyawa polar :

1. Perbedaan keelektronegatifannya tidak = 0

2. Bentuk molekul tidak simetris

Contoh senyawa Polar : HF, HCl, HBr, HI, NH₃, H₂O, IF₃

Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan,

Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom.

missal : Molekul Cl₂ (lihat pasangan Elektron Ikatan Yang di tengah)

Ciri ciri senyawa non polar :

1. Perbedaan keelektronegatifannya = 0

2. Bentuk molekul simetris

Contoh senyawa non polar : F₂, Cl₂, Br₂, I₂, N₂, O₂, H₂, CO₂, CS₂, BH₃, CH₄, CCL₄

Berdasarkan sifat kepolaran senyawa, gaya antar molekul dapat dibagi tiga

A. Gaya London/Gaya Dispersi/Gaya Tari Menarik dipol Sesaat-dipol Terimbas

Gaya – gaya ini terutama terdapat pada molekul-molekul nonpolar dan dikemukakan pertama kalinya oleh Fritz London. gaya tarik menarik yang sifatnya lemah antara atom atau molekul yang timbul dari pergerakan elektron yang acak disekitar atom – atom disebut dengan Gaya London. Hal ini terjadi karena elektron bergerak secara acak disekitar inti atom, maka suatu saat terjadi ketidakseimbangan muatan didalam atom. Akibatnya terbentuk dipol sesaat.

Dipol-dipol yang berlawanan arah ini saling berikatan walau sifatnya lemah. Antara dipol-dipol sesaat tersebut terdapat suatu gaya tarik menarik, karena polarisasi pada satu molekl akan mempengaruhi molekul tetangganya, dan mempersatukan molekul-molekul nonpolar dalam zat cair atau zat padat.

• Contoh : gaya Br₂ dengan Br₂

Gaya London

Dipol Sesaat-Dipol Terimbas

Catatan :

1. Makin besar Mr Makin tinggi Titik Dididhnya

2. Molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan lautan electron setimbang dan simetris dalam keadaan normal, electron terdistribusi merata dalam molekul.

3. Pada waktu – waktu tertentu (sesa’at) dapat terjadi pengutuban atau pembentukan dipol yang disebut dipol sesaat.

4. 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 .

5. Gaya tarik-menarik ini hanya berlangsung sesaat, dikarenakan dipol sesaat dan terimbas muncul mengikuti fluktuasi elektron.

Baca Juga : Cara Menentukan Bentuk Molekul Senyawa

B. Gaya Van Der Waals

Gaya ini diusulkan pertama kalinya oleh Johannes Van der Waals (1837-1923). Konsep gaya tarik antar molekul ini digunakan untuk menurunkan persamaan tentang zat-zat yang berada pada fase gas.

Gaya Van Der Waals merupakan salah satu jenis gaya tarik menarik diantara molekul. Gaya ini timbul dari gaya London dan gaya antardipol-dipol.

Jadi, gaya Van Der Waals dapat terjadi pada molekul nonpolar maupun molekul polar.

Berdasarkan proses gaya yang bekerja Gaya Van Der Waals ada 2 Gaya

a. Polar-polar (Dipol-dipol) / Gaya Orientasi

Pada senyawa polar, Kejadian ini disebabkan adanya gaya tarik-menarik antara inti atom dengan elektron atom lain yang disebut gaya tarik menarik elektrostatis (gaya coulomb). Terjadi pada molekul-molekul yang mempunyai dipol permanen atau molekul polar. Antar aksi antara kutub positif dari satu molekul dengan kutub negatif dari molekul yang lain akan menimbulkan gaya tarik menarik yang relatif lemah. Gaya ini memberi sumbangan yang relatif kecil terhadap gaya Van der Waals secara keseluruhan.

Makin besar Mr maka titik didih makin tinggi

• Contoh : HCl dengan HCl

Gaya Van Der Waals (Orientasi)

Molekul Gaya Van der Waals

b. Non polar dengan polar (Dipol terimbas-Dipol) / Gaya Imbas

Untuk molekul non polar, gaya Van der waals timbul karena adanya dipol-dipol sesaat atau gaya London.

Adanya molekul-molekul polar akan menyebabkanimbasan dari kutub molekul polar kepada molekul nonpolar, sehingga menimbulkan terjadinya dipol sesaat pada molekul nonpolar tersebut, dan akan berakibat adanya gaya tarik-menarik antardipol tersebut yang menghasilkan gaya imbas. Gaya imbas juga memberikan andil yang kecil terhadap keseluruhan gaya Van der Waals.

Jadi Gaya imbas terjadi bila terdapat molekul yang dipol permanen berinteraksi dengan molekul dipol sesaat dengan dipol permanen.

Makin besar Mr titik didih makin tinggi.

• Contoh : Cl₂ larut dalam air

Gaya Van Der Waals (Imbas)

Molekul Gaya Van der Waals

C. Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terbentuk antara atom H dengan unsur yang sangat elektronegatif (F, O, N). Fakta menunjukkan adanya gaya tarik-menarik antarmolekul yang sangat kuat dalam senyawa-senyawa HF, H₂O, dan NH₃. Perilaku yang luar biasa dari senyawa-senyawa tersebut di atas disebabkan oleh ikatan lain yang disebut ikatan hydrogen.

Hal tersebut karena unsur F, O, dan N sangat elektronegatif, maka ikatan F – H, O – H, dan N – H sangat polar, atom H dalam senyawa-senyawa itu sangat positif. Akibatnya, atom H dari satu molekul terikat kuat pada atom unsur yang sangat elektronegatif (F, O, atau N) dari molekul tetangganya melalui pasangan elektron bebas pada atom unsur berkeelektronegatifan besar itu.

Ketiga senyawa (H₂0, NH₃, HF) tersebut mempunyai titik didih yang luar biasa tinggi dibandingkan anggota lain dalam kelompoknya. Fakta itu menunjukkan adanya gaya tarik-menarik antarmolekul yang sangat kuat dalam senyawa-senyawa tersebut selain ikatan kovalen yang membentuknya.

• Contoh : HF, NH₃, H₂O, C₂H₅OH

Struktur Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen pada air (kanan).

Ada perbedaan suhu tinggi dan sangat polar di antara molekul-molekulnya. Interaksi antar molekul adalah interaksi kimia yang terjadi antara atom dalam suatu molekul dengan molekul yang lain dengan mengalami gaya tarik menarik.

Demikian Semoga bermanfaat

Sumber ::

Modul Kimia Kelas X, @2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

BSE Kimia (Mengkaji Fenomena Alam) Untuk SMA_MA Kelas X - Arifatun Anifah Setyawati [www.defantri.com]

Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg. 2000.)