Gaya Antar Molekul

 

1.     Gaya London

Seorang ahli fisika dari Jerman Fritz London, pada tahun 1930 menguraikan terjadinya tarikan yang lemah di antara molekul pada senyawa kovalen, hal ini disebabkan oleh dipol imbasan  sesaat yang kemudian dikenal dengan Gaya London. Terjadinya tarikan antar elektron satu molekul dan inti molekul yang lain dapat dibayangkan sebagai akibat menggesernya posisi atau getaran (Vibrasi) elektron dan inti-inti itu. Suatu molekul non polar seperti gas N_2, O_2, H₂ yang tidak memiliki ujung-ujung yang bermuatan atau moment dipol, elektron akan bergerak terus menerus yang mengakibatkan terbentuknya moment dipol sesaat seperti digambarkan berikut 

selanjutnya apabila terdapat  molekul yang saling berdekatan, seperti digambarkan berikut ini

 

Dengan adanya  molekul- molekul yang saling berdekatan, seperti digambarkan diatas maka akan terjadi tarik - menarik antar molekul, gaya tarik - menarik inilah selanjutnya disebut dengan gaya London. Gaya london ini memiliki keterkaitan dengan Mr.

Hubungan antara gaya london dengan struktur molekul atau Mr dari molekul dapat dijelaskan sebagai berikut:

Struktur  dan Mr propana lebih besar dari Metana sehingga tarikan yang terjadi antar dua molekul Propana lebih kuat dari pada dua molekul Metana.sehingga gaya london pada propana akan lebih besar dibandingkan dengan metana, selajutnya karena gaya tarik menarik pada propana lebih besar maka titik didih pada propana akan lebih besar dibandingkan dengan metana. Dengan demikian dapat disimpulkan semakin besar molekulnya maka gaya londonnya akan semakin besar, akibatnya titik didih dari molekul tersebut akan semakin besar.

2.    Gaya tarik dipol-dipol

Gaya tarik dipol-dipol disebabkan oleh moment dipol permanen, sehingga gaya ini hanya terdapat pada senyawa polar saja. Gaya taril dipol-dipol dapat  dilihat pada gambar dibawah ini

Sedangkan pada untuk membedakan kekuatan gaya dipol pada molekul polar dan non polar, dapat dijelaskan berikut :

Arah vektor menuju ke atom yang lebih elektronegatif ujung plus menunjukkan ke atom yang kurang elektronegatif. Gaya tarik antar dua molekul polar disebut Gaya tarik dipol-dipol. Tarikan ini lebih kuat dari pada tarikan antara molekul-molekul non polar.

3   Gaya Van der Waals

Gas mempunyai sifat bentuk dan volumenya dapat berubah sesuai tempatnya. Jarak antara molekul-molekul gas relatif jauh dan gaya tarik menariknya sangat lemah. Pada penurunan suhu, fasa gas dapat berubah menjadi fasa cair atau padat. Pada keadaan ini jarak antara molekul-molekulnya menjadi lebih dekat dan gaya tarik menariknya relatif lebih kuat. Gaya tarik menarik antara molekul-molekul yang berdekatan ini disebut gaya Van der walls.

Karena gaya Van der Waals merupakan gaya tarik menarik antara molekul yang berdekatan, sedangkan gaya tarik menarik antara molekul terdapat 2 macam yaitu gaya london dan gaya tarik dipol-dipol, maka gaya Van der Waals dapat juga disebut sebagai jumlah gaya london dan gaya tarik dipol-dipol pada molekul. Akibatnya gaya Van der Waals pada molekul non polar anya dipengaruhi oleh gaya london, sedangkan pada molekul polar dipengaruhi oleh gaya london dan gaya tarik dipl-dipol.Untuk mengetahui pengaruh gaya london atau gaya tarik dipol-dipol dapat dilihat dari membandingkan titik didih antara molekul-mollekul di bawah ini :

1.    HCl dibandingkan dengan HI

Pada senyawa polar HCl dibandingkan HI, HCl memiliki gaya tarik dipol lebih besar dibandingkan dengan HI, tetapi gaya london pada HCl akan lebih kecil dibandingkan dengan HI, seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini :

Tabel IX.1 perbandingan antara HCl dan HI

Molekul	Mr	Momen dipol	Titik didih
HCl HI	36,5 126	1,08 0,38	-85 -35

Dari tabel terlihat bahwa titik didih pada HI lebih besar dibandingkan engan HCl, yang berarti gaya Van der Waals pada HCl lebih kecil dibandingkan dengan HI. Hal ini disebabkan pada HI gaya london memberikan pengaruh yang sangat besar dibandingkan gaya tarik dipol pada HCl

2.    CCl₄ dibandingkan dengan CHCl₃

CHCl₃ termasuk senyawa polar sehingga gaya Van der Waalsnya dipengaruhi oleh gaya London dan gaya tarik dipol-dipol, sedangkan pada CCl₄ termasuk senyawa non polar yang berati gaya Van der Waals hanya dipengaruhi oleh gaya London saja. Dari hasil pengukuran ternyata titik didh CHCl₃ lebih kecil dibandinngkan CCl₄. Sehingga Gaya london sangat mempengaruhi besarnya titik didh pada senyawa.

4. Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik menarik antara atom H dengan atom lain yang mempunyai keelektronegatifan besar pada satu molekul dari senyawa yang sama. Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol^-1) hingga tinggi (>155 kJ mol^-1). Hal ini ditampilkan pada gambar dibawah ini  

Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk.

Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H₂O), terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan elektronegativitasnya) sehingga titik didih air lebih tinggi daripada asam florida. Hal tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah ini.

 

Posted in: Materi Kimia SMA XI