Ikatan Antarmolekul – Gaya Van derWaalsHalaman ini menjelaskan asal mula terbentuknya dua dayatarik antarmolekul yangpalin...
Diagram dalam bentuk lonjong (the lozenge-shaped) menggambarkan molekul kecilyang simetris – H2, boleh jadi, atau Br2. Tan...
Hal ini menghasilkan dipol terinduksi pada penerimaan molekul, yang berorientasipada satu cara yang mana ujung + ditarik k...
neon         -246°C                               argon        -186°C                               kripton      -152°C...
Butana memiliki titik didih yang lebih tinggi karena gaya dispersinya lebih besar.Molekul yang lebih panjang (dan juga men...
Berikut ini contoh yang lain yang menunjukkan dominannya gaya dispersi.Triklorometan, CHCl3, merupakan molekul dengan gaya...
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas  Belum DiperiksaLangsung ke: navigasi, cariGaya van der Waals dalam il...
Gas mempunyal sifat bentuk dan volumenya dapat berubah sesuai tempatnya. Jarak antaramolekul-molekul gas relatif jauh dan ...
1.   Gol. 14 (IVA) CH4, SiH4, GeH4, SnH4   2.   Gol. 15 (VA) NH3, PH3, AsH3, SbH3   3.   Gol. 16 (VIA) H2O, H2S, H2Se, H2T...
Gaya Van der Waals(Gaya tarik antara dipol-dipol)Gaya Van der Waals merupakan gaya tarik antar dipol pada molekul polar. M...
yang timbul di antara molekul2 yang berbeda. Daya serap adalah gaya adhesi yangtimbul antara molekul zat padat dengan zat ...
Ada beberapa poin yang perlu diperhatikan di sini. HCl adalah sering disajikan sebagaisebuah molekul dengan dipol-dipol pe...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Ikatan antarmolekul

8,705

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
8,705
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
149
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Ikatan antarmolekul"

  1. 1. Ikatan Antarmolekul – Gaya Van derWaalsHalaman ini menjelaskan asal mula terbentuknya dua dayatarik antarmolekul yangpaling lemah – gaya dispersi van der Waals dan dayatarik dipol-dipol.Apakah dayatarik antarmolekul itu?Ikatan antarmolekul versus ikatan intramolekulDayatarik antarmolekul adalah dayatarik yang terjadi antara suatu molekul danmolekul tetangganya. Gaya tarik yang mengikat molekul secara tersendiri (sebagaicontoh, ikatan kovalen) dikenal dengan dayatarik intramolekul. Dua kata tersebutmembingungkan yang mana untuk lebih amannya membuang salah satudiantaranya dan tidak digunakan lagi. Istilah “intramolekul” tidak akan digunakan lagipada bagian ini.Semua molekul mengalami dayatarik antarmolekul, meskipun pada beberapa kasusdayatarik yang terjadi sangatlah lemah. Pada gas seperti hidrogen, H 2. Jika kamumemperlambat gerak molekul melalui pendinginan, dayatarik cukup besar bagimolekul untuk tetap bersama sampai pada akhirnya membentuk cairan dankemudian padatan.Pada kasus hidrogen dayatarik sangat lemah yang mana molekul membutuhkanpendinginan sampai 21 K (-252°C) sebelum dayatarik cukup kuat untukmengkondensasi hidrogen menjadi cairan. Dayatarik antarmolekul yang dimiliki olehhelium lebih lemah – molekul tidak ingin tetap bersama untuk membentuk cairansampai temperatur menurun sampai 4 K (-269°C).Gaya van der Waals: gaya dispersionGaya dispersi (salah satu tipe dari gaya van der Waals adalah yang kita setujui padahalaman ini) yang juga dikenal dengan “gaya London” (dinamakan demikian setelahFritz London mengusulkan untuk pertama kalinya).Asal mula gaya dispersi van der WaalsDipol-dipol yang berubah-ubah sementaraDayatarik yang ada di alam bersifat elektrik. Pada molekul yang simetris sepertihidrogen, bagaimanapun, tidak terlihat mengalami distorsi secara elektrik untukmenghasilkan bagian positif atau bagian negatif. Akan tetapi hanya dalam bentukrata-rata.
  2. 2. Diagram dalam bentuk lonjong (the lozenge-shaped) menggambarkan molekul kecilyang simetris – H2, boleh jadi, atau Br2. Tanda arsir menunjukkan tidak adanyadistorsi secara elektrik.Akan tetapi elektron terus bergerak, serta merta dan pada suatu waktu elektrontersebut mungkin akan ditemukan di bagian ujung molekul, membentuk ujung -.Pada ujung yang lain sementara akan kekurangan elaktron dan menjadi +.Catatan: (dibaca “delta”) berarti “agak” (slightly) – karena itu + berarti “agak positif”.Kondisi yang terakhir elektron dapat bergerak ke ujung yang lain, membalikkanpolaritas molekul.“Selubung lingkarang” yang konstan dari elektron pada molekul menyebabkanfluktuasi dipol yang cepat pada molekul yang paling simetris. Hal ini terjadi padamolekul monoatomik – molekul gas mulia, seperti helium, yang terdiri dari atomtunggal.Jika kedua elektron helium berada pada salah satu sisi secara bersamaan, inti tidakterlindungi oleh elektron sebagaimana mestinya untuk saat itu.Dipol-dipol sementara yang bagaimana yang membemberikan kenaikandayaarik antarmolekulBayangkan sebuah molekul yang memiliki polaritas sementara yang didekati olehsalah satu yang terjadi menjadi termasuk non-polar hanya saat itu saja. (kejadianyang tidak disukai, tetapi hal ini menjadikan diagram lebih mudah digambarkan!Pada kenyataannya, satu molekul lwbih menyukai memiliki polaritas yang lebihbesar dibandingkan yang lain pada saat seperti itu – dan karena itu akan menjadiyang paling dominan).Seperti molekul yang ditemukan pada bagian kanan, elektronnya akan cenderunguntuk ditarik oleh ujung yang agak positif pada bagian sebelah kiri.
  3. 3. Hal ini menghasilkan dipol terinduksi pada penerimaan molekul, yang berorientasipada satu cara yang mana ujung + ditarik ke arah ujung – yang lain.Pada kondisi yang terakhir elektron pada bagian kiri molekul dapat bergerak keujung yg lain. Pada saat terjadi hal ini, meraka akan menolak elektron pada bagiankanan yang satunya.Polaritas kedua molekul adalah berkebalikan, tetapi kamu masih memiliki yang +tertarik -. Selama molekul saling menutup satu sama lain polaritas akan terusberfluktuasi pada kondisi yang selaras karena itu dayatarik akan selalu terpelihara.Tidak ada alasan kenapa hal ini dibatasi pada dua molekul. Selama molekul salingmendekat pergerakan elektron yang selaras dapat terjadi pada molekul yangberjumlah sangat banyak.Diagram ini menunjukkan bagaimana cacat secara keseluruhan dari molekul yangberikatan secara bersamaan pada suatu padatan dengan menggunakan gaya vander Waals. Pada kondisi yang terakhir, tentunya, kamu akan menggambarkansusunan yang sedikit berbeda selama meraka terus berubah – tetapi tetap selaras.Kekuatan gaya dispersiGaya dispersi antara molekul-molekul adalah lebih lemah dibandingkan denganikatan kovalen diantara molekul. Hal ini tidak memungkinkan untuk memberikanharga yang eksak, karena ukuran dayatarik bervariasi sekali dengan ukuran danbentuk molekul.Seberapa jauh ukuran molekul memperngaruhi kekuatan ikatan daya dispersiTitik didih gas mulia adalah helium -269°C
  4. 4. neon -246°C argon -186°C kripton -152°C xenon -108°C radon -62°CSemua unsur tersebut berada pada molekul monoatomik.Alasan yang mendasari bahwa titik didih meningkat sejalan dengan menurunnyaposisi unsur pada golongan adalah kenaikan jumlah elektron, dan juga tentunya jari-jari atom. Lebih banyak elektron yang kamu miliki, dan lebih menjauh sejauhmungkin, yang paling besar memungkikan dipol sementara terbesar dan karena itugaya dispersi paling besar.Karena dipol sementara lebih besar, molekul xenon lebih melekat (stickier)dibandingkan dengan molekul neon. Molekul neon akan berpisah satu sama lainpada temperatur yang lebih rendah dibandingkan molekul xenon – karena itu neonmemiliki titik didih yang lebih rendah.Hal ini adalah suatu alasan (semua yang lainnya sebanding) molekul yang lebihbesar memiliki lebih banyak elektron dan lebih menjauh dari dipol sementara yangdapat dihasilkan – dan karena itu molekul yang lebih besar lebih melekat.Seberapa jauh bentuk molekul mempengaruhi kekuatan gaya dispersiUkuran molekul juga begitu. Molekul yang panjang kurus dapat menghasilkan dipolsementara yang lebih besar berdasarkan pada pergerakan elektronnyadibandingkan molekul pendek gemuk yang mengandung jumlah elektron yang sama.Molekul yang panjang kurus juga dapat lebih dekat satu sama lain – dayatarikmeraka lebih efektif jika molekul-molekulnya benar-benar tertutup.Sebagai contoh, molekul hidrokarbon butana dan 2-metilpropan keduanya memilikirumus molekul C4H10, tetapi atom-atom disusun berbeda. Pada butana atom karbondisusun pada rantai tunggal, tetapi 2-metilpropan memiliki rantai yang lebih pendekdengan sebuah cabang.
  5. 5. Butana memiliki titik didih yang lebih tinggi karena gaya dispersinya lebih besar.Molekul yang lebih panjang (dan juga menghasilkan dipol sementara yang lebihbesar) dapat lebih berdekatan dibandingkan molekul yang lebih pendek dan lebihgemuk 2-metilpropan.Gaya van der Waals: interaksi dipol-dipolMolekul seperti HCl memiliki dipol permanen karena klor lebih elektronegatifdibandingkan hidrogen. Kondisi permanen ini, pada saat pembentukan dipol akanmenyebabkan molekul saling tarik menarik satu sama lain lebih dari yang merakabisa lakukan jika hanya menyandarkan pada gaya dispersi saja.Hal ini sangat penting untuk merealisasikan bahwa semua molekul mengalami gayadispersi. Interaksi dipol-dipol bukan suatu alternatif gaya dispersi – penjumlahannya.Molekul yang memiliki dipol permanen akan memiliki titik didih yang lebih tinggidibandingkan dengan molekul yang hanya memiliki dipol yang berubah-ubah secarasementara.Agak mengherankan dayatarik dipol-dipol agak sedikit dibandingkan dengan gayadispersi, dan pengaruhnya hanya dapat dilihat jika kamu membandingkan dua atomdengan jumlah elektron yang sama dan ukuran yang sama pula. Sebagai contoh,titik didih etana, CH3CH3, dan fluorometana, CH3F adalah:Kenapa dipilih dua molekul tersebut untuk dibandingkan? Keduanya memiliki jumlahelektron yang identik, dan jika kamu membuat model kamu akan menemukan bahwaukurannya hampir sama – seperti yang kamu lihar pada diagram. Hal ini berartibahwa gaya dispersi kedua molekul adalah sama.Titik didih fluorometana yang lebih tinggi berdasarkan pada dipol permanen yangbesar yang terjadi pada molekul karena elektronegatifitas fluor yang tinggi. Akantetapi, walaupun memberikan polaritas permanen yang besar pada molekul, titikdidih hanya meningkat kira-kira 10°.°.
  6. 6. Berikut ini contoh yang lain yang menunjukkan dominannya gaya dispersi.Triklorometan, CHCl3, merupakan molekul dengan gaya dispersi yang tinggi karenaelektronegatifitas tiga klor. Hal itu menyebabkan dayatarik dipol-dipol lebih kuatantara satu molekul dengan tetangganya.Dilain pihak, tetraklorometan, CCl4, adalah non polar. Bagian luar molekul tidakseragam - in pada semua arah. CCl4 hanya bergantung pada gaya dispersiKarena itu manakah yang memiliki titik didih yang lebih tinggi? CCl4 tentunya, karenaCCl4 molekulnya lebih besar dengan lebih banyak elektron. Kenaikan gaya dispersilebih dari sekedar menggantikan untuk kehilangan interaksi dipol-dipol.Titik didihnya adalah: CHCl3 61.2°C CCl4 76.8°C
  7. 7. Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Belum DiperiksaLangsung ke: navigasi, cariGaya van der Waals dalam ilmu kimia merujuk pada salah satu jenis gaya antaramolekul. Istilah ini pada awalnya merujuk pada semua jenis gaya antar molekul, danhingga saat ini masih kadang digunakan dalam pengertian tersebut, tetapi saat inilebih umum merujuk pada gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadidipol.Hal ini mencakup gaya yang timbul dari dipol tetap (gaya Keesom), dipol rotasi ataubebas (gaya Debye) serta pergeseran distribusi awan elektron (gaya London).Nama gaya ini diambil dari nama kimiawan Belanda Johannes van der Waals, yangpertama kali mencatat jenis gaya ini. Potensial Lennard-Jones sering digunakansebagai model hampiran untuk gaya van der Waals sebagai fungsi dari waktu.Interaksi van der Waals teramati pada gas mulia, yang amat stabil dan cenderungtak berinteraksi. Hal ini menjelaskan sulitnya gas mulia untuk mengembun. Tetapi,makin besar ukuran atom gas mulia (makin banyak elektronnya) makin mudah gastersebut berubah menjadi cairan.Catatan: ikatan kuat yang paling lemah tidak seperlunya lebih kuat dari ikatan lemahyang paling kuatkatan van der Waals
  8. 8. Gas mempunyal sifat bentuk dan volumenya dapat berubah sesuai tempatnya. Jarak antaramolekul-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 menarikantara molekul-molekul yang berdekatan ini disebut gaya Van der walls.Ikatan van der Waals adalah ikatan yang berlaku akibat kedudukan kumpulan kimia yangberdekatan Gambar 1.10: Animasi gaya van der Waals pada molekul Ne 2Animasi diatas menunjukkan gaya van der Waals (juga disebut London DispersionForces). Gaya van der Waals dapat ditemukan pada molekul non-polar, seperti gashidrogen (H2), karbon dioksida (CO2), nitrogen (N2), dan gas (He, Ne, Ar, Kr, dll).Referensi:Efek dari Gaya tarik antar MolekulPerhatikan grafik titik didih beberapa senyawa unsur-unsur golongan 14 (IVA), 15(VA), 16 (VIA), dan 17 (VIIA) dalam sistem periodik unsur (SPU). Pada grafik terlihattitik didih dari 4 golongan.
  9. 9. 1. Gol. 14 (IVA) CH4, SiH4, GeH4, SnH4 2. Gol. 15 (VA) NH3, PH3, AsH3, SbH3 3. Gol. 16 (VIA) H2O, H2S, H2Se, H2Te 4. Gol. 17 (VIIA) HF, HCl, HBr, HI.Dengan bertambahnya nomor atom, titik didih senyawa-senyawa dari unsur-unsurgolongan 14 cenderung naik dari senyawa C, Si, Ge, dan Sn. Namun ketigagolongan yang lain tampak berbeda.Jika ketiga golongan ini dibandingkan, terdapat suatu persamaan kecenderungan.Baik golongan 15, 16, maupun 17, titik didih cenderung naik dari periode 3, 4, dan 5.Sedangkan titik didih senyawa dari unsur-unsur periode ke 2 lebih tinggi dari unsur-unsur segolongannya. Mengapa demikian? Perbedaan jenis gaya tarik antarmolekul itulah penyebabnya.Golongan 14 semua molekulnya bersifat non polar. Dengan bertambahnya nomoratom, Mrnya makin besar, gerakan acak elektron makin sering terjadi, dipol sesaatsering terbentuk, maka gaya tarik Van der Waals juga makin menguat.Dalam golongan 15, 16, dan 17, senyawa-senyawa dari unsur-unsur periode ke 2,yaitu berturut-turut NH3, H2O, dan HF, titik didihnya lebih tinggi dari senyawa unsur-unsur segolongan. Walaupun semua molekul senyawanya bersifat polar, namunsenyawa-senyawa NH3, H2O, dan HF sangat polar, sehingga gaya tariknya lebihtinggi. Gaya tarik antar molekul-molekul ini terkenal sebagai ikatan hidrogen. Ikatanini paling kuat dibanding gaya tarik antar molekul yang lain, namun tetap gaya inilebih lemah dibanding ikatan kovalen.Terbentuknya ikatan hidrogen ini disebabkan oleh keelektronegatifan F, O, N yangamat besar, sehingga atom H pada molekul yang satu terperangkap oleh atom-atomF, O, N pada molekul yang lain.
  10. 10. Gaya Van der Waals(Gaya tarik antara dipol-dipol)Gaya Van der Waals merupakan gaya tarik antar dipol pada molekul polar. Molekulpolar memiliki ujung-ujung yang muatannya berlawanan. Ketika dikumpulkan, makamolekul polar akan mengatur dirinya (membentuk formasi) sedemikian hingga ujungyang bermuatan positif akan berdekatan dengan ujung yang bermuata negatif darimolekul lain. tapi tentu saja formasinya tidak statis/tetap, kenapa? Karenasebenarnya molekul selalu bergerak dan bertumbukan/tabrakan.Catatan:Molekul/atom/zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya = 0 (nol). Keadaan inidisebut keadaan diam mutlak, dicapai jika benda berada pada suhu 00K (-2730C)Untuk jelasnya, bisa dilihat pada gambar berikut:Gaya Van der Waals diperlihatkan dengan garis merah (putus-putus). Kekuatangaya tarik antara dipol ini biasanya lebih lemah dari kekuatan ikatan ionik ataukovalen (kekuatannya hanya 1% dari ikatan). Kekuatannya juga akan berkurangdengan cepat bila jarak antar dipol makin besar. jadi gaya Van der Waaals suatumolekul akan lebih kuat pada fase padat dibanding cair dan gas.Gaya antarmolekul atau Ikatan Van der WaalsIkatan Van der Waals adalah istilah umum untuk gaya yang terjadi di antara molekulbaik pada zat padat, zat cair, ataupun gas. Pada zat padat dan zat cair gaya inimenentukan besarnya volume Dari tipe efeknya dapat dibedakan menjadi= Kohesi,jika gaya tarik terjadi di antara molekul suatu benda yang sejenis. Akibat dari Kohesiadalah yang dinamakan tegangan permukaaan. Adhesi adalah gaya tarik menarik
  11. 11. yang timbul di antara molekul2 yang berbeda. Daya serap adalah gaya adhesi yangtimbul antara molekul zat padat dengan zat cair atau zat padat dan gas.Kekuatan Istilah van der Waals kadang-kadang digunakan untuk berarti pasukan hanyamelibatkan dipol sementara, dan ini tidak benar. yaitu kekuatan-kekuatan antara molekulmemiliki kerang tertutup, terdiri dari beberapa jenis interaksi. Mereka tidak hukum inversmematuhi persegi seperti itu dari gaya elektrostatik antara muatan titik .Mereka membuatkontribusi yang bervariasi gaya antarmolekul keseluruhan. Mereka juga berbeda dalam suhuketergantungan-mereka.Ada tiga kontribusi yang menarik: Efek orientasi, atau interaksi antara dipol permanen; Efek induksi, atau interaksi antara dipol dipol permanen dan sementara; Efek dispersi atau gaya London, interaksi antara dipol dipol sementara dan diinduksi.Selain itu ada kekuatan menjijikkan yang ada ketika molekul pendekatan erat.Efek orientasi (dipol-dipol): Energi interaksi antara dua dipol permanen tergantung padaorientasi relatif mereka, dan mungkin diharapkan menjadi nol secara keseluruhan untuk suatusenyawa jika semua orientasi adalah mungkin .Hal ini akan benar jika molekul-benar bebasberputar, tetapi mereka tidak dan beberapa orientasi yang disukai atas orang lain. Energiinteraksi bervariasi sebagai 1 /, r 6 gaya antara dipol sebagai 1 / r 7 .Hal ini berbandingterbalik tergantung pada suhu. Dalam padat energi interaksi bervariasi sebagai 1 / r 3.Efek induksi (permanen dipol-dipol terinduksi): ini juga bervariasi sebagai 1 / r 6, tapi tidakseperti kasus sebelumnya itu adalah independen dari suhuBesarnya tergantung padapolarisabilitas molekul.Efek dispersi atau London kekuatan (sementara dipol-dipol terinduksi): Ini adalah satu-satunya kekuatan interaksi non-polar molekul, dan muncul dari suatu dipol temporermendorong dipol pelengkap dalam sebuah molekul yang berdekatan. Ini dipol selalubergeser, tetapi diinduksi dalam fase dan memberikan daya tarik bersih .Mereka bergantungpada polarisabilitas molekul, dan bervariasi sebagai 1 / r 6. Efeknya disebut efek dispersisejak gerakan elektronik yang menimbulkan hal itu juga menyebabkan dispersi cahaya, yangadalah variasi indeks bias suatu zat dengan frekuensi (warna) cahaya.Masing-masing di atas dapat dihitung untuk pasang molekul, namun ekstensi untuk banyakmolekul bukanlah masalah sederhana kuantitatif.Kekuatan menjijikkan adalah dari jangkauan lebih pendek daripada yang menarik .Salahsatu model menggunakan hubungan 1 / r 12, tapi perjanjian dengan percobaan menggunakanhal ini tidak selalu sangat baik, dan ada alternatif, lebih baik, ekspresi eksponensial.
  12. 12. Ada beberapa poin yang perlu diperhatikan di sini. HCl adalah sering disajikan sebagaisebuah molekul dengan dipol-dipol permanen kekuatan - tetapi mereka account hanya sekitar15% dari ikatan antarmolekul, sisanya menjadi gaya dispersi. Amonia adalah sekitar 50:50,dan dipol permanen air mendominasi - ikatan hidrogen yang sangat signifikan dalam keduakasus ini yang terakhir.

×