TUGAS
KIMIA
TENTANG
TIPE MOLEKUL
TEORI
DOMAIN ELEKTRON
TEORI
VSEPR
TEORI HIBRIDISASI DAN GAYA ANTAR MOLEKUL
Aditya
Cahyo K
02/
X MIPA 6
Penentuan Tipe Molekul
Tipe
molekul dapat dinyatakan dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut.
1) Menentukan jumlah elektron valensi
atom pusat (EV).
2) Menentukan jumlah domain elektron
ikatan (X).
3) Menentukan jumlah domain elektron
bebas (E).
E=(EV-X)/2
Contoh
Tentukan tipe molekul dari
senyawa-senyawa biner berikut ini.
a. BF3
b. PCl3
c. ClF3
Jawab:
a.
Jumlah elektron valensi atom pusat (boron) = 3
Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3
Jumlah domain elektron bebas (E) =(3-3)/2=0
Tipe molekul: AX3.
b.
Jumlah elektron valensi atom pusat (fosfor) = 5
Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3
Jumlah domain elektron bebas (E) = (5-3)/2 = 1
Tipe molekul: AX3E
c.
Jumlah elektron valensi atom pusat (klorin) = 7
Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3
Jumlah domain elektron bebas (E) = (7-3)/2 = 2
Tipe molekul: AX3E2
Berbagai
kemungkinan bentuk molekul
Jumlah
Pasangan Elektron Ikatan
|
Jumlah
Pasangan Elektron Bebas
|
Rumus
|
Bentuk
Molekul
|
Contoh
|
2
|
0
|
AX2
|
linier
|
BeCl2
|
3
|
0
|
AX3
|
trigonal
datar
|
BF3
|
2
|
1
|
AX2E
|
trigonal
bentuk V
|
SO2
|
4
|
0
|
AX4
|
tetrahedron
|
CH4
|
3
|
1
|
AX3E
|
piramida
trigonal
|
NH3
|
2
|
2
|
AX2E2
|
planar
bentuk V
|
H2O
|
5
|
0
|
AX5
|
bipiramida
trigonal
|
PCl5
|
4
|
1
|
AX4E
|
bidang
empat
|
SF4
|
3
|
2
|
AX3E2
|
planar
bentuk T
|
ClF3
|
2
|
3
|
AX2E3
|
linier
|
XeF2
|
6
|
0
|
AX6
|
oktahedron
|
SF6
|
5
|
1
|
AX5E
|
piramida
sisi empat
|
BrF5
|
4
|
2
|
AX4E2
|
segi
empat planar
|
XeF4
|
Cara penetapan tipe
molekul dengan menggunakan langkah-langkah di atas hanya berlaku untuk senyawa
biner berikatan tunggal. Untuk senyawa biner yang berikatan rangkap atau ikatan
kovalen koordinasi, maka jumlah elektron yang digunakan untuk membentuk
pasangan terikat menjadi dua kali jumlah ikatan.
Contoh
Tentukan
tipe molekul senyawa-senyawa biner rangkap berikut ini.
a. XeO4
b. SO3
Jawab:
a.
Jumlah elektron valensi atom pusat = 8
Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom
pusat = 4 × 2 = 8
Jumlah domain elektron bebas (E) = (8-8)/2 = 0
Tipe molekul: AX4
b.
Jumlah elektron valensi atom pusat = 6
Jumlah
domain elektron ikatan (X) = 3, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom
pusat = 3 × 2 = 6
Jumlah
domain elektron bebas (E) = (6-6)/2 = 0
Tipe molekul: AX3
Langkah-langkah yang dilakukan untuk
meramalkan geometri molekul adalah:
a.
Menentukan tipe molekul.
b.
Menggambarkan susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang
memberi tolakan minimum.
c.
Menetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambang atom yang bersangkutan.
d.
Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan pengaruh pasangan elektron
bebas.
Contoh:
Molekul air, H2O
Langkah 1: Tipe molekul adalah AX2E2 (4 domain).
Langkah
2: Susunan ruang pasangan-pasangan elektron yang memberi tolakan minimum adalah
tetrahedron.
Langkah
3: Menentukan pasangan terikat dengan menuliskan lambang atom yang terikat
(atom H).
Langkah
4: Molekul berbentuk V (bentuk bengkok). Hasil percobaan menunjukkan bahwa
sudut ikatan H–O–H dalam air adalah 104,5°, sedikit lebih kecil daripada sudut
tetrahedron (109,5°). Hal ini terjadi karena desakan pasangan elektron bebas.
Teori Domain Elektron
Teori
domain elektron merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR. Domain elektron
berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron, dengan jumlah
domain ditentukan sebagai berikut (Ralph H. Petrucci, 1985).
a. Setiap elektron ikatan (baik itu
ikatan tunggal, rangkap, atau rangkap tiga) berarti 1 domain.
b. Setiap pasangan elektron bebas
berarti 1 domain.
Jumlah
domain electron dalam beberapa senyawa
No
|
Senyawa
|
Jumlah
domain elektron
|
1.
2.
3.
4.
|
H2O
CO2
C2H2
SO2
|
4
2
3
3
|
Teori domain elektron mempunyai
prinsip-prinsip dasar sebagai berikut (Ralph H. Petrucci, 1985)
a. Antar domain elektron pada
kulit luar atom pusat saling tolak-menolak
sehingga domain
elektron
akan mengatur diri (mengambil formasi) sedemikian rupa, sehingga tolak-menolak
di antaranya
menjadi minimum.
b. Urutan kekuatan tolak-menolak
di antara domain elektron adalah:
Tolakan
antar domain elektron bebas > tolakan antara domain elektron bebas
dengan
domain elektron ikatan >tolakan antardomain electron ikatan.
c. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat.
Susunan ruang domain electron yang
menghasilkan tolakan minimum
Jumlah
domain electron
|
Bentuk
molekul
|
Besar
sudut ikatan
|
2
3
4
5
6
|
Linier
Segitiga
sama sisi
Tetrahedron
Bipiramida
trigonal
Octahedro
|
180o
1200
109,5o
Equatorial= 120 0
Aksial=
900
900
|
Jumlah domain (pasangan elektron)
dalam suatu molekul dapat dinyatakan sebagai berikut.
• Atom pusat dinyatakan dengan
lambang A.
• Domain elektron ikatan dinyatakan
dengan X.
• Domain elektron bebas dinyatakan
dengan E.
Tipe molekul dapat dinyatakan dengan
menggunakan langkah-langkah sebagai berikut.
1) Menentukan jumlah elektron
valensi atom pusat (EV).
2) Menentukan jumlah domain elektron
ikatan (X).
3) Menentukan jumlah domain elektron
bebas (E).
Cara menentukan tipe molekul tipe molekul dari
senyawa, contoh tipe
molekul BF3
Jumlah elektron valensi atom pusat
(boron) = 3
Jumlah domain elektron ikatan (X)
= 3
Jumlah domain elektron bebas (E)
= (3-3) / 2 = 0
Tipe molekul: AX3.
Langkah-langkah yang dilakukan untuk
meramalkan geometri molekul adalah:
a. Menentukan tipe
molekul.
b. Menggambarkan susunan
ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan
minimum.
c. Menetapkan pasangan
terikat dengan menuliskan lambang atom yangbersangkutan.
d. Menentukan geometri
molekul setelah mempertimbangkan pengaruh pasangan elektron bebas.
Contoh:
Meramalkan bentuk Molekul air, H2O
- Langkah 1: Tipe molekul
adalah AX2E2 (4 domain).
- Langkah 2: Susunan ruang
pasangan-pasangan elektron yang memberi tolakan minimum adalah tetrahedron.
- Langkah 3: Menentukan
pasangan terikat dengan menuliskan lambing atom yang terikat (atom H).
- Langkah 4: Molekul berbentuk
V (bentuk bengkok).
Hasil percobaan menunjukkan bahwa
sudut ikatan H–O–H dalam air adalah 104,5°, sedikit lebih kecil daripada sudut
tetrahedron (109,5°). Hal ini terjadi karena desakan pasangan elektron bebas
Berbagai
kemungkinan bentuk molekul berdasarkan teori domain electron
Jumlah
pasangan
Electron
ikatan
|
Jumlah
pasangan
Electron
bebas
|
Tipe
molekul
|
Bentuk
molekul
|
contoh
|
2
3
2
4
3
2
5
4
3
2
6
5
4
|
0
0
1
0
1
2
0
1
2
3
0
1
2
|
AX2
AX3
AX2E
AX4
AX3E
AX2E2
AX5
AX4E
AX3E2
AX2E3
AX6
AX5E
AX4E2
|
Linier
Trigonal datar
Trigonal
bentuk V
Tetrahedron
Piramida
trigonal
Planar bentuk V
Bipiramida
triginal
Bidang
empat
Planat
bentuk T
Linier
Octahedron
Piramida
sisi empat
Segi
empat planar
|
BeCl2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
PCl5
SF4
CIF3
XeF2
SF6
BrF5
XeF4
|
TEORI VSEPR
Teori VSEPR (Valence Shell
Electron Pair Repulsion: tolakan pasangan elektron kelopak valensi) adalah
suatu model kimia yang digunakan untuk
menjelaskan bentuk-bentuk molekul kimiawi berdasarkan
gaya tolakan elektrostatik antar pasangan elektron.[1] Teori ini juga
dinamakan teori Gillespie-Nyholm, dinamai atas dua
orang pengembang teori ini. Akronim "VSEPR" diucapkan sebagai "vesper"
untuk kemudahan pengucapan.
Premis utama teori VSEPR adalah bahwa
pasangan elektron valensi disekitar atom akan
saling tolak menolak, sehingga susunan pasangan elektron tersebut akan
mengadopsi susunan yang meminimalisasi gaya tolak menolak. Minimalisasi gaya
tolakan antar pasangan elektron ini akan menentukan geometri molekul. Jumlah pasangan
elektron di sekitar atom disebut sebagaibilangan sterik.
Teori VSEPR biasanya akan dibandingkan dengan teori ikatan valensi yang mengalamatkan
bentuk molekul melalui orbital yang secara energetika dapat melakukan ikatan.
Teori ikatan valensi berkutat pada pembentukan ikatan sigma dan pi. Teori orbital molekul adalah model lainnya
yang digunakan untuk menjelaskan bagaimana atom dan elektron tersusun menjadi
molekul dan ion poliatomik.
Teori VSEPR telah lama dikritik oleh karena
teori ini tidak memiliki perumusan yang kuantitatif, sehingga teori ini hanya
dapat digunakan untuk memprediksi bentuk molekul secara "kasar",
walaupun cukup akurat.
Daftar
isi
Sejarah[sunting | sunting sumber]
Gagasan bahwa terdapat suatu korelasi antara geometri
molekul dengan jumlah elektron valensi pertama kali dicetuskan oleh Sidgwick dan Powell pada tahun
1940.[2] Pada
tahun 1957, Gillespiedan Nyholm menyempurnakan konsep
ini untuk membangun suatu teori yang mampu memprediksi geometri molekul.[3][4]
Penjelasan[sunting | sunting sumber]
Teori VSEPR utamanya melibatkan prediksi
susunan pasangan elektron di sekitar satu atau lebih atom pusat pada suatu
molekul. Jumlah pasangan elektron pada kelopak valensi atom pusat ditentukan
dengan menggambarkan struktur
Lewis molekul tersebut. Ketika terdapat dua
atau lebih struktur resonansi yang dapat mewakili
suatu molekul, model VSEPR dapat diterapkan pada semua struktur resonansi
tersebut. Pada teori VSEPR, pasangan elektron berganda pada ikatan berganda
diperlakukan sebagai "satu pasang" elektron.
Pasangan elektron diasumsikan berada pada
permukaan bola yang berpusat pada atom pusat. Oleh karena pasangan elektron
tersebut bermuatan negatif, kesemuaan pasangan elektron akan menduduki posisi
yang meminimalisasi gaya tolak menolak antar sesamanya dengan memaksimalkan
jarak antar pasangan elektron. Jumlah pasangan elektron oleh karenanya akan
menentukan keseluruhan geometri molekul.
Sebagai contoh, ketika terdapat dua pasang
elektron di sekitar atom pusat, gaya tolak-menolak di antara keduanya akan
menjadi minimal ketika keduanya berada pada posisi saling berseberangan. Oleh
karena itu, atom pusat diprediksikan mengadopsi geometri linear. Jika terdapat tiga
pasang elektron, maka gaya tolak-menolak diminimalkan dengan mengadopsi bentuktrigonal.
Dengan cara yang sama, untuk empat pasang elektron, susunan geometri yang
optimal adalah tetrahedral.
Prediksi keseluruhan geometri ini
disempurnakan lebih jauh dengan membedakan pasangan elektron ikatan dan non-ikatan.
Pasangan elektron ikatan terlibat dalam ikatan
sigma dengan atom bersebelahan, sehingga
kedua elektron tersebut dikongsi oleh dua atom yang berikatan, menyebabkan
pasangan elektron tersebut berada lebih jauh dari atom pusat daripada pasangan
elektron non-ikatan (pasangan elektron menyendiri) yang akan berada lebih dekat
dengan atom pusat. Oleh karena itu, tolakan yang diakibatkan oleh pasangan
elektron menyendiri akan lebih besar daripada tolakan yang diakibatkan oleh
pasangan elektron yang berikatan. Dengan demikian, ketika geometri molekul
memiliki dua set posisi yang menerima gaya tolak-menolak dengan derajat yang
berbeda, pasangan elektron menyendiri akan cenderung menduduki posisi yang
menerima gaya tolakan lebih kecil. Dengan kata lain, gaya tolak menolak antara
pasangan elektron menyendiri dengan pasangan elektron menyendiri (lone pair - lone
pair) akan lebih kuat daripada gaya tolak menolak antara pasangan elektron
menyendiri dengan pasangan elektron berikatan (lone pair - bonding
pair), yang juga sendiri lebih kuat daripada gaya tolak-menolak antara
pasangan elektron berikatan dengan pasangan elektron berikatan (bonding pair - bonding
pair). Secara ringkas dapat ditulis: lp-lp > lp-bp > bp-bp.
Pembedaan ini sangat penting utamanya ketika
dalam suatu geometri molekul terdapat dua atau lebih posisi yang memungkinkan.
Metode AXE[sunting | sunting sumber]
Metode perhitungan elektron AXE umumnya
digunakan ketika kita menerapkan teori VSEPR. A mewakili atom pusat. X mewakili jumlah ikatan
sigma antara atom pusat dengan atom luar.
Ikatan ganda kovalen dihitung sebagai satu X. E mewakili jumlah pasangan elektron menyendiri yang ada disekitar
atom pusat. Jumlah X dan E,
disebut sebagai bilangan sterik juga diasosiasikan
dengan jumlah orbital hibridisasi yang digunakan dalam teori ikatan valensi.
Berdasarkan jumlah bilangan sterik dan
distribusi X serta E, teori VSEPR akan memberikan
prediksi sebagai berikut:
Bil.
sterik |
Geometri dasar
0 pasangan menyendiri |
1 pasangan
menyendiri |
2 pasangan
menyendiri |
3 pasangan
menyendiri |
2
|
Linear
|
|||
3
|
datar trigonal
|
tekuk
|
||
4
|
tetrahedral
|
piramida trigonal
|
tekuk
|
|
5
|
bipiramida trigonal
|
jungkat jungkit
|
bentuk T
|
linear
|
6
|
Oktahedral
|
piramida persegi
|
datar persegi
|
|
7
|
bipiramida pentagonal
|
piramida pentagonal
|
Jenis molekul
|
Bentuk
|
Susunan elektron
|
Geometri
|
Contoh
|
AX1En
|
||||
AX2E0
|
Linear
|
|||
AX2E1
|
Tekuk
|
|||
AX2E2
|
Tekuk
|
|||
AX2E3
|
Linear
|
|||
AX3E0
|
Datar
trigonal
|
|||
AX3E1
|
Piramida
trigonal
|
|||
AX3E2
|
Bentuk
T
|
|||
AX4E0
|
Tetrahedral
|
|||
AX4E1
|
Jungkat-jungkit
|
|||
AX4E2
|
Datar
persegi
|
|||
AX5E0
|
Bipiramida
trigonal
|
|||
AX5E1
|
Piramida
persegi
|
|||
AX6E0
|
Oktahedral
|
|||
AX6E1
|
Piramida
pentagonal
|
|||
AX7E0
|
Bipiramida
pentagonal
|
†
Susunan elektron meliputi pasangan menyendiri yang ditunjukkan oleh bola kuning
‡
Geometri yang terpantau (tidak termasuk pasangan menyendiri)
Ketika atom substituen (X) tidak sama,
geometri di atas masih cukup baik untuk digunakan, namun sudut ikatan akan
berbeda sedikit. Sebagai contohnya, ikatan ganda karbon pada alkena seperti etilena C2H4 adalah AX3E0,
namun sudut ikatan tidaklah persis 120°. Hal yang sama juga dapat terlihat pada SOCl2 yang termasuk AX3E1,
namun karena substituen X tidaklah sama, sudut XAX tidak akan sama.
Pengecualian[sunting | sunting sumber]
Terdapat berbagai kelompok senyawa yang
geometrinya tidak dapat diprediksi secara tepat oleh teori VSEPR.
Senyawa logam
transisi[sunting | sunting
sumber]
Banyak senyawa logam transisi yang
geometrinya tidak dapat dijelaskan menggunakan teori VSEPR.[6] Struktur
beberapa senyawa ini, meliputi logam hidrida dan kompleks alkil sepertiheksametiltungsten dapat diprediksi
dengan tepat menggunakan teori VALBOND, yang didasarkan
pada orbital hibrid sd dan model ikatan tiga-pusat
empat-elektron.[7][8] Teori medan kristalmerupakan teori sering dapat memprediksi
geometri kompleks koordinasi.
Senyawa halida
golongan 2[sunting | sunting
sumber]
Struktur senyawa halida triatomik dengan
logam golongan 2 tidaklah linear pada
fase gas seperti yang diprediksi oleh teori VSEPR, melainkan berbentuk tekuk
(sudut X-M-X:CaF2, 145°; SrF2, 120°; BaF2, 108°; SrCl2, 130°; BaCl2, 115°; BaBr2, 115°; BaI2, 105°).[9] Gillespie mengajukan bahwa ini
disebabkan oleh interaksi ligan dengan elektron pada inti atom logam yang
menyebabkan polarisasi atom, sehingga kelopak dalam atom tidaklah simetris
berbentuk bola dan memengaruhi geometri molekul. [6][10]
Beberapa molekul AX2E2[sunting | sunting
sumber]
Salah satu contohnya adalah molekul litium oksida Li2O yang
berbentuk linear daripada berbentuk tekuk. Hal ini dikarenakan ikatan yang
bersifat sangat ionik, menyebabkan gaya tolakan yang sangat kuat antara atom
litium.[11]
Contoh lainnya adalah O(SiH3)2 dengan sudut Si-O-Si 144,1°. Hal ini
berbeda dengan sudut pada Cl2O yang sebesar 110,9°, (CH3)2O
111.7°, dan N(CH3)3 110,9°.
Gillespies mengajukan bahwa terdapat lokalisasi pasangan menyendiri, sehingga
kemampuan pasangan menyendiri tersebut untuk menolak pasangan elektron lainnya
akan menjadi sangat kuat ketika ligannya memiliki elektronegativitas yang sama
ataupun lebih kuat daripada atom pusat.[6] Ketika atom pusat
lebih elektronegatif, seperti pada O(SiH3)2, pasangan
menyendirinya akan kurang terlokalisasi, sehingga memiliki gaya tolakan yang
lebih lemah. Kombinasi efek ini dengan gaya tolak antar ligan akan menyebabkan
sudut ikat Si-O-Si lebih besar daripada yang diprediksi.[6]
Beberapa molekul AX6E1[sunting | sunting
sumber]
Beberapa molekul AX6E1,
seperti anion Te(IV) dan Bi(III), TeCl62−, TeBr62−,
BiCl63−, BiBr63− dan BiI63−, berbentuk
oktahedron sempurna dan pasangan menyendirinya tidak memengaruhi geometri
molekul.[12] Salah satu
rasionalisasi pengamatan ini adalah bahwa sesakan sterik ligan tidak menyediakan
ruang untuk pasangan menyendiri yang tidak berikatan,[6] rasionalisasi lainnya
menjelaskannya menggunakan efek pasangan inert[13]
Bentuk Molekul ( Teori
Hibridisasi)
Teori hibridisasi dipromosikan oleh
kimiawan Linus Pauling dalam
menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH4). Menurut teori ini bentuk
molekul ditinjau dari adanya ikatan yang terjadi pada orbital-orbital elektron
terluarnya. Hal ini dapat dilihat dalam contoh sebagai berikut:
1. Pembentukan molekul BeCl2
Atom Be memiliki 4 elektron, dan konfiguarasi elektronnya adalah :
Keadaan dasar :
1. Pembentukan molekul BeCl2
Atom Be memiliki 4 elektron, dan konfiguarasi elektronnya adalah :
Keadaan dasar :
Mengalami eksitasi menjadi :
Mengalami Hibridisasi membentuk orbital hibrida sp
Bentuk Molekul : Linear
Atom Be memiliki 5 elektron, dan
konfiguarasi elektronnya adalah :
Keadaan dasar :
Mengalami eksitasi menjadi :
Mengalami hibridisasi membentuk
orbital hibrida sp2
Bentuk molekul : Segitiga
Berikut ini tabel pembentukan orbital hibrida dan bentuk
molekul :
Tabel Pembentukan orbital hibrida dan bentuk molekul
JENIS ORBITALHIBRIDA
|
TERBENTUK DARI
|
BENTUK
MOLEKUL YANG TERBENTUK
|
Sp
|
1 orbital s + 1
orbital p
|
Linear
|
sp2
|
1 orbital s + 2
orbital p
|
Trigonal
(segitiga)
|
sp3
|
1 orbital s + 3
orbital p
|
Tetrahedral
Trigonal
Piramida (1 PEB)
Bentuk
V (2 PEB)
|
sp3d
|
1 orbital s + 3
orbital p + orbitald
|
Trigonal
Bipiramida
|
sp3d2
|
1 orbital s + 3
orbital p + 2 orbital d
|
Oktahedral
|
Gaya
Antar Molekul
Gaya antar molekul adalah gaya
elektromagnetik yang terjadi antara dua molekul atau lebih atau antara bagian
yang terpisah jauh. Gaya antar molekul berbeda dengan ikatan kimia. Ikatan
kimia, seperti ikatan ionik, kovalen, dan logam, semuanya adalah ikatan antar
atom dalam membentuk molekul. Sedangkan gaya antar molekul adalah
gaya tarikantar molekul. Kita akan mempelajari tiga macam gaya antar
molekul, yaitu:
- Gaya Van der Waals
- Ikatan Hidrogen
- Gaya London
Agar dapat memahami gaya antar
molekul dengan baik. kita harus memahami terlebih dahulu tentang apa yang
dimaksud dengan dipol dalam suatu molekul.
Dipol
Dipol adalah singkatan dari di
polar, yang artinya dua kutub. Senyawa yang memiliki dipol adalah senyawa yang
memiliki kutub positif (δ+) di satu sisi, dan kutub negatif (δ-)
di sisi yang lain. Senyawa yang memiliki dipol biasa disebut sebagai senyawa
polar. Senyawa polar terbentuk melalui ikatan kovalen polar. Perlu diperhatikan
bahwa dipol berbeda dengan ion. Kekuatan listrik yang dimiliki dipol lebih lemah
dibanding kekuatan listrik ion. Kita pasti ingat, bahwa ion terdapat pada
senyawa ionik, dimana molekul terbagi menjadi dua , yaitu ion positif/kation
(+) dan ion negatif/anion (-).
Untuk memahami perbedaan antara ion
dan dipol, mari kita perhatikan gambar berikut:
Dari gambar di atas dapat dilihat
bahwa pada senyawa ion, molekul terbagi (bisa juga dikatakan terbelah) menjadi
dua bagian. Jadi ion positif dan ion negatif sebenarnya terpisah. Mereka
bersatu hanya karena adanya gaya tarik-menarik antar ion positif dan negatif
(gaya coulomb).
Pada senyawa polar, tidak terjadi
pemisahan. Molekul merupakan satu kesatuan. Hanya saja pada satu sisi/tepi
terdapat kutub positif (δ+) dan di sisi/tepi yang lain terdapat
kutub negatif (δ-).
Untuk senyawa non polar, sama sekali tidak ada muatan listrik yang terkandung.
Untuk senyawa non polar, sama sekali tidak ada muatan listrik yang terkandung.
Untuk mempelajari bagaimana dipol
terbentuk, silakan tengok kembali materi ikatan kovalen polar di kelas X.
Gaya Van der Waals
(Gaya tarik antara dipol-dipol)
Gaya Van der Waals merupakan gaya
tarik antar dipol pada molekul polar. Molekul polar memiliki ujung-ujung yang
muatannya berlawanan. Ketika dikumpulkan, maka molekul polar akan mengatur
dirinya (membentuk formasi) sedemikian hingga ujung yang bermuatan positif akan
berdekatan dengan ujung yang bermuata negatif dari molekul lain. tapi tentu
saja formasinya tidak statis/tetap, kenapa? Karena sebenarnya molekul selalu
bergerak dan bertumbukan/tabrakan.
Catatan:
Molekul/atom/zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya = 0 (nol). Keadaan ini disebut keadaan diam mutlak, dicapai jika benda berada pada suhu 00K (-2730C)
Molekul/atom/zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya = 0 (nol). Keadaan ini disebut 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). Kekuatan gaya tarik antara dipol ini biasanya
lebih lemah dari kekuatan ikatan ionik atau kovalen (kekuatannya hanya 1% dari
ikatan). Kekuatannya juga akan berkurang dengan cepat bila jarak antar dipol
makin besar. jadi gaya Van der Waaals suatu molekul akan lebih kuat pada fase
padat dibanding cair dan gas.
Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen adalah ikatan yang
terjadi antara atom hidrogen dengan atom yang memiliki keelektronegatifan yang
tinggi yaitu nitrogen (N), oksigen (O), atau fluor (F).Ikatan hidrogen
terbentuk saat atom hidrogen (H) berikatan dengan atom nitrogen (N), oksigen
(O), atau fluor (F) danadanya elektron bebas pada atom nitrogen (N),
oksigen (O), atau fluor (F). Gaya tarik dipol yang kuat terjadi antara
molekul-molekul tersebut. Gaya tarik antar molekul yang terjadi memiliki
kekuatan 5 sampai 10% dari ikatan kovalen. Gambaran ikatan hidrogen dapat
dilihat pada gambar berikut:
Ikatan hidrogen diperlihatkan pada
garis merah (putus-putus). Meskipun tidak terlalu kuat, ikatan hidrogen
tersebar diseluruh molekul. Inilah sebabnya air (H2O) memiliki titik
didih yang relatif lebih tinggi bila dibandingkan dengan senyawa lain dengan
berat molekul (Mr) yang hampir sama. Sebut misalnya CO2 (Mr=48)
dalam suhu kamar sudah berwujud gas, sedangkan air (H2O) dengan
berat molekul lebih kecil (Mr=18) pada suhu kamar (20 0C) masih
berada pada fase cair.
Gaya London
Gaya London merupakan gaya antar
dipol sesaat pada molekul non polar. Seperti kita ketahui molekul non polar
seharusnya tidak mempunyai kutub/polar (sesuai dengan namanya). Namun, karena
adanya pergerakan elektron mengelilingi atom/molekul, maka ada saat-saat
tertentu dimana elektron akan "berkumpul" (terkonsentrasi) di salah
satu ujung/tepi molekul, sedang di tepi yang lain elektronnya
"kosong". Hal ini membuat molekul tersebut "tiba-tiba"
memiliki dipol, yang disebut dipol sesaat. Munculnya dipol ini akan menginduksi
dipol tetangga disebelahnya. Ketika elektron bergerak lagi, dipol ini akan
hilang kembali. Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Ketika dipol sesat terjadi, akan
timbul pula gaya london (garis biru putis-putus). Ketika dipol hilang, gaya
london pun hilang. Kekuatan Gaya london bergantung pada berbagai faktor:
1.
|
Kerumitan molekul
makin rumit molekul (Mr makin besar), maka gaya london makin kuat. |
2.
|
Ukuran molekul
makin besar ukuran molekul, gaya london juga makin kuat. hal ini dikarenakan molekul besar lebih mudah terpolarisasi, sehingga dipol sesaat lebih mudah terjadi. |
Ringkasan
- Gaya antar molekul adalah gaya tarik antar
molekul-molekul yang berdekatan.
- Gaya antar molekul pada umumnya merupakan gaya tarik
listrik statis (elektrostatik) antara muatan positif (+) dan negatif(-).
- Kita mengenal tiga jenis gaya antar molekul, yaitu:
gaya van der waals, ikatan hidrogen, dan gaya london.
- Ikatan hidrogen terjadi antara atom hidrogen (H) dengan
atom: nitrogen (N), oksigen (O), atau Fluor (F) dan karena adanya elektron
bebas dari atom
nitrogen (N), oksigen (O), atau Fluor (F). - Gaya van der waals adalah gaya tarik elektrostatis pada
senyawa ionik atau kovalen polar.
- Gaya london adalah gaya tarik elektrostatis pada
senyawa kovalen non polar
No comments:
Post a Comment