risaarifiani

  1. Senyawa HBr merupakan senyawa kovalen polar yang dapat mengalami gaya antarmolekul. Gambarkan gaya antarmolekul HBr yang terjadi.
  2. Mengapa ikatan hidrogen dapat mempengaruhi titik didih senyawa?
  3. Gambarkan grafik hubungan antara titik didih (oC) dan Mr senyawa hidrida golongan VA. Senyawa manakah yang mempunyai ikatan hidrogen?

Senyawa

Mr

Titik Didih

NH3

17

-33 ⁰C

PH3

34

-88 ⁰C

AsH3

78

-55 ⁰C

SbH3

125

-17

4. Jika ada molekul-molekul yang masing-masing mempunyai gaya London, gaya Antar dipol, dan ikatan Hidrogen, manakah yang memiliki titik leleh dan titik didih yang tertinggi? Urutkan dari yang tertinggi ke terendah!

5. Jelaskan proses terjadinya gaya London!

Ikatan hidrogen merupakan ikatan antarmolekul yang sangat polar dan mengandung atom hidrogen. Ikatan hidrogen disebabkan oleh gaya tarik menarik antara atom hidrogen dari molekul yang satu dengan atom molekul lain yang sangat elektronegatif (F, O, atau N). Contoh senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen yaitu HF, H2O, dan NH3. Dalam molekul air, atom O bersifat sangat elektronegatif sehingga pasangan elektron antara atom O dan H lebih tertarik ke arah atom O.

Dalam keadaan cair, atom hidrogen dalam molekul air yang parsial positif (s+) ditarik oleh pasangan elektron atom O molekul lain yang elektronegatif, sehingga terbentuk ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen jauh lebih kuat daripada gaya-gaya Van der Waals. Zat yang mempunyai ikatan hidrogen  memerlukan energi yang besar untuk memutuskannya. Oleh karena itu, titik didih dan titik lelehnya sangat tinggi.

Senyawa-senyawa yang memiliki Mr besar seharusnya memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi. Namun, adanya ikatan hidrogen dalam senyawa yang mengandung hidrogen menimbulkan penyimpangan sifat umum beberapa senyawa dari unsur-unsur segolongannya. Contohnya deretan H2O, H2S, H2Se, dan H2Te. Meningkatnya titik didih H2O, H2S, H2Se, H2Te disebabkan naiknya Mr molekul sehingga gaya Van der Waals semakin kuat. Penyimpangan terjadi pada titik didih H2O karena adanya ikatan hidrogen. Hal ini terjadi karena ikatan hidrogen antara molekul-molekul H2O lebih kuat daripada ikatan pada molekul-molekul yang lain. Perbedaan keelektronegatifan dalam molekul H2O lebih besar karena unsur O paling elektronegatif disbanding unsur S, Se, dan Te. Energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dalam molekul H2O sangat besar. Oleh karena itu, titik didih H2O paling tinggi.

Gaya ini merupakan gaya antarmolekul yang sangat lemah. Gaya van der Waals pada awal abad XX, dikemukakan oleh Johannes Diderik Van der Waals. Gaya ini dibagi menjadi dua, yaitu gaya London dan gaya tarik dipol.

1. Gaya London

Gaya London dikemukakan oleh fisikawan jerman yang bernama Fritx London. Gaya London (gaya dispersi) merupakan gaya tarik-menarik antarmolekul nonpolar akibat adanya dipol terimbas yang ditimbulkan oleh perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang lain membentuk dipol sesaat. Gaya London mengakibatkan molekul nonpolar bersifat agak polar.

                        Kemudahan suatu molekul menghasilkan dipol sesaat yang dapat mengimbas ke molekul di sekitarnya disebut polarisabilitas. Polarisabilitas berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Jika massa molekul relatif semakin besar, molekul semakin mudah mengalami polarisasi sehingga gaya London semakin kuat. Dengan massa molekul relatif yang sama besar, molekul yang bentuknya panjang lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan dengan molekul yang kecil, kompak, dan simetris. Semakin mudah molekul mengalami polarisasi, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnya. Oleh karena itu, jika massa molekul relatif zat semakin besar maka titik didih dan titik lelehnya semakin tinggi.

                        Jenis gaya tarik yang sangat lemah ini umumnya terjadi di antara molekul-molekul kovalen nonpolar, seperti N2, H2, atau CH4. Ini dihasilkan oleh menyurut dan mengalirnya orbital-orbital elektron, sehingga memberikan pemisahan muatan yang sangat lemah dan sangat singkat di sekitar ikatan. Gaya London meningkat seiring bertambanhya jumlah elektron. Gaya London juga meningkat seiring dengan  bertambahnya massa molar zat, sebab molekul yang memiliki massa molar besar cenderung memiliki lebih banyak elektron. Adanya percabangan pada molekul akan menurunkan kekuatan gaya London, sebab adanya percabangan akan memperkecil area kontak antarmolekul. Titik didih senyawa sebanding dengan kekuatan gaya London.

2. Gaya Tarik Dipol

Molekul-molekul polar cenderung menyusun diri dengan cara saling mendekati kutub positif dari suatu molekul dengan kutub negatif molekul yang lain. Gaya tarik-menarik ini disebut gaya tarik dipol. Semakin besar momen dipol yang dimiliki suatu senyawa, semakin besar gaya tarik dipol yang dihasilkan. Gaya ini lebih kuat daripada gaya London. Oleh karena itu, molekul yang mengalami gaya tarik dipol memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi daripada molekul yang mengalami gaya London (Mr hampir sama).

Kepolaran suatu senyawa dipengaruhi oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan dan bentuk molekul. Senyawa dikatakan polar jika selisih keelektronegatifan antaratom penyusunnya semakin besar. Selain itu, ketidaksimetrisan bentuk molekul juga menyebabkan senyawa bersifat polar. Adanya muatan elektron yang tidak seimbang antaratom dalam senyawa polar mengakibatkan terjadinya suatu kutub (dipol). Oleh karena itu, pasangan elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan kovalen polar lebih tertarik pada salah satu atom.

Sebaliknya, senyawa dikatakan nonpolar jika terbentuk dari atom sejenis atau senyawa yang terdistribusi muatannya simetris, contoh H2 atau CH4. Harga elektronegativitas atom-atom dalam molekul nonpolar sama, sehingga muatan elektronnya terdistribusi merata. Oleh karena itu, molekul nonpolar tidak membentuk kutub. Pasangan elektron senyawa nonpolar mengakibatkan bentuk molekul simetri sehingga dipol-dipol ikatannya saling meniadakan.

Interaksi antara atom-atom dalam senyawa atau kumpulan molekul dalam senyawa yang mengalami tarik menarik disebut gaya antarmolekul. Gaya ini berkaitan erat dengan sifat fisik zat yang bersangkutan. Kuat lemahnya gaya tarik-menarik antarmolekul akan berpengaruh terhadap tinggi rendahnya titik didih suatu zat.

Mungkin Anda pernah berfikir, “Mengapa cicak tidak jatuh dari dinding atau atap rumah ya?”. Ada yang pernah mengira bahwa kaki cicak mengandung zat perekat sehingga dapat menahan tubuhnya agar tidak terjatuh ke lantai. Akan tetapi, pendapat ini diragukan kebenarannya sebab pada bekas langkah kaki cicak tidak ditemukan zat-zat seperti itu. Hal ini menjadi misteri di dunia ilmu pengetahuan.

Beberapa waktu yang lalu, rahasia alam ini berhasil diungkapkan oleh kelompok peneliti dari Universitas California Barkeley. Dari berbagai data yang terkumpul, mereka meyakini bahwa kekuatan perekat pada telapak kaki cicak ditimbulkan oleh ikatan Van der Waals.

Mereka menemukan adanya sekitar 500 ribu bulu halus yang kuat pada telapak kai cicak. Bulu halus pada telapak kaki cicak ini panjangnya bervariasi, antara 30 sampai 130 mikrometer. Tebalnya pun hanya sepersepuluh tebal rambut manusia. Yang lebih menakjubkan lagi, ujung bulu halus rambut ini masih terbagi lagi menjadi beberapa bagian yang terbentuk mirip sendok teh.

Kekuatan perekat yang ditimbulkan oleh ikatan Van der Waals pada bulu halus ini sangat menakjubkan. Satu bulu halus memiliki kekuatan perekat sampai 10 atm. Mereka mengukurnya langsung dengan menggunakan sebuah alat bernama Atomic Force Microscope (AFM).

Menurut kelompok peneliti ini, penemuan itu bisa mengilhami pengembangan konsep baru tentang “lem kering”. Bahkan bisa jadi, penemuan ini akan menjadi pintu pembuka bagi pengembangan robot yang bisa berjalan di tembok dinding atau atap rumah mirip cicak.

Senyawa-senyawa yang mempunyai ikatan antarmolekul sama cenderung melarutkan satu sama lain. Gejala ini disebut “like dissolves like”. Senyawa polar larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar larut dalam pelarut nonpolar. Sifat ini dapat diterapkan untuk menghapus noda di whiteboard.

        Noda  di whiteboard biasanya disebabkan oleh kesalahan pemakaian spidol. Untuk menulis pada whiteboard harus menggunakan spidol khusus yang berlabel “boardmaker”. Jika anda salah menggunakan spidol berlabel “marker”, tulisan di whiteboard menjadi sukar dihapus. Untuk membersihkan noda membandel tersebut, ikutilah langkah-langkah berikut.

  1. Siapkan pelarut nonpolar seperti CCl4 (karbon tetraklorida). Biasanya, pelarut nonpolar terdapat dalam larutan tiner
  2. Celupkan kain lap bersih ke dalam pelarut tersebut, lalu peras
  3. Hapus tulisan di whiteboard menggunakan kain lap tersebut

Sekarang, lihatlah, whiteboard Anda bersih dan cemerlang kembali. ^_^

Air memiliki sifat-sifat yang unik. Satu di antaranya, yaitu air dalam bentuk cair lebih padat dari pada air yang membeku (es). Padahal, sebagian besar zat di bumi lebih padat dalam bentuk padatan dibandingkan bentuk cairan.

Bagaimana fenomena tersebut terjadi? Anda sudah mengetahui bahwa air memiliki ikatan hydrogen. Ikatan hydrogen inilah yang mencegah molekul-molekul air dalam es berikatan sangat kuat. Akibatnya, terdapat banyak rongga di antara molekul-molekul air dalam es. Ikatan hidrogen ini terurai ketika es mencair. Dengan demikian, molekul-molekul air dapat berinteraksi lebih dekat dan membentuk struktur yang lebih padat. Banyaknya rongga dalam struktur es menyebabkan es lebih ringan dibandingkan air. Itulah sebabnya, es mengapung di air.