Gaya
Van der Waalss
Ok
... masuk ke materi selanjutnya yaitu gaya van der waals. Kita tentu pernah
mendengar dan mempelajari sebelumnya tentang gaya van der waals. sebelumnya kita ketahui terlebih dulu gaya atau interaksi inter molekul.
Gaya atau interaksi antar inter
molekul dibagi menjadi 3 yaitu :
1. Ikatan
hidrogen
2. Gaya
dispersi london
3. Gaya vander
walls
Gaya van der waals dalam ilmu kimia
merujuk pada jenis tertentu gaya antar molekul. Istilah ini pada awalnya
merujuk pada semua jenis atar molekul, dan hingga saat ini masih kadang
digunakan dalam pengertian tersebut, tetapi saat ini lebih umum merujuk pada
gaya – gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol.
Gaya van der waals terjadi akibat interaksi antara
molekul-molekul non polar ( gaya london), antara molekul-molekul polar(gaya
dipol-dipol) atau antara molekul non polar dengan molekul polar (gaya
dipol-dipol terinduksi)
Kemudian, ada 3 jenis tipe dipole yaitu :
1. Dipol
permanent : terjadi ketika antar molekul terjadi perbedaan keelektronegatifan
2. Dipol sesaat
: terjadi karena adanya fluktuasi awan elektron yang sangat dinamis
3. Dipol
terinduksi : terjadi karena pengaruh perbedaan muatan tetangga, bisa dipol
permanent maupun dipol sesaat.
Jenis –jenis ikatan atau gaya van der waals:
1. Interaksi
dipol-dipol
Interaksi dipol - dipol merupakan interaksi antara sesama
molekul polar (dipol). Interaksi ini terjadi antara ekor dan kepala dimana
jika berlawanan kutub maka akan tarik-menarik dan sebaliknya. Tanda “+” menunjukkan dipol positif, tanda (-) menunjukkan
dipol negatif. Molekul seperti HCl memiliki dipol permanen karena klor lebih
elektronegatif dibandingkan molekul hidrogen. Kondisi permanen ini, pada saat
pembentukan dipol akan menyebabkan molekul saling tarik-menarik satu sama lain.
Molekul yang memiliki dipol permanen akan memiliki titik didih yang tinggi
dibandingkan dengan molekul yang hanya memiliki dipol yang berubah - ubah
secara sementara.
2. Interaksi dipol-dipol terinduksi
Suatu molekul polar yang berdekatan
dengan molekul nonpolar, akan dapat menginduksi molekul nonpolar. Akibatnya.
Molekul nonpolar memiliki dipol terinduksi.
Dipol dari molekul polar akan saling
tarik-menarik dengan dipol terinduksi dari molekul nonpolar. Contohnya terjadi
pada interaksi antara HCl (molekul polar) dengan Cl2 (molekul nonpolar).
3.
Interaksi dipol sesaat dan dipol terinduksi
Gaya tarik-menarik dipol
sesaat-dipol terimbas adalah gaya tarik-menarik antar molekul dalam zat yang
non polar. Fakta menunjukkan bahwa zat dengan molekul nonpolar dapat dicairkan.
Proses pengembunan hanya dapat terjadi jika gaya antarmolekul mampu menyatukan
molekul-molekul dalam gas menjadi fase cair.
Elektron senantiasa bergerak dalam
orbital. Perpindahan elektron dari suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan
suatu molekul yang secara normal bersifat nonpolar menjadi polar sesaat,
sehingga terbentuk suatu dipol sesaat. Dipol yang terbentuk dengan cara ini
disebut dipol sesaat karena dipol itu dapat merubah milyaran kali dalam satu
detik. Pada saat berikutnya, dipol ini dapat hilang atau bahkan berbalik
arahnya. Hasilnya adalah suatu gaya tarrik-menarik antarmolekul yang lemah.
Kemudian suatu molokul untuk
membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu dipol disebut polarisabilitas.
Selain efek polarisasi, gaya tarik antar molekul juga dipengaruhi oleh area
kontak antarmolekul.
Interaksi dipol
terinduksi dan interkasi dipol sesaat-dipol terinduksi termasuk kedalam gaya
london. Dimana, gaya london itu sendiri merupakan
Gaya london adalah gaya tarik menarik yang lemah antarmolekul nonpolar
akibat terbentuknya dipol sesaat. Kekuatan gaya london bergantung pada massa
molekul relatif (M), dan bentuk molekul. Semakin besar M, zat dan semakin
panjang dan lurus bentuk molekul, semakin kuat gaya london, sehingga semakin
besar M, dan semakin panjang bentuk molekul suatu zat, semakin besar titk leleh
dan titik didihnya.
Adanya awan elektron
yang terbentuk itu dikarenakan adanya kecendrungan inti, makin luas awan
elektron penyimpangan nya makin besar. Kekuatan gaya van der waals lebih lemah
dari pada ikatan kovalen. Jika kekuatan nya besar, maka struktur molekulnya
juga besar. Gaya van der waals sangat penting untuk menjaga kestabilan suatu
molekul.
Berikut faktor-faktor yang mempengaruhi gaya van der waals:
1.
Jumlah electron dalam atom atau molekul
Makin besar ukuran atom atau
molekul, makin besar jumlah elektron sehingga makin jauh pula elektron terluar
dari inti dan makin mudah awan elektron terpolarisasi, serta makin besar gaya
dispersi.
2.
Bentuk molekul
Molekul yang memanjang/tidak bulat,
lebih mudah menjadi dipole dibandingkan dengan molekul yang bulat sehingga gaya
disperse londonnya akan semakin besar.
Ikatan Van der Waals juga ditemukan
pada polymer dan plastik. Senyawa ini dibangun oleh satu rantai molekul yang
memiliki atom karbon, berikatan secara kovalen dengan berbagai atom seperti
hidrogen, oksigen, nitrogen, dan atom lainnya. Interaksi dari setiap untaian
rantai merupakan ikatan Van der Waals. Hal ini diketahui dari pengamatan
terhadap polietilen, polietilen memiliki pola yang sama dengan gas mulia,
etilen berbentuk bentuk gas menjadi cairan dan mengkristal atau memadat sesuai
dengan pertambahan jumlah atom atau rantai molekulnya. Dispersi muatan terjadi
dari sebuah molekul etilen, C2H4, yang menyebabkan terjadinya dipol temporer
serta terjadi interaksi Van der Waals. Dalam kasus ini molekul H2C=CH2,
selanjutnya melepaskan satu pasangan elektronnya dan terjadi ikatan yang
membentuk rantai panjang atau polietilen. Pembentukan rantai yang panjang dari
molekul sederhana dikenal dengan istilah polimerisasi.
3.
Kepolaran molekul
Karena Ikatan Van Der Waals muncul
akibat adanya kepolaran, maka semakin kecil kepolaran molekulnya maka gaya Van
Der Waalsnya juga akan makin kecil.
1.
Titik didih gas mulia adalah
helium
|
-269°C
|
neon
|
-246°C
|
argon
|
-186°C
|
kripton
|
-152°C
|
xenon
|
-108°C
|
radon
|
-62°C
|
Semua unsur tersebut berada pada
molekul monoatomik.
Alasan yang mendasari bahwa titik didih meningkat
sejalan dengan menurunnya posisi unsur pada golongan adalah kenaikan jumlah
elektron, dan juga tentunya jari-jari atom. Lebih banyak elektron yang
dimiliki, dan lebih menjauh sejauh mungkin, yang paling besar memungkinkan
dipol sementara terbesar dan karena itu gaya dispersi paling besar.
Karena dipol sementara lebih besar, molekul xenon
lebih melekat (stickier) dibandingkan dengan molekul neon. Molekul neon akan
berpisah satu sama lain pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan molekul
xenon – karena itu neon memiliki titik didih yang lebih rendah.
Semakin besar ukuran molekul, maka titik didihnya
makin kuat, dan gaya van der waals nya makin besar. Molekul yang berantai lurus
mempunyai titik didih yang besar daripada molekul yang mempunyai struktur yang
bulat atau silinder, karena ketika bereaksi luas permukaannya antar molekul nya
lebih besar daripada yang molekul yang berbentuk bulat.
Sumber
pustaka :
Sukardjo.1985.Ikatan Kimia.Yogyakarta : Rineka Cipta
Sugiyarto, Kristian dan Retno.2010.Kimia
Anorganik Logam.Medan : Universitas Negeri
Medan
Syukri
S.1999.Kimia Dasar Jilid I.Bandung : ITB
