Kimia Organik Sintesis : GAYA VAN DER WAALS

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	-269Â°C
neon	-246Â°C
argon	-186Â°C
kripton	-152Â°C
xenon	-108Â°C
radon	-62Â°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

http://dellaoktaliana.blogspot.co.id/2010/10/pengertian-dari-gaya-dispresi-gaya.html

https://annisawahyufitriyanti.wordpress.com/kimia/gaya-tarik-antar-molekul/