MODUL 13 BENTUK DAN GAYA TARIK MENARIK ANTARA MOLEKUL Sifat-sifat fisik dari gas yang dipelajari pads Bab terdahulu sangat berlainan pads dua bentuk zat lainnya yaitu pads zat cair dan padat. Yang jelas kita tak akan pernah dapat melihat gas kecuali yang berwarna. Kita tak pernah menyadari bahwa udara kita mengandung berbagai macam gas kecuali bila ada angin atau melihat dawn-dawn digerakkan angin atau menemukan bahwa gas akan menyebabkan suatu tekanan. Tetapi sebaliknya dengan jelas dapat kita lihat bahwa danau berisi air atau terlihat adanya gunung es. Uap air di udara. (yang kita kenal dengan kelembaban), air dalam danau dan air yang membeku di gunung es. Semua terbentuk dari zat kimia yang sama. Semua terbentuk dari molekul-molekul air dan mempunyai sifat-sifat kimia yang sama. Yang membuat bentuknya berbeda adalah sifat-sifat fisiknya. Dalam Bab ini akan dipelajari mengapa ada perbedaan antara gas, cairan dan zat padat dan adanya sifat- sifat penting dalam cairan dan zat padat. Juga akan dipelajari tedadinya perubahan dari satu bentuk ke bentuk lainnya serta makna dari semuanya ini. PENTINGNYA GAYA TARIK MENARIK ANTARA MOLEKUL Salah satu yang menarik dari gas adalah bahwa sifat-sifatnya tak tergantung dari susunan kimianya. Tanpa terlalu banyak penyimpangan, kita dap4t menganggap gas-gas sebagai "gas ideal", asal suhunya tinggi. Kenyataannya ketidak tergantungan sifat-sifat fisik gas dari komposisi kimianyalah yang menyebabkan adanya hukum-hukum gas yang sangat berguna itu. Kebalikannya untuk cairan dan zat padat tak ada hukum yang menyeluruh (universal) dibandingkan dengan hukum gas. Sifat-sifit fisik zat cair atau zat padat sangat tergantung dari macam partikel dimana zat tersebut terbentuk. Perbedaan yang mendasar dari ketergantungan sifat-sifat gas pads komposisi kimianya mullah dimengerti bila kita ingat perbedaaan utama dari gas dengan zat cair dan zat padat—yaitu jumlah dari partikel-partikelnya--dimana jarak antara partikel- partikelnya akan mempengaruhi keefektivan gaya tarik menarik antara molekul. Jika Anda telah pernah menggunakan magnet, akan diketahui mengenai bagaimana jarak akan mempengaruhi kuatnya daya tarik. Bila dua bush magnet berdekatan. Salah satu kutub U akan menarik kutub S dari magnet yang lain secara kuat. Tetapi bila magnet tersebut sedikit dijauhkan, maka gaya tarik menariknya tak kelihatan sama sekali. Kekuatan-days tarik akan berkurang secara cepat bila jarak antara http://www.mercubuana.ac.id

masing. Sehingga ujung yang bermuatan positif akan berdekatan dengan ujung yang bermuatan negatif dari molekul lain. Karena molekul-molekul selalu bergerak dan Baling bertumbukan, maka bentuk baris seperti yang digambarkan tadi tidak dapat sempuma, lebih-lebih untuk zat-zat cair dan gas. Namun demikian, gaya tarik antara muatan yang berlawanan dari molekul-molekul dipol akan lebih menonjol dari pads gaya tolak menolak antara muatan dipol yang bersamaan, sehingga pads akhirnya selalu ada gaya tarik menarik antara molekul ( Gambar 12.1). Gaya tarik antara dipol biasanya lebih lemah dari pads ikatan ion atau ikatan kovalen (kekuatannya hanya 1% dari ikatan). Juga kekuatannya akan berkurang dengan cepat bila jarak antara dipol makin besar. Maka pengaruh gaya tarik antara molekul yang jaraknya berjauhan seperti pads gas sangat kurang sekali dibandingkan pads molekulmolekul yang letaknya berdekatan seperti pads zat cair atau zat padat. Sebab inilah mengapa molekul-molekul gas berperilaku seolah-olah tak ada gaya tarik antara molekul sama sekali. Kekuatan gaya tarik antara dipol-dipol yang molekulnya sangat polar, kuat sekali. Telah dipelajari bagaimana membandingkan polaritas Ikatan Hidrogen Gaya tarik dipol yang kuat terjadi antara molekul-molekul dimana atom hidrogen akan terikat secara kovalen kepada unsur kecil yang sangat elektronegatif seperti fluor, oksigen atau nitrogen. Dalam hal ini akan terbentuklah molekul-molekul polar yang sangat kuat dimana atom hidrogennya akan membawa sejumlah muatan positif. Karena ujung yang bermuatan positif dari dipol ini dapat mendekati ujung negatif dari dipol tetangga, maka gaya tarik antara keduanya sangat besar. Interaksi antara dipol-dipol ini dinamakan ikatan hidrogen dan kekuatannya 5 sampai 10% dari ikatan kovalen. Ikatan hidrogen adalah macam gaya tarik yang sangat penting. Dalam air misalnya, molekul-molekulnya Baling berinteraksi secara kuat antara sesamanya karena adanya ikatan hidrogen ini (Gambar 12.2). Hal ini akan menghasilkan gaya tarik yang lebih kuat dari pads gaya tarik molekul lain yang ukurannya same. Sebab adanya ikatan hidrogen inilah menyebabkan air bersifat cair pads suhu http://www.mercubuana.ac.id

menyatukan molekul tersebut. terlihat pads Gambar 12.4. Dikatakan bahwa dipol sesaat akan menginduksi dipol tetangga. Seperti terlihat, karena cara terbentuk dIW ini *An ada gaya tarik menarik sesamanya dan gaya tarik ini menghasilkan tarikan sementara yang menolong menyatukan molekul tersebut. Sesuatu yang penting mengenai Gaya London adalah cara bagaimana is berputar dan berhenti secara cepat. Dipol sesaat yang menyebabkan adanya gaya tarik sementara kemudian hilang ketika elektron melanjutkan pedalanannya. Pergerakan yang sebentar ada, kemudian Gamber 12.4. Gaya Umdon. Ketika dipol sesaat terbeniuk pada atom A ini, akan menginduksi suatu dipol pads atom B. Pemandangan seat bagaimana kepadatan elektron !rubah-ubah dalam due atom tengga, memberikan gays tarik pat antara dipol sesaat. hilang dari dipol digambarkan dalam Gambar 12.5 dan karena keberadaannya yang sebentar ini, pads umumnya Gaya London ini agak lemah. Walaupun demikian gaya ini tetap ada pads semua partikel balk pads ion-ion maupun pads molekul- molekul polar atau tidak. Peranannya sangat kecil pads gaya tarik antara ion karena gaya tarik antara ion sangatlah kuat. Tetapi Gaya London memegang peranan penting dalam gaya tarik antara molekul-molekul terutama yang nonpolar. Kekuatan Gaya London tergantung dari beberapa faktor. Salah satu adalah bagaimana kompleksnya molekul. Misalkan molekul-molekul hidrokarbon propana C3H8, dan heksana HHH yang strukturnya digambarkan di bawah ini: HHHHHH C6H141 I' I I I I I I I http://www.mercubuana.ac.id