Polarizabilitas

Pada pertemuan sebelumnya telah dibahas mengenai polarizabilitas. Polarizabilitas adalah kemampuan molekul untuk mengimbas molekul lain atau membentuk dipol sesaat atau kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk menginduksi (mengimbas) suatu dipol disebut polarisabilitas (keterpolaran). Sebelumnya telah dipelajari mengenai gaya van der waals. Polarizabilitas ini sangat berkaitan dengan materi Gaya van der Waals tersebut. Polarisabilitas ini berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron, makin mudah mengalami polarisasi. Karena jumlah elektron berkaitan dengan Mr, maka semakin besar Mr, semakin kuat gaya London. Gaya dispersi London ini termasuk gaya yang relatif lemah, karena interaksi yang terjadi adalah antar molekul nonpolar. Contoh molekul yang mengalami gaya london diantaranya: gas hidrogen, gas nitrogen, metana dan gas-gas mulia.

Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya. Molekul dengan struktur panjang mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau polarisabilitas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil.

Karena Polarizabilitas ini berhubungan dengan gaya London, maka perlu diketahui terlebih dahulu apa itu gaya London. Gaya ini merupakan gaya tarik menarik antarmolekul nonpolar akibat adanya dipol terimbas yang ditimbulkan oleh perpindahan elektron dari suatu orbital ke orbital yang lain membentuk dipol sesaat. Gaya London mengakibatkan molekul nonpolar bersifat agak polar.

Antarmolekul nonpolar terjadi tarik-menarik yang lemah akibat terbentuknya dipol sesaat. Pada waktu membahas struktur elektron, kita mengacu pada peluang untuk menemukan elektron di daerah tertentu pada waktu tertentu. Elektron senantiasa bergerak dalam orbit. Perpindahan elektron dari suatu daerah ke daerah lainnya menyebabkan suatu molekul yang secara normal bersifat nonpolar menjadi polar, sehingga terbentuk suatu dipol sesaat. Dipol yang terbentuk dengan cara itu disebut dipol sesaat karena dipol itu dapat berpindah milyaran kali dalam 1 detik. Pada saat berikutnya, dipol itu hilang atau bahkan sudah berbalik arahnya.

Namun Gaya London relatif lemah sehingga apabila suatu zat yang molekulnya hanya mengalami tarik-menarik berdasarkan Gaya London saja maka titik didih dan titik lelehnya lebih rendah dibandingkan dengan zat lain yang mengalami tarik-menarik tidak hanya berdasarkan Gaya London saja (Mr hampir sama).

Gaya London ini dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

     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 dipol dibandingkan dengan molekul yang bulat sehingga gaya dispersi londonnya akan semakin besar.

Gaya molekul seperti initerjadi antara molekul polar dengan molekul nonpolar. Dipol dari molekul
polar akan mengimbas molekul nonpolar di sekitarnya, sehingga mengalami dipol sesaat. Hasilnya adalah suatu gaya tarik elektrostatik antara dipol dan dipol sesaat.

Sumber:

https://brainly.co.id/tugas/3335799

http://nurul.kimia.upi.edu/arsipkuliah/web2011/0800643/vdw.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_antarmolekul

http://sariftaufikhidayat.blogspot.co.id/2013/09/gaya-antar-molekul.html

http://www.budhii.web.id/2015/06/gaya-dispersi-atau-gaya-london.html?m=0

Gaya Van der Waals

Pada pertemuan sebelumnya telah dibahas mengenai gaya Van der Waals. Gaya van der Waals adalah gaya antarmolekul yang paling lemah dan terdiri dari gaya dipol-dipol dan gaya dispersi. Gaya Van Der Waals juga merupakan gaya tarik menarik listrik yang relatif lemah akibat kepolaran molekul yang permanen atau terinduksi (tidak permanen). Kepolaran permanen terjadi akibat kepolaran ikatan dalam molekulnya, sedangkan kepolaran tidak permanen terjadi akibat molekulnya terinduksi oleh partikel lain yang bermuatan sehingga molekul bersifat polar sesaat secara spontan. Gaya Van Der Waals dapat terjadi antara partikel yang sama atau berbeda. Karena Ikatan Van Der Waals muncul akibat adanya kepolaran, maka semakin kecil kepolaran molekulnya maka gaya Van Der Waalsnya juga akan makin kecil.

Gaya Van der Waals terdiri dari:

     1.      Gaya antarmolekul polar (gaya Elektrostatis)

·         Molekul ionik dengan molekul ionik

·         Dipol permanan dengan dipol permanen

     2.      Gaya antarmolekul nonpolar (gaya dispersi/London )

·         Interaksi antara dipol sementara dengan dipol terinduksi

     3.      Ikatan Hidrogen

     1.      Gaya antarmolekul (Gaya Elektrostatik)

Senyawa yang bersifat polar terbentuk dari suatu molekul yang berikatan kovalen polar. Ikatan kovalen polar terjadi pada atom-atom yang memiliki perbedaan keelektronegatifan. Perbedaan ini menyebabkan pemisahan pada kedua atom yang berikatan yang digambarkan oleh besaran momen dipole.

Pada molekul HCl diatas, kelektronegatifan H=2,1 dan Cl=2,9. Sehingga terdapat perbedaan keelektronegatifan yang besar. Pada molekul HCl timbul kutub positif pada atom H dan kutub negatif pada atom Cl. Adanya dipol pada molekul, maka timbul gaya elektrostatik di antara molekul-molekulnya. Gaya elektrostatik antar molekul senyawa polar menyebabkan suatu senyawa polar dapat bercampur dengan senyawa polar lainya. Misalnya air bersifat polar dapat melarutkan senyawa-senyawa polar lainya seperti HCl, NH₃ dan alkohol.

     2.      Gaya antarmolekul nonpolar (gaya dispersi/London) 

Gaya tarik antarmolekul nonpolar pertama kali diuraikan oleh ilmuwan fisika, berasal dari Jerman yang bernama Fritz London. Sehingga disebut juga gaya London/Dispersi. Molekul nonpolar penyebaran elektron dapat dianggap merata, sehingga molekul nonpolar digambarkan berbentuk bola dengan muatan positif dan negatif berimpit pada pusat bola seperti yang ditunjukan pada gambar.

Gerakan elektron menyebabkan pada saat-saat tertentu dalam waktu yang singkat penyebaran elektron yang awalnya merata menjadi tidak merata sehingga molekul yang awalnya tidak memiliki dipol menjadi memiliki dipol atau menyebabkan muatan positif dan negatif yang awalnya berimpit dipusat bola menjadi memisah. Dipol yang terbentuk dalam waktu yang singkat disebut dipol sesaat. Perhatikan gambar di bawah ini: 

     3.      Ikatan Hidrogen dan pengaruhnya terhadap titik didih 

       Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terjadi antara atom hidrogen pada molekul yang satu dengan salah satu unsur (N, O, F) pada molekul yang lainya. Perhatikan gambar berikut:

Senyawa yang memiliki perbedaan keelektronegatifan dengan atom H adalah 

HF > H₂O > NH₃ > HCl > HBr > CH₄ > H₂S > PH₃

Sumber:

http://ilmualam.net/pengertian-gaya-van-der-waals.html

https://ajmainchemistry.files.wordpress.com/2014/04/modul-ikatan-antar-molekul.pdf

web.unair.ac.id/admin/file/f_12438_GAYAVANDERWAALS1.pdf

Tautomer

Pada pertemuan sebelumnya telah dibahas mengenai tautomer. Suatu senyawa karbonil dengan suatu hidrogen alfa yang bersifat asam, dapat berada dalam dua bentuk yang disebut tautomer: suatu tautomer keto dan sebuah tautomer enol. Tautomer adalah isomer-isomer yang berbeda satu dengan yang lainnya hanya pada posisi ikatan rangkap dan sebuah atom hidrogen berhubungan. Tautomer keto suatu senyawa karbonil mempunyai struktur karbonil seperti diharapkan. Tautomer enol (dari –ena+-ol) yang merupakan suatu alkohol vinilik, terbentuk dengan serah-terima sebuah hidrogen asam dari karbon α ke oksigen karbonil. Karena atom hidrogen berada dalam posisi yang berlainan, kedua bentuk tautometrik ini bukanlah struktur-resonansi, melainkan dua struktur berlainan yang berada dalam kesetimbangan. (harus diingat bahwa struktur-struktur resonansi berbeda hanya dalam posisi elektron).

Senyawa organik dalam senyawa – senyawa karbonil yang mempunyai atom hidrogen pada karbon-α (karbon yang terletak bersebelahan karbon karbonil) dengan cepat akan berubah-ubah antara bentuk keto dan bentuk enol.

Enol merupakan suatu struktur dengan gugus –OH yang terikat pada karbon yang berikatan rangkap. Akhiran –ena menunjukkan suatu ikatan karbon dengan karbon rangkap dua, sedangkan –ol menunjukkan gugus alkohol dan keto menunjukkan senyawa tersebut mengandung gugus karbonil. Sebagaimana tautomeri yang terjadi pada senyawa organik dalam keto – enol,  hampir seluruh tautomeri pada senyawa keto – enol, melibatkan struktur – struktur yang berbeda dalam hal letak terikatnya hidrogen secara khas, keseimbangan perubahan ini sangat menyukai struktur yang hidrogennya terikat pada karbon (bentuk keto).

Ilustrasi mekanisme tautomeri digambarkan sebagai berikut:

Sumber:

http://atom-green.blogspot.co.id/2013/10/tautomeri.html

Gumilar, A. I. 2013. “TAUTOMERI KETO-ENOL DALAM SENYAWA ORGANIK: STUDI PADA SENYAWA PEPTIDA DAN β-DIKETON”. Makalah. Bandung: UPI.