(ntuk jelasnya, bisa dilihat pada gambar berikut*

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

A.

A. LA LAT TA AR B R BELA ELAKAN KANG G Gaya antarmoleku

Gaya antarmolekul l adalah gaya adalah gaya aksi di aksi di antara molekul- antara molekul-molek molekul ul yang menimbul yang menimbulkan kan tarikan antarmolekul dengan berbagai tingkat kekuatan. Pada suhu tertentu, kekuatan tarikan tarikan antarmolekul dengan berbagai tingkat kekuatan. Pada suhu tertentu, kekuatan tarikan antarmolekul menentukan wujud zat, yaitu gas, cair, atau padat.

antarmolekul menentukan wujud zat, yaitu gas, cair, atau padat.

Kekuat

Kekuatan an gaya antarmolek gaya antarmolekul ul lebih lemah lebih lemah diban dibanding dingkan kan ikatan kovalen maupun ikatan ikatan kovalen maupun ikatan ion. Ikatan kimia dan gaya antarmolekul memiliki perbedaan. Ikatan kimia merupakan gaya ion. Ikatan kimia dan gaya antarmolekul memiliki perbedaan. Ikatan kimia merupakan gaya tarik menarik di antara atom-atom yang berikatan, sedangkan gaya antar molekul merupakan tarik menarik di antara atom-atom yang berikatan, sedangkan gaya antar molekul merupakan gaya tarik menarik di antara molekul.

gaya tarik menarik di antara molekul.

da tiga jenis gaya antarmolekul, yaitu gaya dipol-dipol, gaya !ondon, dan ikatan

da tiga jenis gaya antarmolekul, yaitu gaya dipol-dipol, gaya !ondon, dan ikatan hidrogen. Gaya dipol-dipol dan gaya !ondon dapat dianggap sebagai satu jenis gaya, yaitu hidrogen. Gaya dipol-dipol dan gaya !ondon dapat dianggap sebagai satu jenis gaya, yaitu gaya van der "aals.

gaya van der "aals.

Gaya antarmolekul yang dihasilkan mempengaruhi si#at #isis senyawa, diantaranya titik  Gaya antarmolekul yang dihasilkan mempengaruhi si#at #isis senyawa, diantaranya titik  didih dan titik leleh, wujud zat, kekentalan, kelarutan dan berntuk permukaan cairan.

didih dan titik leleh, wujud zat, kekentalan, kelarutan dan berntuk permukaan cairan.

B.

B. RU RUMU MUSA SAN M N MAS ASAL ALAH AH

$.

$. pakah pakah yang yang dimaksud dimaksud dengan dengan gaya gaya antar antar molekul molekul %%

&.

&. pa pa saja saja macam-macam macam-macam gaya gaya antar antar molekul% molekul%

'.

'. pakah pakah pengaruh pengaruh gaya gaya antar antar molekul molekul terhadap terhadap si#at si#at #isis #isis suatu suatu zat% zat%

C

C.. T TU UJ JU UA AN N

$.

$. (ntu (ntuk meng k mengetahui etahui dan m dan memaham emahami peng i pengertian d ertian dari gay ari gaya antar m a antar moleku olekul. l.

&.

&. (ntu (ntuk men k mengetahu getahui selu i seluruh j ruh jenis-jen enis-jenis gay is gaya antar a antar molek molekul. ul.

'.

'. (ntu (ntuk menge k mengetahui dan tahui dan memaham memahami proses pe i proses pengaru ngaruh gaya ant h gaya antar molek ar molekul terha ul terhadap si#at dap si#at

#isis suatu zat.

#isis suatu zat.

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN GAYA ANTARMOLEKUL

Gaya antarmolekul adalah gaya tarik-menarik antar molekul yang saling  berdekatan. Gaya antarmolekul berbeda dengan ikatan kimia. Ikatan kimia, seperti ikatan ionik, kovalen, dan logam, semuanya adalah ikatan antar atom dalam membentuk molekul.

)edangkan gaya antar molekul adalah gaya tarik antar molekul. Kita akan mempelajari tiga macam gaya antar molekul, yaitu*

 Gaya +an der "aals

 Ikatan idrogen

 Gaya !ondon

gar dapat memahami gaya antar molekul dengan baik. kita harus memahami terlebih dahulu tentang apa yang dimaksud dengan dipol dalam suatu molekul.

a. Dipol

ipol adalah singkatan dari di polar, yang artinya dua kutub. )enyawa yang memiliki dipol adalah senyawa yang memiliki kutub positi# / ⁰ 1 di satu sisi, dan kutub negati# / ^- 1 di sisi yang lain. )enyawa yang memiliki dipol biasa disebut sebagai senyawa polar. )enyawa polar terbentuk melalui ikatan kovalen polar. Perlu diperhatikan bahwa dipol berbeda dengan ion. Kekuatan listrik yang dimiliki dipol lebih lemah dibanding kekuatan listrik ion. Kita pasti ingat, bahwa ion terdapat pada senyawa ionik, dimana molekul terbagi menjadi dua , yaitu ion positi#2kation 01 dan ion negati#2anion -1.

(ntuk memahami perbedaan antara ion dan dipol, mari kita perhatikan gambar   berikut*

ari gambar di atas dapat dilihat bahwa pada senyawa ion, molekul terbagi bisa  juga dikatakan terbelah1 menjadi dua bagian. 3adi ion positi# dan ion negati# sebenarnya

terpisah. 4ereka bersatu hanya karena adanya gaya tarik-menarik antar ion positi# dan

negati# gaya coulomb1.Pada senyawa polar, tidak terjadi pemisahan.4olekul

merupakan satu kesatuan. anya saja pada satu sisi2tepi terdapat kutub positi# / ⁰ 1 dan

di sisi yang lain terdapat kutubnegati# / ^- 1.(ntuk senyawa non polar, sama sekali tidak 

B. MACAM-MACAM GAYA ANTARMOLEKUL

1. Gaya Va !"# $aal% &Gaya 'a#i( a'a#a !ipol-!ipol)

Gaya +an der "aals merupakan gaya tarik antar dipol pada molekul polar.

4olekul polar memiliki ujung-ujung yang muatannya berlawanan. Ketika dikumpulkan, maka molekul polar akan mengatur dirinya membentuk #ormasi1 sedemikian hingga ujung yang bermuatan positi# akan berdekatan dengan ujung yang  bermuata negati# dari molekul lain. tapi tentu saja #ormasinya tidak statis2tetap, kenapa%

Karena sebenarnya molekul selalu bergerak dan bertumbukan2tabrakan.

Ca'a'a*

4olekul , atom, zat akan diam tak bergerak jika energi kinetiknya 6 7 nol1. Keadaan ini disebut keadaan diam mutlak, dicapai jika benda berada pada suhu 7 ⁷ K -&8' ⁷ 91

(ntuk jelasnya, bisa dilihat pada gambar berikut*

Gaya +an der "aals diperlihatkan dengan garis putus-putus1. Kekuatan gaya tarik antara dipol ini biasanya lebih lemah dari kekuatan ikatan ionik atau kovalen

kekuatannya hanya $: dari ikatan1. Kekuatannya juga akan berkurang dengan cepat bila

 jarak antar dipol makin besar. jadi gaya +an der "aaals suatu molekul akan lebih kuat

 pada #ase padat dibanding cair dan gas. )ebenarnya gaya dipol-dipol dan gaya london

masuk ke dalam macam-macam gaya van der "alls. ;api akan dijabarkan agar lebih jelas.

+. I(a'a Hi!#o,"

Ikatan hidrogen adalah ikatan yang terjadi antara atom hidrogen pada satu molekul dengan atom nitrogen <1, oksigen =1, atu #luor >1 pada molekul yang lain.

Gaya tarik dipol yang kuat terjadi antara molekul-molekul tersebut. Gaya tarik antar  molekul yang terjadi memiliki kekuatan ? sampai $7: dari ikatan kovalen. . Ikatan

idrogen juga dapat dide#enisikan sebagai sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. "alaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Ikatan hidrogen seperti interaksi dipol-dipol dari +an der "aals.

Perbedaannya adalah muatan parsial positi#nya berasal dari sebuah atom hidrogen dalam sebuah molekul. )edangkan muatan parsial negati#nya berasal dari sebuah molekul yang dibangun oleh atom yang memiliki elektronegati#itas yang besar, seperti atom >lor >1, =ksigen =1, <itrogen <1. 4uatan parsial negati# tersebut berasal dari  pasangan elektron bebas yang dimilikinya.

Gambaran ikatan hidrogen dapat dilihat pada gambar berikut*

Ikatan hidrogen diperlihatkan pada garis biru putus-putus1. 4eskipun tidak  terlalu kuat, ikatan hidrogen tersebar diseluruh molekul. Inilah sebabnya air  & =1 memiliki titik didih yang relati# lebih tinggi bila dibandingkan dengan senyawa lain dengan berat molekul 4r1 yang hampir sama. )ebut misalnya 9= &   4r6@A1 dalam suhu kamar sudah berwujud gas, sedangkan air  & =1 dengan berat molekul lebih kecil

4r6$A1 pada suhu kamar &7 ⁷ 91 masih berada pada #ase cair.

Bang harus diperhatikan bahwa*

a1 idrogen tertarik secara langsung pada salah satu yang unsur yang paling elektro negati#, menyababkan hidrogen memperoleh jumlah muatan positi# yang signi#ikan.

 b1 ;iap-tiap unsur yang mana hidrogen tertarik padanya tidak hanya negati# secara signi#ikan, tetapi juga memiliki satu-satunya pasangan elektron bebas yang akti#.

4acam-macam ikatan hidrogen*

a1 Ikatan idrogen Intermolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada molekul yang berbada antar molekul1. 9ontohnya reaksi antara  & = dengan 9l ^- aC1 terdapat beberapa ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul, yaitu  ^/0   dan 9l ^/- sebanyak pasangan elektron bebas disekitar ion 9l. @ pasang elektron bebas1.

 b1 Ikatan odrogen Intramolekular, yaitu ikatan hidrogen yang terjadi pada satu molekul dalam satu senyawa1. 9ontohnya molekul air  & =1, dalam air terdapat ikatan hidrogen sejumlah pasangan elektron bebas pada pusat senyawa.

c1 Ikatan hidrogen intramolekular banyak ditemukan dalam makromolekul seperti  protein dan asam nukleat dimana ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama yang berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.

ir, sebagai dasar kehidupan, disatukan dengan ikatan hidrogen. Gaya tarik  antara molekul polar yang mengandung hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari molekul oksigen. Pada ikatan polar setiap atom hidrogen bermuatan agak positi# sehingga dapat menarik elektron. Ikatan hidrogen menyebabkan titik didih dan titik leleh air tinggi  bila dibandingkan molekul lain yang kecil tapi molekulnya nonpolar.

Deberapa gugus hidroksil memberikan banyak kesempatan untuk ikatan hidrogen dan mengarah pada viskositas tinggi zat-zat seperti gliserin dan sirup gula. mengandung gugus hidroksi E= atau gugus amino E< &   relati# lebih larut dalam air disebabkan karena pembentukan ikatan hidrogen dengan molekul air.

•

imerisasi asam karboksilat seperti asam asetat 9 ' 9== juga merupakan contoh yang sangat baik adanya ikatan hidrogen.

•

)ecara #isika titik didih suatu molekul seharusnya bergantung pada berat molekulnya,

yakni semakin berat molekul suatu senyawa maka makin sulit menguap maka semakin

tinggi titik didihnya. <amun #akta eksperimen titik didih senyawa hidrida unsur-unsur 

golongan +, +I, +II menunjukkan adanya penyimpangan.

>aktor->aktor Bang 4empengaruhi ikatan hidrogen

a1 El"('#o",a'ii'a% , adalah suatu ukuran kecenderungan atom untuk menarik   pasangan elektron ikatan. 3ika atom-atom memiliki elektronegati#itas yang setara,

keduanya memiliki kecenderungan yang sama untuk menarik pasangan elektron ikatan, dan karena itu akan ditemukan setengah rata-rata antara kedua atom, sebagai contoh, pada molekul  &  atau 9l & . Fsemakin besar perbedaan keelektronegati#an atom dalam suatu molekul atau antarmolekul, maka semakin kuat ikatan hidrogen

 b1 Pola#i'a%, adalah kepolaran suatu unsur yang berikatan dengan unsur lain dan masih terdapat pasangan elektron bebas pada pusat molekulnya. F)emakin banyak pasangan elektron bebas pasangan elektron tak berikatan1, maka semakin mudah membentuk  ikatan hidrogen

. Gaya Lo!o

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 !ondon mengakibatkan molekul nonpolar   bersi#at agak polar. Kemudahan suatu molekul menghasilkan dipol sesaat yang dapat ke

mengimbas ke molekul di sekitarnya disebut polarisabilitas. Polarisabilitas berkaitan dengan massa molekul relati# 4r1 dan bentuk molekul. H3ika 4r semakin besar, molekul semakin mudah mengalami polarisasi sehingga gaya !ondon semakin kuatH. )emakin mudah molekul mengalami polarisasi, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnnya. =leh karena itu semakin besar 4r semakin besar titik didih dan titik lelehnya.

K"'"#a,a*

 <amun Gaya !ondon relati# lemah sehingga apabila suatu zat yang molekulnya hanya mengalami tarik-menarik berdasarkan Gaya !ondon saja maka titik didih dan titik  lelehnya lebih rendah dibandingkan dengan zat lain yang mengalami tarik-menarik tidak  hanya berdasarkan Gaya !ondon saja 4r hampir sama1

Ikatan +an der "aals juga ditemukan pada polymer dan plastik. )enyawa 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 +an der "aals. al 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. ispersi muatan terjadi dari sebuah molekul etilen,

9 &  @ , yang menyebabkan terjadinya dipol temporer serta terjadi interaksi +an der "aals.

alam kasus ini molekul  & 969 & , 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.

4akin rumit molekul 4r makin besar1 4r disebut juga 4assa atom relati#, maka gaya london makin kuat.

 b1 (kuran 4olekul

4akin besar ukuran molekul, gaya london juga makin kuat. hal ini dikarenakan molekul besar lebih mudah terpolarisasi, sehingga dipol sesaat lebih mudah terjadi.

c1 3umlah atom didalam molekul

)emakin banyak jumlah atom didalam molekul maka akan semakin besar kekuatan gaya londonnya.

C. PENGARUH GAYA ANTARMOLEKUL TERHADAP SI/AT /ISIS SUATU 0AT Gaya antarmolekul yang dihasilkan mempengaruhi si#at #isis senyawa, diantaranya titik didih dan titik leleh, wujud zat, kekentalan, kelarutan dan berntuk   permukaan cairan.

1. P",a#2i(a'a Hi!#o," '"#2a!ap Ti'i( Di!i2 !a Ti'i( L"l"2

Peristiwa pendidihan dan pelelehan pada dasarnya merupakan pemutusan ikatan.

)emakin kuat ikatan yang terjadi, semakin tinggi titik didih dan titik leleh zat. engan semakin besar 4r, titik didih dan titik leleh pun semankin tinggi.

Gbr. ;itikdidih Fibrida unsur-unsurgolonganI+,+,+I,dan +II.

 ;itikdidihtertinggiadapada  & 7,sedangkan paling rendah <e1

Perhatikan baik-baik titik didih senyawa unsure hidrida golongan I+, +, +I, +II, dan +III  pada gra#ik diatas yang mempengaruhi titik didih senyawa unsure hidrida golongan I+, +, +I, +II, dan +III adalah Gaya +an der "aals.

alam satu golongan, dari atas kebawah, unsure memiliki Gaya +an der "alls yang semakin bertambah sebanding dengan bertambah besarnya 4r. )ebagai akibat yang seharusnya, titik didih dari atas kebawah dalam satu golongan semakin  bertambah. <amun kenyataannya tidaklah demikian.

Perhatikan titik didih &=, > dan <'.Ketiganya memiliki titik didih yang  berbeda jauh dengan senyawa hidrida yang lain. al ini karena ikatan hydrogen lebih

kuat dibandingkan gaya +an er "aals.

)eperti ikatan hidrogen, kekuatangaya !ondon berbanding lurus dengan t itik  didih dan titik leleh. 3umlah elektron yang dimiliki suatu molekul akan berbanding lurus dengan massa molekul relati#nya (Mr). )elain itu, struktur molekul mempengaruhi kekuatangaya !ondon. S"3a(i la% p"#3(aa %"'24 a#'iya

%"3a(i %"!i(i' 5a6a,4 ,aya Lo!o a(a %"3a(i (a'.

9l dibandingkan dengan I Pada senyawa polar 9l dibandingkan I, 9l memiliki gaya tarik dipole lebih besar dibandingkan dengan I, tetapi gaya !ondon  pada 9l akan lebih kecil dibandingkan dengan I, seperti di tunjukkan pada table  berikut ini*

;abel perbandingan antara 9l dan I

ari table terlihat bahwa titik didih pada I lebih besar dibandingkan dengan

9l, yang berartigaya +an der "aals pada 9l lebih kecil dibandingkan dengan I.

al ini disebabkan pada I gaya !ondon memberikan pengaruh yang sangat besar  dibandingkan gaya tarik dipole pada 9l

 CCl4 dibandingkan dengan CHCl3. 99l' termasuk senyawa polar sehingga gaya +an der "aals-nya dipengaruhi oleh gaya !ondon dan gaya tarik dipol-dipol, sedangkan pada 99l@ termasuk senyawa non polar yang berarti gaya +an der "aals hanya dipengaruhi oleh gaya !ondon saja.

ari hasil pengukuran ternyata titik didh 99l' lebih kecil dibandingkan 99l@.

)ehingga Gaya !ondon sangat mempengaruhi besarnya titik didih pada senyawa.

)truktur 99l@ yang mempunyai 4r lebih besar dari 99l', mempunyai titik didih lebih tinggi. al tersebut dipengaruhi oleh gaya !ondon yang bekerja pada 99l@

yang non polar.

'. P",a#2 Gaya A'a#3ol"(l '"#2a!ap $7! Ga%

Pada suhu rendah, gas nitrogen berwujud cair dan pada suhu tinggi berwujud gas.

al ini dikarenakan pada suhu rendah, atom-atom < pada molekul <& berikatan kovalen intramolekul1 yang sangat kuat dan gaya antar molekulnya lemah, sehingga  berbentuk cair. <amun pada suhu tinggi, gaya antar molekul <& tidak mampu

mempertahankan jarak sehingga merenggang dan mengubahnya menjadi gas.

8. P",a#2 Gaya A'a#3ol"(l '"#2a!ap K"("'ala Cai#a

Kekentalan merupakan ukuran halangan suatu zat untuk mengalir. al ini dipengaruhi oleh gaya antar molekul. )emakin kuat gaya anta rmolekul, zat akan suli tmengalir 

kekentalannya tinggi1, dan sebaliknya. Kenaikan suhu akan mempengaruhi jarak antar  molekul sehingga kekuatan gaya dan kekentalan berkurang.

9. P",a#2 Gaya A'a#3ol"(l '"#2a!ap K"la#'a

Kelarutan adalah kemampuan zat terlarut bercampur secara homogeny dalam zat  pelarut. da ' jenis gaya tarik dalam larutan, yaitu gaya tarik antar zat terlarut -1, zat terlarut-zat pelarut -D1, dan antar zat pelarut D-D1. )elain itu, terdapat prinsip  Like Dissolved Like, dimana senyawa polar akan larut dalam senyawa polar, dans

enyawa nonpolar larut dalam senyawa nonpolar.

:. P",a#2 Gaya A'a#3ol"(l '"#2a!ap B"'( P"#3(aa Cai#a

Gaya antar molekul dapat menyebabkan permukaan cairan menjadi cekung atau cembung. Interaksi antara molekul yang berbeda cairan dengan wadah yang di tempati1 disebut adhesi. )edangkan interaksi antar molekul yang sama antar molekul cairan1 disebut kohesi. 3ika adhesi lebih kuat dari pada kohesi, permukaan cairan akan  berbentuk cekung. an sebaliknya, jika kohesi lebih kuat dari adhesi, maka permukaan

cairan cembung