POLARIZABILITAS

Polarizabilitas dapat dinyatakan sebagai hubungan kekerabatan yang terjadi pada intramolekul (interaksi antar molekul senyawa). Sementara itu, momendipol (µ) merupakan jumlah vektor dari momen ikatan dan momen pasangan elektron bebas dalam suatu molekul. Molekul dikatakan bersifat polar jika memiliki µ > 0 atau µ ≠ 0 dan dikatakan bersifat nonpolar jika memiliki µ = 0. Kemudahan elektron terganggu oleh medan listrik luar (kemudahan menginduksi dikutub) disebut polarizabilitas (tingkat keterpolaran suatu senyawa). 

 

Polarizabilitas dapat meningkat saat awan elektron sulit dikendalikan. Selain itu, polarizabilitas akan meningkat sesuai dengan jumlah elektron dalam molekul. Polarizabilitas erat kaitannya dengan masssa molekul relatif (Mr) dan bentuk suatu molekul. Secara umum, molekul berhubungan dengan elektron sehingga menyebabkan polarizabilitas molekul dan kekuatan gaya london seiring dengan meningkatnya bobot molekul.

Pada gaya antarmolekul umumnya dimiliki senyawa kovalen nonpolar yang tidak memiliki dipol (memiliki muatan namun tidak terkutubkan). Molekul-molekul pada senyawa kovalen nonpolar tersusun dari inti atom dan elektron-elektron yang selalu bergerak bebas. Karena elektron selalu bergerak, muatan pada molekul nonpolar akhirnya terkutubkan (dipol sesaat) yangkemudian dapat menginduksi molekul nonpolar lainnya (dipol terinduksi).

Gaya antarmolekul tersebut disebut juga sebagai gaya dispersi London. Gaya yang terjadi pada dispersi londonn merupakan gaya yang dapat dikatakan relatif lemah, hal ini disebabkan karena interaksi yang terjadi pada gaya ini merupakan interaksi antar molekul yang bersifat nonpolar. Adapun contoh molekul yang mengalami gaya london diantaranya: gas hidrogen, gas nitrogen, metana. Dua buah molekul nonpolar berinteraksi, kemudian salah satu molekul mulai terkutubkan karena pergerakan elektron yang bebas membentuk dipol sesaat. Disebut dipol sesaat karena dipol molekul tersebut dapat berpindah milyaran ribu kali dalam satu detik. Pada saat berikutnya dipol itu hilang atau bahkan sudah berbalik arahnya. Molekul tersebut kemudian menginduksi molekul non polar yang lainnya. Sehingga terjadi gaya dipol terinduksi. Oleh karena itu, gaya antar molekul ini disebut gaya dipol sesaat-dipol terinduksi (gaya dispersi London).

Selain terjadi pada antar senyawa nonpolar, Gaya London juga merupakan bagian dari gaya yang antar molekul yang terjadi antara molekul polar dengan molekul nonpolar, serta antara molekul polar dengan polar. Molekul non polar terdiri atas inti-nti atom dan elektron-elektron. Inti-inti atom dan elektron-elektron selalu dalam keadaan bergerak. Andaikata atom-atom unsur gas mulia dianggap sebagai molekul monoatomik maka distribusi dari rata-rata inti atom dan elektron-elektronyang berlalu dalam keadaan bergerak disekitar inti atom menghasilkan pusat muatan positif dan pusat muatan negatif yang berimpit di satu titik sehingga sehingga molekul monoatomik tersebut bersifat nonpolar. Molekul nonatomik tersebut dapat digambarkan dengan lingkaran yang ditengahnya terdapat tanda ±. Awan elektron atau rapatan elektron dari molekul tersebut dianggap memiliki simetri bola (Spericelly symmetric ). Terjadinya gaya london antara molekul-molekul monoatomik dapat disebabkan karena elektron selalu dalam keadaan bergerak maka pada suatu saat yang singkat dapat terjadi polarisasi rapatan elektron. Selain itu, bentuk awan elektron dianggap mengalami devisiasi dari simentri bola. Hal ini menyebabkan pusat muatan positif dan pusat muatan negatif memisah dan molekul dikatakan memiliki dipol sesaat (Instataneous dipol) atau dipol sekejap. Kebolehpolaran molekul yang berisomer tegantung pada bentuknya. Semakin tinggi tingkat simentri suatu molekul, maka awan elektronnya akan semakin sulit untuk dipolarisasi sehingga kebolehpolarannya semakin rendah, akibat dipol sesaat molekul tersebut semakin sulit terbentuk. Elektron pada suatu atom mengalami pergerakan dalam orbital. Pergerakan atau perpindahan elektron pada suatu atom dapat mengakibatkan tidak meratanya kepadatan elektron pada atom, sehingga atom tersebut mempunyai satu sisi dipol dengan muatan lebih negatif dibandingkan sisi yang lain. Apabila 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. Kemudian Gaya antarmolekul ini terjadi antara ion dan senyawa kovalen polar. Ketika dilarutkan dalam senyawa kovalen polar, senyawa ion akan terionisasi menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif akan tarik menarik dengan dipol negatif, dan sebaliknya.

Sumber :

http://rahmani8n.blogspot.co.id/2013/11/kimia-gaya-van-der-waals.html

http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/06/gaya-london-gaya-tarik-dipol-dipol.html

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

GAYA VAN DER WAALS

Dalam ilmu kimia Gaya van der Waals merujuk pada jenis tertentu gaya antar molekul. Pada awalnya hal ini merujuk pada semua jenis gaya antar molekul, namun lebih umum merujuk pada gaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul menjadi dipol. Gaya van der Waals adalah interaksi lemah antara molekul yang melibatkan dipol dimana terjadinya molekul polar memiliki interaksi dipol-dipol permanen. Pada umumnya 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 dipole-dipol terinduksi). Ikatan Van Der Waals terdapat antar molekul zat cair atau padat dan sangat lemah. Gaya Van Der Waals dahulu dipakai untuk menunjukkan semua jenis gaya tarik-menarik antar molekul.

Pada kondisi tertentu, molekul-molekul dapat berada dalam fase dipol seketika ketika salah satu muatan negative berada di sisi tertentu. Molekul dapat menarik atau menolak elektron lain dalam keadaan dipol sehingga menyebabkan atom lain menjadi dipole. Gaya tarik menarik yang muncul sesaat ini merupakan gaya Van Der Waals. Gaya van der waals dapat terjadi antara partikel yang sama atau berbeda .sama halnya dengan gaya kohesi (gaya antara partikel – partikel zat yang sama ) yang di pelajari disekolah lanjutan. Gaya ini terjadi karena adanya sifat kepolaran partikel tersebut. Makin kecil kepolaran makin kecil pula gaya van der waals-nya.

Momen polar memiliki interasi dipol-dipol permanen. Gaya van der waals termasuk gaya tarik menarik dan tolak menolak antara atom, molekul dan permukaan serta antar molekul lainnya. Pada gaya van der waals relatif lebih lemah jika dibandingkan dengan ikatan kovalen. Ikatan van der waals memiliki peranan yang besar dalam kimia supramolekul, biologi struktural, polimer, nanoteknologi, kimia permukaan, dan fisika bahan padat.

Gaya Van Der Walls dapat dibagi berdasarkan jenis kepolaran molekulnya, yaitu :

Interaksi ion – dipol : Pada interaksi ini terjadi gaya antarmolekul ini terjadi antara ion dan senyawa kovalen polar. Ketika dilarutkan dalam senyawa kovalen polar, senyawa ion akan terionisasi menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif akan tarik menarik dengan dipol negatif, dan sebaliknya. Selain gaya ion-dipol, juga dikenal gaya ion-dipol sesaat, dimana terjadi dari interaksi antar gaya dipol-dipol terinduksi dengan gaya ion-dipol. Jika ion dari senyawa ion berdekatan dengan molekul nonpolar, ion tersebut dapat menginduksi dipol molekul nonpolar. Dipol terinduksi molekul nonpolar yang dihasilkan akan berikatan dengan ion.

Interaksi dipol – dipol: Pada interaksi ini terjadi antara sesama molekul polar (dipol). Interaksi ini terjadi antara ekor dan kepala dimana jika berlawanan kutub maka akan tarik-menarik dan sebaliknya.

Interaksi ion - dipol terinduksi : Pada interaksi ini terjadi antara aksi ion dengan dipol terinduksi. Dipol terinduksi merupakan molekul netral yang menjadi dipol akibat induksi partikel bermuatan yang berada didekatnya. Partikel penginduksi tersebut dapat berupa ion atau dipol lain dimana kemampuan menginduksi ion lebih besar daripada kemampuan menginduksi dipol karena muatan ion yang juga jauh lebih besar. Interaksi ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil daripada dipol permanen.

Interaksi dipol - dipol terinduksi : Pada interaksi ini terjadi pada 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.

Interaksi dipol terinduksi - dipol terinduksi : Pada interaksi ini terikat selalu bergerak mengelilingi inti elektron yang bergerak dapat mengimbas atau menginduksi sesaat pada tetangga sehingga molekul tetangga menjadi polar terinduksi sesaat molekul ini pula dapat menginduksi molekul tetangga lainnya sehingga terbentuk molekul-molekul dipol sesaat.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi Ikatan Van Der Waals

Bentuk molekul : Apabila bentuk molekul yang memanjang, maka bentuk ini 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.

Titik didih : Titik didih menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi gaya van der waals karena 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.

Jumlah electron dalam atom atau molekul : Semakin 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.

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.

Gaya Dispersi London

Gaya London merupakan jenis gaya dispersi yang terjadi pada atom atau molekul, baik polar maupun nonpolar. Gaya ini timbul akibat dari pergeseran sementara (dipol sementara) muatan elektron dalam molekul homogen. Gaya London terjadi akibat kebolehpolaran atau distorsi “awan elektron” dari suatu molekul membentuk dipol sementara (molekul polar bersifat dipol permanen). Gaya dispersi London adalah gaya antarmolekul yang terjadi antara atom dan antara molekul nonpolar akibat gerakan elektron.

Gaya dipol-dipol merupakan hasil dari daya tarik ujung positif dipol yang satu ke ujung negatif dari dipol tetangga. Pada saat tertentu distribusi elektron mungkin tidak merata, sehingga timbul dipol sesaat. Dipol lemah dan sementara ini kemudian mempengaruhi atom tetangga helium melalui tarik dan tolakan elektrostatik. Ini akan menginduksi dipol atom helium terdekat. Dayatarik antarmolekul adalah dayatarik yang terjadi antara suatu molekul dan molekul tetangganya. Gaya tarik yang mengikat molekul secara tersendiri (sebagai contoh, ikatan kovalen) dikenal dengan dayatarik intramolekul. Dua kata tersebut membingungkan yang mana untuk lebih amannya membuang salah satu diantaranya dan tidak digunakan lagi. Istilah “intramolekul” tidak akan digunakan lagi pada bagian ini. Semua molekul mengalami dayatarik antarmolekul, meskipun pada beberapa kasus dayatarik yang terjadi sangatlah lemah.

Reference :
http://kimiadahsyat.blogspot.co.id/2009/06/gaya-london-gaya-dispersi.html

http://kreatifitasbelajar.blogspot.co.id/2013/05/bismut.html

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