POLARISABILITAS

Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu molekul disebut polarisabilitas. Polarisabilitas berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Polarisabilitas sangat berkaitan dengan Gaya London, dengan adanya gaya tersebut dapat mempengaruhi polarisabilitas suatu molekul. Gaya London itu sendiri adalah gaya tarik lemah yang disebabkan oleh adanya dipol imbasan sesaat. Dipol sesaat pada suatu atom dapat mengimbas atom yang berada di sekitarnya sehingga terjadilah dipol terimbas yang menyebabkan gaya tarik-menarik antara dipol sesaat dengan dipol terimbas. Gaya ini yang disebut sebagai Gaya London.

Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul disebut polarisabilitas.

Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron dalam molekul, makin mudah mengalami polarisasi. Oleh karena jumlah elektron berkaitan dengan massa molekul relatif, maka dapat dikatakan bahwa makin besar massa molekul relatif, makin kuat gaya London. Misalnya, radon (Ar = 222) mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan helium (Ar = 4), 221 K untuk Rn dibandingkan dengan 4 K untuk He. Molekul yang bentuknya panjang lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan molekul yang kecil, kompak, dan simetris. Misalnya, normal pentana mempunyai titik cair dan titik didih yang lebih tinggi dibandingkan neopentana. Kedua zat itu mempunyai massa molekul relatif yang sama besar. Lebih jelasnya, hal – hal yang mempengaruhi gaya London adalah sebagai berikut :

1.      Ukuran Molekul

a)      Semakin berat dan luas suatu molekul dan atom akan membentuk gaya dispersi yang semakin kuat.

b)      Semakin luas suatu molekul dan atom, rata-rata elektron valensi semakin jauh dari inti. Elektron valensi tersebut akan tertahan lebih kuat dan semakin mudah dapat membentuk dipol sementara.

c)      Distribusi elektron yang mudah di sekeliling molekul atau atom dapat terdistorsi yang disebut dengan polarisabilitas.

2.      Bentuk Molekul

a)      Pada suhu ruang, neopentana berwujud gas, sementara n-pentana berwujud cair. 

b)      Gaya dispersi London anatar molekul n-pentana lebih kuat dari pada molekul neopentana. 

c)      Bentuk silindris dari molekul n-pentana membuat dapat berkontak satu sama lain daripada bentuk sferis dari neopentana.

 

           Gaya London merupakan salah satu jenis gaya antarmolekul yaitu elektromagnetik yang terjadi antara molekul-molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul. Gaya tersebut dapat berupa kohesi antara molekul serupa, seperti contohnya pada tegangan permukaan, atau adhesi antara molekul tak serupa, contohnya pada kapilaritas. Gaya antarmolekul yang dihasilkan mempengaruhi sifat fisis senyawa, diantaranya titik didih dan titik leleh, wujud zat, kekentalan, kelarutan dan berntuk permukaan cairan. Berikut penjelasannya :

1. Pengaruh ikatan Hidrogen terhadap Titik Didih dan Titik Leleh

Peristiwa pendidihan dan pelelehan pada dasarnya merupakan pemutusan ikatan. Semakin kuat ikatan yang terjadi, semakin tinggi titik didih dan titik leleh zat. Dengan semakin besar Mr, titik didih dan titik leleh pun semankin tinggi.

 

Perhatikan baik-baik titik didih senyawa unsur hidrida golongan IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA pada grafik diatas yang mempengaruhi titik didih senyawa unsur hidrida golongan IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA adalah Gaya Van der Waals.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, unsur memiliki Gaya Van der Walls yang semakin bertambah sebanding dengan bertambah besarnya Mr. Sebagai akibat yang seharusnya, titik didih dari atas ke bawah dalam satu golongan semakin bertambah. Namun kenyataannya tidaklah demikian.

Perhatikan titik didih H2O, HF dan NH3. Ketiganya memiliki titik didih yang berbeda jauh dengan senyawa hidrida yang lain. Hal ini karena ikatan hydrogen lebih kuat dibandingkan gaya Van Der Waals.
2. Pengaruh Gaya London terhadap Titik Didih dan Titik Leleh

Seperti ikatan hidrogen, kekuatan gaya London berbanding lurus dengan titik didih dan titik leleh. Jumlah elektron yang dimiliki suatu molekul akan berbanding lurus dengan massa molekul relatifnya (Mr). Selain itu, struktur molekul mempengaruhi kekuatan gaya London. Semakin luas permukaan sentuh, artinya semakin sedikit cabang, gaya London akan semakin kuat.

HCl dibandingkan dengan HI

Pada senyawa polar HCl dibandingkan HI, HCl memiliki gaya tarik dipol lebih besar dibandingkan dengan HI, tetapi gaya london pada HCl akan lebih kecil dibandingkan dengan HI, seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini.

 

Dari tabel terlihat bahwa titik didih pada HI lebih besar dibandingkan dengan HCl, yang berarti gaya Van der Waals pada HCl lebih kecil dibandingkan dengan HI. Hal ini disebabkan pada HI gaya london memberikan pengaruh yang sangat besar dibandingkan gaya tarik dipol pada HCl.

3. Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Wujud Gas

Pada suhu rendah, gas nitrogen berwujud cair dan pada suhu tinggi berwujud gas. Hal ini dikarenakan pada suhu rendah, atom-atom N pada molekul N2 berikatan kovalen (intramolekul) yang sangat kuat dan gaya antarmolekulnya lemah, sehingga berbentuk cair. Namun pada suhu tinggi, gaya antarmolekul N2 tidak mampu mempertahankan jarak sehingga merenggang dan mengubahnya menjadi gas.

4. Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Kekentalan Cairan

Kekentalan merupakan ukuran halangan suatu zat untuk mengalir. Hal ini dipengaruhi oleh gaya antarmolekul. Semakin kuat gaya antar molekul, zat akan sulit mengalir (kekentalannya tinggi), dan sebaliknya.

Kenaikan suhu akan mempengaruhi jarak antarmolekul sehingga kekuatan gaya dan kekentalan berkurang.

5. Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Kelarutan

Kelarutan adalah kemampuan zat terlarut bercampur secara homogen dalam zat pelarut. Ada 3 jenis gaya tarik dalam larutan, yaitu gaya tarik antar zat terlarut (A-A), zat terlarut-zat pelarut (A-B), dan antar zat pelarut (B-B). Selain itu, terdapat prinsip Like Dissolved Like, dimana senyawa polar akan larut dalam senyawa polar, dan senyawa nonpolar larut dalam senyawa nonpolar.

6. Pengaruh Gaya Antarmolekul terhadap Bentuk Permukaan Cairan

Gaya antarmolekul dapat menyebabkan permukaan cairan menjadi cekung atau cembung. Interaksi antara molekul yang berbeda (cairan dengan wadah yang ditempati) disebut adhesi. Sedangkan interaksi antarmolekul yang sama (antarmolekul cairan) disebut kohesi.

Jika adhesi lebih kuat daripada kohesi, permukaan cairan akan berbentuk cekung. Dan sebaliknya, jika kohesi lebih kuat dari adhesi, maka permukaan cairan cembung.

REFERENSI

http://www.chem.uwimona.edu.jm/courses/CHEM1902/IC10K_MG_Fajans.html

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

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

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

http://saintpaul50.blogspot.co.id/2014/06/gaya-london.html