ikatan van der waalsq

8/11/2019 Ikatan Van Der Waalsq

1/12

IKATAN VAN DER WAALS

Van Der Waals lahir di Leiden Belanda sebagai putera Jacobus Van Der Waals

dan Elisabert Van Den Burg. Ia menjadi guru sekolah dan kemudian diizinkan belajardi universitas karena kurangn!a pendidikan dalam bahasa"bahasa klasik. Ia belajar

dari #$%& ' #$%( mendapat gelar dalam matematika dan )isika. Ia menikah dengan

*nna magdalena +mit dan memiliki , putri dan # putra.

-ada #$%% ia menjadi direktur sekolah dasar di Den aag. -ada #$/, ia

mendapatkan gelar doktor diba0ah -ieter 1ijke atas tesisn!a !ang berjudul Over de

continuiteit van den Gas-en Vloeistoftoestanad 2 -ada kontinuitas 3eadaan 4as dan

5air 6. -ada #$/% ia diangkat sebagai pro7esor pertama di 8niversitas *msterdam.

Van Der Waals meninggal di *msterdam pada #9&,.

-ada a0al abad ke"&: Johannes Van der Waals meneliti interaksi antar

molekul sen!a0a nonpolar dan sen!a0a polar !ang tidak memiliki ikatan hidrogen.

;enurut Van der Waals interaksi antarmolekul tersebut menghasilkan suatu ga!a

antar molekul !ang lemah. 4a!a ini dikenal sebagai ikatan Van der Waals.

- Ikatan Antarmolekul yang em!l!k! D!"ol

Ikatan Van der Waals dapat terjadi dalam tiga bentuk !aitu ikatan

antarmolekul !ang memiliki dipol ikatan antara molekul !ang memiliki dipol

molekul !ang tidak memilki dipol serta ikatan antarmolekul !ang tidak memiliki

dipol 24a!a Dipersi London6. 4a!a Van der Waals terjadi pada sen!a0a polar !ang

tidak membentuk ikatan hidrogen seperti 5l Br atau sen!a0a nonpolar !ang

memilki sedikit perbedaan keelektronegati7an.kekuatan ga!a van der 0aals lebih kecil

dibandingkan dengan ikatan hidrogen.

4a!a van der 0aals !ang terjadi di antara dipol ' dipol tersusun secara teratur.


2/12

+

padat. *dapun zat !ang memiliki ga!a van der 0aals dalam sususnan tidak teratur

2random6 biasan!a ber0ujud cair.

4a!a van der 0aals tidak men!ebabkan terjadin!a lonjakan pada titik didih.hal

ini disebabkan ga!a antarmolekuln!a bersi7at lemah.Da!a tarik dipol"dipol agaksedikit dibandingkan dengan ga!a dispersi dan pengaruhn!a han!a dapat dilihat jika

kita membandingkan dua atom dengan jumlah elektron !ang sama dan ukuran !ang

sama pula.

Dipol-dipol yang berubah-ubah sementara

Da!a tarik !ang ada di alam bersi7at elektrik. -ada molekul !ang simetris

seperti hidrogen tidak terlihat mengalami distorsi secara elektrik untuk menghasilkan

bagian positi7 ataupun bagian negati7.. *kan tetapi dan elektron terus bergerak dan

pada suatu 0aktu elektron tersebut mungkinkan ditemukan bagian di ujung molekul

membentuk . -ada ujung !ang lain sementara akan kekurangan elektron dan

menjadi + .

-ada kondisi akhir elektron sebelah kanan akan bergerak ke ujung lain. -ada

saat terjadi hal ini elektron akan elektron pada bagian kiri !ang satun!a.

Kekuatan Gaya dispersi

4a!a dispersi antara molekul"molekul adalah lebih rendah dibandingkandengan ikatan kovalen antar molekul. al ini tidak memungkinkan untuk memberikan

harga !ang eksak karena ukuran da!a tarik bervariasi sekali dengan ukuran dan

bentuk molekul.

&


3/12

Ukuran molekul mempengaruhi kekuatan ikatan daya dispersi

Berrikut ini disajikan tabel tentang titik didih gas mulia

#as ul!a T!t!k D!d!h

elium

>eon

*rgon

3ripton

?enon

1adon

"&%9@: 5

"&%A @: 5

"#$% @: 5

"#(& @: 5

"#:$ @: 5

"%& @: 5

+emua unsur tersebut diatas berada pada molekul monoatomik.*lasan !ang mendasari bah0a titik didih meningkat sejalan dengan

menurunn!a posisi unsur pada golongan adalah kenaikan jumlah elektron dan juga

jumlah jari"jari atomn!a. Lebih ban!ak elektron !ang dimiliki dan lebih menjauh

sejauh mungkin !ang paling besar memungkinkan dipol sementara tersebar dan

karena itu ga!a dispersi makin besar.

3arena dipol sementara lebih besar molekul ?enon lebih melekat 2stickier6

dibandingkan dengan molekul >eon. ;olekul >eon akan berpisah satu sama lain

pada temperatur !ang lebih rendah dibandingkan molekul ?enonkarena itu >eon

memiliki titik didih !ang lebih rendah.

al ini adalah suatu alasan 2semua !ang lainn!a sebanding6 molekul !anglebih besar memiliki lebih ban!ak elektron dan lebih menjauh dari dipol sementara

!ang dapat dihasilkan dan karena itu molekul !ang lebih besar lebih melekat.

,


4/12

$entuk molekul mem"engaruh! kekuatan gaya d!s"ers!

8kuran molekul juga begitu. ;olekul !ang panjang kurus dapat menghasilkan

dipol sementara !ang lebih besar berdasarkan pada pergerakan elektronn!a

dibandingkan molekul pendek gemuk !ang mengandung jumlah elektron !ang sama.;olekul !ang panjang kurus juga dapat lebih dekat satu sama lain.Da!a tarik

mereka lebih e7ekti7 jika molekul"molekuln!a benar"benar tertutup.

+ebagai contoh molekul hidrokarbon butana dan &"metilpropan keduan!a

memiliki rumus molekul 5A#: tetapi atom"atom disusun berbeda. -ada butana atom

karbon disusun pada rantai tunggal tetapi &"metilpropan memiliki rantai !ang lebih

pendek dengan sebuah cabang.

Butana memiliki titik didih !ang lebih tinggi karena ga!a dispersin!a lebih

besar. ;olekul !ang lebih panjang 2dan juga menghasilkan dipol sementara !ang

lebih besar6 dapat lebih berdekatan dibandingkan molekul !ang lebih pendek dan

lebih gemuk &"metilpropan.

T!t!k D!d!h em"engaruh! Kekuatan #aya Van Der Waals

+emakin kuat ikatan antar molekul titik didih semakin tinggi karena energi

!ang dibutuhkan untuk memutus ikatan akan semakin besar. Begitu pula dengan

sen!a0a nonpolar dipengaruhi oleh kekuatan ga!a Van Der Waals. Dalam hal ini ga!a

London. 3ekuatan 4a!a London dipengaruhi oleh & 7aktor !aitu jumlah a0an

elektron dan bentuk molekul.

+emakin ban!ak a0an elektron ga!a tarik menarik antar molekul dipol sesaat

semakin besar juga ikatann!a. +elain itu kenaikan titik didih juga dipengaruhi oleh

nilai ;r !ang besar. ;olekul !ang memiliki ;r !ang besar memiliki daerah gerak

elektron !ang besar. *kibatn!a peluang terjadin!a dipol sesaat lebih besar sehingga

ga!a tarik menarik molekul dipol sesaat juga semakin besar.

A


5/12

SI%AT #A&A VAN DER WAALS

Dari semua ga!a !ang terjadi pada ikatan antar molekul !ang disebut ga!a Van

der Walls tidak disangsikan lagi merupakan ga!a terlemah 0alaupun !ang paling

universal. Dikaitkan dengan energi disekitar :A sampai A: kjmol ga!a ini biasn!a

tertutupi oleh ga!a kovalen !ang lebih kuat didalam molekul !ang energin!a sekitar

A:: kjmol.

-erann!a !ang penting han!a menjelaskan interaksi diantara sesama molekul

atau sesama atom !ang orbitaln!a jenuh. Cidak seperti ikatan kovalen !ang bekerja

pada jarak inti !ang dekat dan dihubungkan dengan tumpang tindih atau pengalihan

electron dan mengakibatkan energi !ang lebih tinggi maka ikatan Van der Waals

dapat bekerja pada jarak !ang tidak dapat men!ebabkan pertumpang tindihan atau

pengalihan elektron sehingga biasan!a dikaitkan dengan energi !ang lebih kecil.

KLASI%IKASI #A&A ANTAR'LEK(L )ADA IKATAN VAN DER WAALS

1. Gaya Orientasi

4a!a orientasi terjadi pad molekul ' molekul !ang mempun!ai dipol

permanen atau molekul polar.antaraksi kutub positi7 dan molekul dengan kutub

negati7 dari molekul !ang lain akan menimbulkan ga! tarik"menarik !ang relati7

lemah.ga!a ini membutuhkan sumbangan !ang relati7 kecil kepada ga!a Van der

Waals secara keseluruhan.

3ekuatan ga!a orientasi ini akan semakin besar bila molekul ' molekul

tersebut mengalami penataan dengan ujung positi7 suatu molekul mengarah ke ujung

negati7 dari molekul !ang lain. ;isaln!a pada molekul 'molekul 5l.

2. Gaya Imbas

4a!a imbas terjadi bila terdapat molekul dengan dipol permanen berinteraksi

dengan dipol sesaat. *dan!a molekul ' molekul polar dengan dipole permanene akan

men!ebabkan imbasan dari kutub molekul polar kepada molekul nonpolar sehingga

electron dari molekul ' molekul nonpolar tersebut mengumpul pada salah satu sisi

molekul 2terdorong atau tertarik !ang menimbulkan teradin!a dipole sesaat padamolekul tersebut.

(


6/12

Cerjadin!a dipole sesaat akan berakibat adan!a ga!a tarik"menarik antar dipol

tersebut !ang menghasilkan ga!a imbas. 4a!a imbas juga memberikan andil!ang

kecil terhadap keseluruhan ga!a Van der Waals.

. Gaya Dipersi !Gaya "ondon#

Cerjadin!a ga!a dipersi dijelaskan pertama kalioleh )ritz London. 4a!a dipersi ini

terjadi pada setiap molekul maupun zat ionik han!a pada sen!a0a ionik tidak begitu

besar pengaruh. *kin tetpai pada molekul kovalen nonpolar ga!a dipersi sangat besar

pengaruhn!a.

;enurut 4a!a London terjadin!a ga!a dipersi pada molekul nonpolar akibat

adan!a pengaruh pergerakan elektron mengelilingi inti secara acak sehingga pada

suatu saa elektron"elektron tersebut akan mengumpul pada salah satu sisi molekul.

-engumpulan elektron pada salah satu sisi molekul ini mengakibatkan terjadin!a

dipol. -ada sisi !ang ban!ak elektron tersebut menjadi bermuatan negati7 sedangkan

pada sisi !ang lain terjadi kutub positi7. Dipol !ang terjadi ini akan menghilang atau

berganti tempat 2sisi6 seiring dengan terus berputarn!a elektron. leh karena si7atn!a

!ang han!a sesaat maka disebut dengan dipol sesaat.

4a!a dipersi merupakan pen!umbang terbesar dari ga!a Van der Waals. 4a!a Van

der Waals tidak memiliki arah !ang jelas hal ini terlihat pada bentuk 3ristal kovalen

!ang disa berubah pada suhu tertentu. ;isaln!a 3ristal belerang a!ng bias berbentuk

monoklin dan rhombis. al tersebut berlainan dengan ikatan ion dan kovalen

bentukn!a tidak berubah.

*da A ga!a !ang menpengaruhi 4a!a London

#. 4a!a # !ang termasuk ga!a tarik mengarah kepada !ang disebut energiorientasi dan ada dalam deretan molekul !ang partikel pen!usunn!a memiliki

momen d0ikutub permanen.Jelas sekali bah0a ga!a tarik ini akan lebih besar

apabilapartikel beraris dengan ujung positi7 berdekatan dengan ujung negati7.

3einginan dua d0ikutub untuk berorientasi secara sempurna dapat terjadi pada

jarak !ang jauh dan tarikan pada satu d0ikutub oleh d0ikutub lain

menghasilkan energi orintasi !ang tarik menarik atau energi antaraksi

d0ikutub. +umbangan ini pada energi total Van der Waals nisbi kecil.

%


7/12

+-

- -

-

+ ++

--

- +

+

+

+

-

&. Jenis ga!a !ang kedua adalah antara molekul dengan d0ikutub permanan

dengan molekul 2atau atom6 tanpa d0ikutub permanen.

Jika atom ini terkutubkan a0an elektronn!a dapat tergeser kearah !ang positi7

dari molekul d0ikutub sehingga muatan positi7 dan negative pada atom itu tidak

berimpit dan terbentuklah d0ikutub imbasan. *ntaraksi tarik"menarik diantara

d0ikutub permanen dengan dua kutub imbasan menghasilkan sumbangan kedua

kepada ikatan Van der Waals dikenal dengan energi imbasan !ang nilain!a juga kecil.

,. Energi dispersi menerangkan perilaku gas mulia biasn!a merupakan

pen!umbang terbesar kepada ga!a tarik Van der Waals.

Dua atom hidrogen !ang berjarak cukup jauh sehingga a0an bulatn!a tidak

ban!ak dapat bertumpang tindih. 3emudian beralih pada konsep electron sebagai

partikel dan mengandaikan atom pada suatu saat tertentu.

3eadaan ini disebut d0ikutub sekejap !ang dapat mengimbas atom hidrogenlain disebelahn!a menjadi d0ikutub sekejap !ang 7asen!a ber7luktuasi dengan !ang

/

-

+

-

+

-

+-

+


8/12

pertama seiring dengan gerakan electron diseputar inti. Energi disperse men!ebabkan

tarikan antara kedua dua kutub ini.

A. 4a!a kempat !ang nilain!a besar dan tergolong ga!a tolak menjadi e7ekti7

jika a0an electron terisi pada atommolekul !ang berantaraksi mulai

bertumpang tindih. al ini erat kaitann!a dengan prinsip pengucilan pauli dan

merupakan ga!a !ang sama seperti ga!a dalam kristal ion !ang

mengimbangkan tarikan elrktrostatik pada jarak keseimbangan antar ion.

*'NT'+ #A&A VAN DER WAALS

a. #as mul!a

4a!a van der 0aals !ang bekerja antara atom"atom pada golongan gas mulia

sangat lemah hal ini tern!ata dari rendahn!a titik lebur dan titik didih.

+e Ne Ar Kr ,e Rn>o. *tom

t.l. 2:36

t.d. 2:36

&

"

A&

#:

&A%

&/&

#$

$,9

$/,

,%

##%

#&:

(

#%#

#%(

$%

&:&

#

Citik lebur e F :9:3 pada tekanan &% atm. ;akin tinggi nomor atom dalam

tabel di atas makin tinggi pula titik lebur dan titik didihn!a ini berarti gaya an der

Waalsjuga makin besar.

. +alogen.

Jarak I"I &%$* dalam gas jarak ini besarn!a &%%*. makin besar nomor atom

dari halogen gaya an der Waalsmakin besar hingga titik lebur dan titik didih

makin tinggi

%/ *I/ $r/ I/ t.l 2:56 "$ "#:# "/, ##A

t.d. 2:56 "#$$ ",A# ($$ #$A

0. #ra1!t

4ra7it tersusun dari kristal molekuler atom karbon !ang berbentuk

heksagonal terikat dengan ikatan kovalen. Lapisan heksagonal ini terikat denga

lapisan lain dengan !katan an der Waals. 3arena lemahn!a ikatan ini lapisan satu

$


9/12

mudah bergerak terhadap lapisan lain hingga gra7it bersi7at lunak dan dapat dipakai

sebagai pelumas padat.

4ra7it men!erap 3 cair membentuk aliage dengan susunan 35$35#% 35&Adan

35A:. dalam hal ini 3 terdapat antara lapisan"lapisan heksagon 5.

4ra7it bereaksi dengan oksidator"oksidator kuat seperti >, atau 35#:,

membentuk oksida dengan susunan 5&9 s.d. 5,(. Boron nitrit B> mempun!ai

struktur seperti gra7it dengan letak B dan > !ang selang"seling

d. K!s! la"!san la!n

+truktur kristal gra7it disebut kisi lapisan atau layer latti$e ban!ak sen!a0a"

sen!a0a di atau tri klorida bromida dan iodida serta beberapa sul7ida dan hidroksida

membentuk sen!a0a jenis ini.

-ada sen!a0a 5d5I& tiap"tiap 5d&=di kelilingi oleh % ion 5I membentuk

struktur oktahedral dalam tiap"tiap lapisan tersusun satuan"satuan 5d5I%. atom"atom

dari lapisan di ikat oleh gaya-gaya an der Waals. Dalam hidroksida"hidrisida


10/12

+trukturn!a digambarkan sebagai kubus terpusat permukaan. ini adalah kubus

molekul iodium dengan molekul !ang lain berada pada pusat tiap muka.

rientasi molekul iodium dengan struktur ini sungguh sulit untuk

digambarkan.

+emua diagram menunjukkan sudut pandang mengambang tentang kristal.

;olekul iodium tentu saja saling bersentuhan satu sama lain. -engukuran jarak antar

atom pusat pada kristal menunjukan dua harga !ang berbeda

*tom"atom iodium pada tiap molekul tertarik berdekatan secara bersamaan

melalui ikatan kovalen. Da!atarik van der Waals antara molekul"molekuln!a lebih

lemah dan dapat memikirkan atom pada dua molekul !ang terpisah han!a saling

men!entuh satu sama lain.

g. Es

Cerdapat sedikit perbedaan sususun molekul air pada es. ;olekul air tersusun

seperti pada struktur intan.

#:


11/12

KEK(ATAN IKATAN VAN DER WAALS

5. Kerum!tan olekul4a!a antarmolekul bekerja pada jarak !ang sangat dekat. +emakin dekat jarak

antarmolekul semakin kuat ga!a antarmolekul tersebut. leh karena itu molekul '

molerkul !ang bentukn!a sederhana akan mempun!ai ga!a antarmolekul !ang lebih

kuat daripada !ang bentukn!arumit. ;isaln!a molekul n"butana mempun!ai titik

lebur #,A 3 sedangkan metal propane titik leburn!a ##A 3. -ada n"butana molekul '

molekul dapat tertata dengan kompak sehingga jarak antar molekul menjadi sangat

dekat dan terdapat ban!ak tempat pada molekul tersebut!ang saling tarik"menarik

dengan lainn!a sedangkan metil propana tidak dapat kompak dan ga!a londonn!a

menjadi lemah sehingga lebih mudah diputuskan.

/. (kuran olekul

;olekul ' molekul !ang berukuran besar akan mudah mengalami dipol sesaat

sebab elektron"elektronn!a sangat jauh dari inti sehingga pergerakan elektronn!a bias

lebih leluasa disbanding pada molekul !ang berukuran kecil. -ada deretan molekul

gas halogen 2)& 5l& Br&dan I&6 ukuran molekuln!abertambah besar sebab jari ' jariatom ) H 5l H Br H I akibatn!a elektron dapat dengan leluasa bergerak pada I &

daripada )&dan ini memba0a akibat I&lebih mudah menjadi dipol sesaat.

EKANISE )ADA IKATAN VAN DER WAALS

#. *dan!a ga!a tarik"menarik antarmolekul !ang mempu!ai perbedaan

keeletronegati7an 2adan!a dipol6 0alaupun kecil. 3arena ga!a ini terdapat

pada sen!a0a nonpolar maka perbedaaan keelektronegati7an ada tetapi kecil.

##


12/12

5ontoh pada sen!a0a 5A perbedaan keelektronegati7an 5" sebesar :A.

""""""""""""""""""""""

Ikatan

Van der 0aals

Ikatan ini terjadi pada sen!a0a"sen!a0a hidrokarbon. Jika makin besar maka

ikatann!a makin kuat. +en!a0a"sen!a0a !ang mempu!ai ikatan Van der Waals akan

mempun!ai titik didih yang sangat kecil sehingga senyawa tersebut mudah menguap

pada suhu kamar.

&. *dan!a ikatan antara molekul dari sen!a0a !ang mempun!ai perbedaankeelektronegati7an 2dipol6 dengan molekul lain !ang tidak ada perbedaan

keelektronegati7an tetapi mempun!ai pasangan elektron bebas berupa a0an

elektron. Ini terjadi karena molekul !ang mempun!ai dipol menginduksi a0an

elektron sehingga a0an elektron berubah menjdi dipol sesaat. 3emudian

dipol !ang sebenarn!a dengan dipol sesaat mengadakan ikatan !aitu ikatan

VanDer Waals.

,. *dan!a ikatan antarmolekul dari sen!a0a dengan perbedaankeelektronegati7an nol 2tidak mempun!ai dipol6. Ini terjadi pada molekul"

molekul diatomik.

#&

""5""

""5""

ikatan van der waalsq

Documents