Simak Materi Kimia Kelas 11 tentang Ikatan Antarmolekul, materi ini bagian dari Bab II Ikatan Kimia pada buku Kimia untuk SMA/MA Kelas XI. Ikatan antarmolekul terjadi karena adanya gaya elektromagnetik di antara molekul-molekul dan memiliki kekuatan yang jauh lebih lemah dibandingkan ikatan antaratom.
Meskipun lemah, gaya antarmolekul mempunyai peranan penting dalam menentukan keadaan fisik suatu zat. Gaya tersebut dapat memengaruhi perubahan wujud, misalnya menjelaskan bagaimana oksigen yang biasa ditemukan sebagai gas dapat disimpan dalam bentuk cair, serta mengapa beberapa zat mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan zat lainnya.
Pengertian Ikatan Antarmolekul
Ikatan antarmolekul adalah gaya tarik atau interaksi yang terjadi di antara molekul-molekul. Karena kekuatannya relatif lemah dibandingkan ikatan antaratom, buku lebih sering menyebutnya sebagai gaya antarmolekul.
Ikatan antarmolekul berbeda dari ikatan yang menyatukan atom dalam suatu molekul. Ikatan antaratom meliputi ikatan ion, kovalen, dan logam, sedangkan gaya antarmolekul bekerja di antara molekul-molekul.
Secara sederhana, perbedaannya dapat dilihat pada tabel berikut.
| Jenis Interaksi | Terjadi Di Antara | Kekuatan Relatif |
|---|---|---|
| Ikatan ion | Atom/ion dalam senyawa ion | Lebih kuat |
| Ikatan kovalen | Atom-atom | Lebih kuat |
| Ikatan logam | Atom-atom logam | Lebih kuat |
| Gaya antarmolekul | Molekul-molekul | Lebih lemah |
Jenis-Jenis Ikatan Antarmolekul
Berdasarkan pembahasan dalam buku, gaya antarmolekul terdiri atas ikatan hidrogen dan gaya van der Waals.
Gaya van der Waals sendiri dapat terjadi karena interaksi dipol yang melibatkan:
- Dipol polar dengan dipol polar.
- Dipol nonpolar dengan dipol nonpolar.
- Dipol polar dengan dipol nonpolar.
Gaya Van Der Waals
Gaya van der Waals merupakan gaya antarmolekul yang terjadi antara partikel yang sama maupun berbeda. Menurut buku, gaya ini berkaitan dengan sifat kepolaran suatu molekul. Semakin kecil kepolaran, semakin kecil pula gaya van der Waals yang terjadi.
Gaya van der Waals dapat menjelaskan perubahan wujud suatu zat. Salah satu contohnya adalah oksigen yang dapat disimpan dalam bentuk cair, meskipun dalam kondisi tertentu oksigen yang kita hirup berada dalam wujud gas.
Dipol Polar-Dipol Polar
Interaksi dipol polar-dipol polar terjadi antara molekul-molekul polar yang memiliki kutub positif dan negatif. Salah satu contohnya terdapat pada molekul HBr.
Pada molekul HBr, terdapat perbedaan keelektronegatifan antara atom H dan Br. Akibatnya, distribusi elektron tidak merata dan terbentuk kutub relatif positif serta negatif.
Molekul-molekul tersebut kemudian dapat saling tarik-menarik. Atom H yang relatif positif pada satu molekul HBr tertarik oleh atom Br yang relatif negatif pada molekul HBr lainnya.
Secara sederhana:
Hδ+—Brδ− ⋯ Hδ+—Brδ−
Tanda titik-titik menggambarkan gaya tarik antarmolekul.
Dipol Nonpolar-Dipol Nonpolar
Molekul nonpolar juga dapat mengalami gaya antarmolekul. Contohnya adalah H₂. Ikatan dalam H₂ merupakan ikatan kovalen nonpolar karena kedua atom hidrogen memiliki keelektronegatifan yang sama.
Gaya yang terjadi antara molekul-molekul nonpolar disebut gaya dispersi atau gaya London. Gaya ini sangat lemah karena tidak terdapat perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom penyusun molekulnya.
Lalu, mengapa molekul nonpolar tetap dapat saling tarik-menarik?
Hal tersebut terjadi karena adanya dipol sesaat. Elektron dalam suatu molekul dapat mengalami ketidakmerataan sementara sehingga menghasilkan dipol sesaat. Dipol tersebut kemudian dapat memengaruhi molekul di dekatnya.
Dipol Polar-Dipol Nonpolar
Gaya van der Waals juga dapat terjadi antara molekul polar dan molekul nonpolar. Interaksi ini disebut dipol terimbas.
Molekul polar mempunyai momen dipol yang dapat memengaruhi molekul nonpolar di dekatnya. Akibatnya, molekul nonpolar dapat mengalami perubahan distribusi elektron sehingga timbul interaksi tarik-menarik.
Namun, gaya dipol terimbas lebih lemah dibandingkan interaksi dipol permanen. Gaya tersebut juga relatif mudah terputus akibat pengaruh dari luar.
Salah satu contoh yang diberikan buku adalah oksigen yang terlarut dalam air. Molekul O₂ yang nonpolar dapat berinteraksi dengan molekul H₂O yang polar melalui gaya dipol terimbas.
Ikatan Hidrogen
Selain gaya van der Waals, terdapat ikatan hidrogen yang merupakan salah satu jenis ikatan antarmolekul. Ikatan ini terjadi ketika molekul yang memiliki atom H berinteraksi dengan molekul lain yang memiliki atom dengan keelektronegatifan tinggi, yaitu F, O, atau N.
Ikatan hidrogen relatif lebih kuat dibandingkan gaya van der Waals. Meskipun demikian, ikatan hidrogen tetap termasuk ikatan antarmolekul sehingga kekuatannya tidak melebihi ikatan antaratom seperti ikatan ion, kovalen, dan logam.
Contoh pentingnya adalah H₂O. Atom H pada suatu molekul H₂O dapat berinteraksi dengan atom O pada molekul H₂O lainnya. Perbedaan keelektronegatifan yang besar antara H dan O menghasilkan gaya elektrostatis yang kuat antarmolekul.
Mengapa Titik Didih H₂O Tinggi?
Ikatan hidrogen membantu menjelaskan mengapa air mempunyai titik didih yang tinggi. Molekul-molekul H₂O dapat membentuk ikatan hidrogen yang cukup kuat sehingga diperlukan energi lebih besar untuk memisahkan molekul-molekul tersebut.
Buku juga menjelaskan bahwa ikatan hidrogen hanya terjadi pada molekul yang mengandung H yang berinteraksi dengan atom N, O, atau F.
Contohnya dapat dirangkum sebagai berikut.
| Molekul | Atom Yang Terlibat | Jenis Interaksi |
|---|---|---|
| H₂O | H dan O | Ikatan hidrogen |
| HF | H dan F | Ikatan hidrogen |
| NH₃ | H dan N | Ikatan hidrogen |
| H₂ | H dan H | Gaya London |
| HBr | H dan Br | Dipol polar-dipol polar |
Faktor Yang Memengaruhi Kekuatan Ikatan Hidrogen
Kekuatan ikatan hidrogen dipengaruhi oleh beberapa hal. Menurut buku, semakin besar perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom dalam molekul, semakin kuat ikatan hidrogen yang terbentuk. Selain itu, jumlah ikatan hidrogen yang dapat terbentuk juga memengaruhi kekuatannya.
Contohnya:
- H₂O dapat membentuk hingga empat ikatan hidrogen untuk setiap molekul.
- HF dapat membentuk dua ikatan hidrogen untuk setiap molekul.
Hubungan Ikatan Antarmolekul Dengan Perubahan Wujud
Salah satu peranan penting gaya antarmolekul adalah memengaruhi perubahan wujud zat. Gaya tarik antarmolekul menentukan seberapa mudah molekul-molekul dapat dipisahkan ketika suatu zat menerima energi. Buku secara khusus menyebutkan bahwa gaya antarmolekul menyebabkan perubahan wujud pada zat.
Secara sederhana, prosesnya dapat dipahami sebagai berikut:
- Zat menerima energi.
- Gerakan partikel meningkat.
- Interaksi antarmolekul mulai melemah.
- Molekul dapat bergerak lebih bebas.
- Zat dapat mengalami perubahan wujud.
Karena kekuatan gaya antarmolekul setiap zat berbeda, kebutuhan energi untuk mengubah wujudnya juga dapat berbeda.
Perbandingan Gaya Antarmolekul
| Jenis Gaya | Molekul Yang Berinteraksi | Karakteristik |
|---|---|---|
| Dipol polar-dipol polar | Molekul polar dengan molekul polar | Tarikan antarkutub berlawanan |
| Gaya London | Molekul nonpolar | Disebabkan dipol sesaat |
| Dipol terimbas | Molekul polar dengan nonpolar | Dipol polar mengimbas molekul nonpolar |
| Ikatan hidrogen | H dengan F, O, atau N | Relatif kuat dibandingkan gaya van der Waals |
Hal Penting Yang Perlu Dipahami
Untuk menguasai materi Ikatan Antarmolekul, perhatikan beberapa konsep utama berikut:
- Ikatan antarmolekul terjadi di antara molekul-molekul.
- Kekuatannya lebih lemah daripada ikatan antaratom.
- Gaya antarmolekul terdiri atas gaya van der Waals dan ikatan hidrogen.
- Gaya van der Waals melibatkan interaksi dipol permanen, dipol terimbas, dan dipol sesaat.
- Gaya London terjadi pada molekul nonpolar.
- Dipol terimbas terjadi melalui interaksi molekul polar dengan molekul nonpolar.
- Ikatan hidrogen melibatkan H dengan atom F, O, atau N.
- Gaya antarmolekul berpengaruh terhadap perubahan wujud zat.
Kesimpulan
Ikatan Antarmolekul merupakan interaksi yang terjadi di antara molekul dan kekuatannya lebih lemah dibandingkan ikatan antaratom. Jenisnya meliputi gaya van der Waals yang terdiri atas interaksi dipol polar-dipol polar, dipol nonpolar-dipol nonpolar atau gaya London, serta dipol polar-dipol nonpolar atau dipol terimbas, dan terdapat pula ikatan hidrogen yang melibatkan H dengan atom F, O, atau N. Meskipun relatif lemah, gaya-gaya tersebut sangat penting karena dapat memengaruhi sifat zat dan perubahan wujudnya.
