Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat
atau untuk mengimbas suatu molekul disebut polarisabilitas. Polarisabilitas
berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. 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.
Gaya dispersi (gaya London) merupakan gaya yang
relatif lemah. Zat yang molekulnya bertarikan hanya berdasarkan gaya London,
yang mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah dibandingkan dengan zat
lain yang massa molekul relatifnya kira-kira sama. Jika molekul-molekulnya kecil,
zat-zat itu biasanya berbentuk gas pada suhu kamar, misalnya hidrogen (H2),
nitrogen(N2), metana dan gas-gas mulia.
Molekul yang mempunyai gaya tarik-menarik dipol-dipol
menyebabkan titik didih dan titik leleh lebih tinggi daripada molekul yang
memiliki Gaya London pada molekul dengan massa molekul relatif sama. Hal ini
karena gaya tarik dipol-dipol lebih kuat daripada Gaya London. Bagaimana titik
didih dan titik leleh senyawa yang massa molekul relatifnya (Mr) berbeda jauh
sedangkan keduanya bersifat polar ?
Tabel 1.
Hubungan kepolaran dengan titik didih
No.
|
Nama
|
Rumus
|
Mr
|
Kepolaran
|
Titik Didih
(°C) |
1
|
Neopentana
|
CH3
| CH3 - C - CH3 | CH3 |
72
|
Non Polar
|
9,5
|
2
|
Pentana
|
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
|
72
|
Non Polar
|
36,1
|
3
|
Butana
|
CH3 - CH2 - CH2 - CH3
|
58
|
Non Polar
|
-0,5
|
4
|
Aseton
|
O
|| CH3 - CH2 - CH2 |
58
|
Polar
|
56,2
|
5
|
Asam Klorida
|
HCl
|
36,5
|
Polar
|
-84,9
|
6
|
Asam Iodida
|
HI
|
128
|
Polar
|
-35,2
|
Dari tabel dapat dilihat bahwa HI memiliki titik
didih yang lebih tinggi daripada HCl sehingga lebih polar dari HI. Massa
molekul relatif HI lebih besar daripada HCl sehingga titik didih HI lebih
tinggi dari HCl. Hal ini menunjukkan bahwa Gaya London lebih dapat digunakan
dalam membandingkan sifat zat dengan massa molekul relatif yang jauh berbeda.
Elektron akan senantiasa bergerak dalam orbital.
Perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital lain mengakibatkan suatu
molekul yang tadinya bersifat nonpolar dapat menjadi polar. Sehingga timbul
dipol (polar) sesaat. Dipol tersebut disebut sesaat karena dapat berubah jutaan
kali setiap detiknya. Hal ini disebabkan adanya tarikan antara elektron satu
molekul dan inti molekul lain. Suatu getaran dalam sebuah molekul mengimbas
suatu geseran dalam elektron-elektron molekul tetangga. Tarikan lemah ini pertama
kali diuraikan oleh ilmuwan fisika, berasal dari Jerman, Fritz London (dikenal
London), pada tahun 1930-an sehingga sering disebut gaya London. Mekanismenya
terlihat seperti gambar di bawah ini.
Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. Molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan lautan
elektron setimbang dan simetris dalam keadaan normal, elektron terdistribusi
merata dalam molekul.
b. Pada waktu-waktu tertentu (sesaat) dapat terjadi
pengutuban atau pembentukan dipol yang disebut dipol sesaat.
c. Sisi bermuatan parsial negatif dari dipol sesaat akan
mempengaruhi kerapatan elektron molekul terdekat sehingga membentuk dipol, hal
ini memungkinkan dua molekul membentuk ikatan yang disebut gaya London.
d. Gaya tarik-menarik ini hanya berlangsung sesaat,
dikarenakan dipol sesaat dan terimbas muncul mengikuti fluktuasi elektron.
Molekul mempunyai sifat polarisabilitas berbeda-beda. Pada
umumnya molekul dengan jumlah elektron yang besar akan lebih mudah mengalami
polarisabilitas. Jika semakin besar nomor massa molekul relatif, maka semakin
kuat pula gaya London yang bekerja pada molekul itu. Selain contoh diatas misalnya,
dua molekul propana saling menarik dengan kuat dibandingkan dua molekul metana.
Molekul dengan distribusi elektron besar lebih kuat saling menarik daripada
molekul yang elektronnya kuat terikat. Misal molekul I2 akan saling
tarik-menarik lebih kuat daripada molekul F2 yang lebih kecil.
Dengan
demikian titik didih I2 akan lebih besar jika dibandingkan dengan
titik didih F2. Molekul yang mempunyai bentuk molekul panjang lebih
mudah mengalami polarisabilitas dibandingkan dengan molekul dengan bentuk
simetris. Misal deretan hidrokarbon dengan rantai cabang akan mempunyai titik
didih lebih rendah jika dibandingkan dengan hidrokarbon dengan rantai lurus.
Normal butana mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan isobutana yang
memiliki rantai cabang.
Sumber :
http://dinda-science.blogspot.co.id/2008/09/gaya-antar-molekul.html
