F. Gaya Antar Molekul Ikatan kimia merupakan gaya intramolekul yang mengikat atom-atom di dalam molekulnya. Jika gaya ini diganggu maka akan terjadi reaksi kimia. Sementara itu, gaya antarmolekul adalah gaya tarik-menarik antara dua molekul yang berdekatan. Secara umum, gaya antarmolekul lebih lemah dibandingkan gaya intramolekul. Gaya antarmolekul ini menentukan sifat-sifat fisik dari zat, seperti titik didih dan titik leleh. Apa saja yang termasuk gaya antarmolekul? 1. Gaya London Gaya london adalah gaya tarik-menarik yang sifatnya lemah antara atom atau molekul yang timbul dari pergerakan elektron yang acak di sekitar atom-atom. Karena elektron bergerak secara acak di sekitar inti atom, maka suatu saat terjadi ketidakseimbangan muatan di dalam atom. Akibatnya terbentuk dipol yang sesaat. Jika elektron bergerak di dalam atom atau molekul, gerakan elektron itu acak sehingga pada suatu saat elektron berada pada salah satu sisi. Pada saat elektron berada pada salah satu sisi maka partikel berubah menjadi dipol. Karena keberadaannya sebentar, dipol itu disebut dipol sesaat. Gerakan elektron tidak bebas. Jika sisi negatif dipol sesaat mulai terbentuk pada salah satu sisi partikel, pada sisi partikel lainnya akan tertolak (Gambar 3.12). Hal itu dapat dikatakan bahwa dipol sesaat mempengaruhi dipol di dekatnya. Jika dipandang dari cara pembentukan dipol, kedua partikel yang memiliki dipol berbeda akan tarik-menarik. Tarikan itu menghasilkan tarikan sementara yang menyatukan kedua partikel. Atom bebas dan molekul nonpolar mengalami tarikan yang lemah. Adanya tarikan itu menyebabkan helium dan hidrogen dapat dicairkan jika didinginkan pada suhu yang cukup. Tarikan itu diperlukan untuk mengikat molekul dan atom dalam wujud cair. Tarikan seperti itu disebut gaya London. Nama gaya itu diambil dari nama ilmuwan Jerman Fritz London yang berhasil menjelaskan gejala itu. ᵟ + ᵟ - + ᵟ - Gambar 3.13 Gaya London. Pada saat dipol sesaat terbentuk pada atom A, dipol pada saat B akan terimbas. Hal penting mengenai gaya London adalah cara gaya itu menimbulkan dipol dan meniadakannya. Dipol sesaat menyebabkan tarikan hanya sesaat pula, kemudian akan hilang jika elektron melanjutkan gerakannya. Pergantian antara ada dan tiadanya dipol diilustrasikan pada Gambar 3.13. Pergantian itu cepat sehingga kekuatan gaya London lemah. Dipol sesaat Gambar 3.14 Rapatan elektron berfluktuasi dalam dua atom yang berdampingan menyebabkan tarikan cepat antardipol sesaat. Gaya London ada di antara semua partikel, baik ionik maupun kovalen polar dan nonpolar. Namun, pengaruh gaya London pada senyawa ion sangat kecil jika dibandingkan dengan gaya tarik-menarik antarion. Kekuatan gaya London bergantung pada beberapa faktor, antara lain kerumitan molekul dan ukuran molekul. a. Kerumitan Molekul Untuk memahami pengaruh kerumitan molekul terhadap gaya London, perhatikan dua molekul hidrokarbon berikut. H H H H H H H H H ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ H – C – C – C – H dan H – C – C – C – C – C – C – H ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ ǀ H H H H H H H H H Propana Heksana Kedua molekul di atas mengandung ikatan C – H yang nisbi nonpolar sehingga secara keseluruhan menjadi molekul nonpolar. Dalam wujud cair, kedua senyawa tarik-menarik dengan gaya London. Besar gaya London pada heksana jauh lebih besar daripada propana. Hal itu disebabkan perbedaan panjang rantai molekul yang dapat ditarik oleh molekul lain yang mengelilinginya. Dalam hal ini, dapat dipandang tarikan terjadi antara hidrogen pada molekul yang satu dengan hidrogen pada molekul lain yang berdampingan sehingga atom karbon terlindungi oleh atom hidrogen yang diikatnya. Pada molekul propana, ada 8 atom hidrogen sehingga terdapat 8 tempat yang dapat menjadi tempat pelekatan molekul lain. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 3.14. Gambar 3.15 Molekul C6H14 mempunyai tempat yang lebih banyak di sepanjang rantainya untuk melekatkan diri dibandingkan C3H8 yang lebih pendek. Pada molekul heksana terdapat 14 atom hidrogen. Hal itu menunjukkan bahwa ada 14 tempat yang dapat melekat pada molekul lain. Walaupun gaya tarik ikat untuk tiap hidrogen sama, heksana yang memiliki hidrogen lebih banyak merasakan tarikan “tetangganya” lebih besar daripada molekul. b. Ukuran Molekul Pengaruh ukuran molekul terhadap besar kecilnya gaya London dapat ditelaah pada beberapa molekul yang rumus umumnya sama, misalnya unsur-unsur halogen. Halogen mempunyai rumus molekul diatomik. Berdasarkan hasil eksperimen, molekul yang lebih besar mempunyai tarikan yang lebih besar daripada molekul yang berukuran kecil. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah ukuran atom penyusun molekul bertambah besar. Jika ukuran atomnya lebih besar maka elektron pada kulit atom terluar menjadi lebih jauh dari inti. Akibatnya, gaya tarik inti terhadap elektron terluar tidak kuat. Oleh karena itu, elektron pada molekul berukuran besar lebih mudah mengutub atau terpolarisasi sehingga lebih mudah terbentuk dipol sesaat. Dipol sesaat itu selanjutnya membentuk gaya London. Ukuran kemudahan suatu molekul terpolarisasi disebut polarisabilitas. Itulah sebabanya, gaya London lebih kuat pada molekul yang terdiri atas atom berukuran besar.