Quipperian, pernahkah Anda melihat panggung yang tiba-tiba mulai mengeluarkan asap? Atau es yang mengapung di atas air? Kedua peristiwa tersebut merupakan penerapan gaya antarmolekul.
Apa itu gaya antarmolekul? Gaya antarmolekul adalah gaya tarik menarik yang terjadi antara molekul yang berdekatan.
Ada tiga jenis gaya antarmolekul. Nah, apakah mereka? Apa saja contoh penerapan gaya antarmolekul dalam kehidupan sehari-hari? Yuk simak ulasan lengkapnya di bawah ini.
Memahami Gaya Antar Molekul
Gaya antarmolekul adalah gaya tarik menarik yang terjadi antara molekul yang berdekatan. Pada temperatur tertentu, kekuatan gaya tarik-menarik gaya antarmolekul ini dapat menentukan keadaan materi, apakah gas, cair, atau padat..
Perhatikan bahwa gaya antarmolekul tidak sama dengan ikatan kimia, seperti ikatan kovalen dan ikatan ionik. Oleh karena itu, gaya tarik menarik yang dihasilkan oleh gaya ini relatif lemah dibandingkan dengan ikatan kimia.
Meskipun demikian, konsep gaya antarmolekul cukup sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Gaya antar molekul juga dapat menentukan sifat fisik molekul, seperti titik didih, titik leleh, kerapatan, dan entalpi leleh dan penguapan.
Jenis Gaya Antarmolekul
Ada tiga jenis gaya antarmolekul, yaitu gaya Van der Waals, gaya London, dan ikatan hidrogen. Yuk, kita bahas satu per satu.
1. Gaya van der Waals
Sumber: gaya van der Waals
Gaya Van der Waals atau disebut juga gaya dipol-dipol adalah gaya yang terjadi antar molekul yang memiliki distribusi muatan yang tidak homogen, yaitu molekul dipol atau molekul polar. Gaya yang berasal dari gaya elektrostatik ini pertama kali dikemukakan oleh Johannes Van der Waals (1837–1923).
Gaya ini terjadi ketika bagian molekul dipol yang bermuatan positif berinteraksi dengan bagian molekul yang bermuatan negatif. Namun, gaya tarik menarik yang terjadi antara molekul dipol ini cenderung lebih lemah dibandingkan ikatan ionik dan ikatan kovalen.
Kekuatan tarik juga menurun dengan cepat seiring bertambahnya jarak antara dipol.
2. Gaya London
Sumber: Wikipedia
Gaya London adalah gaya yang terjadi pada atom atau molekul, baik polar maupun non polar. Gaya yang dikemukakan oleh Fritz London (1930) disebut juga gaya dispersi, yaitu gaya yang timbul akibat gesekan sementara (dipol sementara) pada muatan elektron dalam suatu molekul homogen.
Fritz London menjelaskan bahwa pada suatu titik elektron yang bergerak dan bergeser pada molekul akan menimbulkan dipol sesaat (ujung listrik yang terjadi sesaat). Dipol sementara ini akan mempengaruhi molekul di sebelahnya sehingga terjadi dipol induksi atau induksi.
Selanjutnya dipol sesaat dan dipol induksi ini akan menimbulkan gaya tarik menarik yang menghasilkan gaya London.
Sama seperti gaya Van der Waals, gaya London juga merupakan jenis gaya antarmolekul yang relatif lemah.
3. Ikatan Hidrogen
Sumber: Ikatan hidrogen dalam air
Ikatan hidrogen adalah salah satu jenis gaya antarmolekul terkuat dibandingkan dengan gaya Van der Waals dan gaya London. Namun, masih lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ionik.
Ikatan hidrogen terjadi ketika atom H negatif berikatan dengan atom positif, seperti atom F, N, dan O. Misalnya pada senyawa H2Oh, NH3 dan HF.
Pengaruh Gaya Antar-Molekul pada Sifat Fisik
Gaya antarmolekul yang dihasilkan dapat mempengaruhi sifat fisik senyawa, termasuk titik didih dan titik leleh, keadaan materi, viskositas, kelarutan, dan bentuk permukaan cairan.
1. Pengaruh ikatan hidrogen pada titik didih dan titik leleh
Kekuatan ikatan hidrogen berbanding lurus dengan titik didih dan titik leleh. Semakin kuat ikatan yang terbentuk, semakin tinggi titik didih dan titik leleh suatu zat.
2. Pengaruh gaya London terhadap titik didih dan titik leleh
Seperti ikatan hidrogen, gaya London juga berbanding lurus dengan titik didih dan titik leleh. Semakin besar gaya London suatu senyawa, semakin tinggi pula titik didih dan titik lelehnya.
3. Pengaruh gaya antarmolekul terhadap bentuk gas nitrogen
Pada suhu rendah, gas nitrogen berbentuk cair, sedangkan pada suhu tinggi, gas nitrogen berbentuk gas. Perubahan bentuk gas nitrogen ini berkaitan dengan gaya antarmolekul dimana pada suhu tinggi, gaya antarmolekul tidak dapat menjaga jarak antar molekul penyusun nitrogen (N2) agar tetap berdekatan.
Akibatnya, jarak antar molekul penyusun nitrogen menjadi renggang dan gas nitrogen berubah bentuk menjadi gas.
4. Pengaruh gaya antarmolekul terhadap viskositas cairan
Kemudahan suatu zat dapat mengalir terkait dengan gaya antarmolekul. Semakin tinggi gaya antarmolekul, semakin sulit suatu zat untuk mengalir karena viskositasnya lebih tinggi.
Viskositas suatu zat dapat berkurang ketika dipanaskan. Hal ini karena suhu panas meningkatkan jarak antar molekul sehingga gaya antar molekul dan viskositas menurun.
5. Pengaruh gaya antarmolekul terhadap kelarutan
Larutan adalah campuran yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Solusi ini juga dipengaruhi oleh gaya antarmolekul.
Misalnya air dan etanol. Struktur molekul etanol memungkinkannya membentuk ikatan hidrogen dengan atom O dan H dari molekul air.
Ketika air dan etanol dicampur, mereka menghasilkan tiga gaya tarik menarik, yaitu gaya tarik menarik antara zat terlarut (etanol) dan pelarut (air), gaya tarik menarik antara zat terlarut (etanol dan etanol), dan gaya tarik menarik antara pelarut ( air dan air). Ketiga gaya tersebut sama kuatnya sehingga air dan etanol dapat larut sempurna.
6. Pengaruh gaya antarmolekul terhadap bentuk permukaan cairan
Pernahkah Anda mengamati bentuk permukaan air dalam tabung reaksi? Bukankah bentuknya berbeda dengan air yang ditempatkan di gelas biasa?
Perbedaan bentuk permukaan air dan merkuri dalam tabung reaksi juga dipengaruhi oleh gaya antarmolekul. Atom H yang terdapat dalam air dan melekat pada tabung reaksi dapat membentuk ikatan hidrogen karena adanya gaya tarik menarik dengan atom O dan SiO2 yang terdapat pada tabung reaksi. Hal ini menyebabkan terbentuknya gaya adhesi.
Selain itu atom H dari air yang berada di dalam air dan melekat pada tabung reaksi juga dapat membentuk ikatan hidrogen dengan atom H dari air lain yang tidak terikat pada tabung reaksi sehingga terbentuk gaya kohesif.
Permukaan air dalam tabung reaksi umumnya cekung karena gaya adhesi lebih kuat dari gaya kohesi.
Penerapan Gaya Antar Molekul dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep gaya antarmolekul cukup sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa contoh penerapannya.
1. Menjaga keberadaan molekul DNA
Gaya antarmolekul memainkan peran penting dalam biologi. Salah satunya menjaga keberadaan molekul DNA.
DNA atau deoxyribonucleic acid atau DNA adalah senyawa kimia yang menyimpan semua informasi genetik makhluk hidup. Jenis gaya antarmolekul yang bertanggung jawab atas keberadaan molekul DNA ini adalah ikatan hidrogen.
2. Terbentuknya gelembung pada sabun
Gelembung sabun terdiri dari molekul sabun dan molekul air. Air adalah molekul polar, sedangkan gelembung sabun memiliki ujung polar dan non-polar.
Ujung kutub kedua molekul dapat menghasilkan gaya tarik menarik satu sama lain, sehingga membantu pembentukan gaya antarmolekul. Interaksi antarmolekul ini memainkan peran penting dalam pembentukan gelembung dalam sabun.
3. Asap di Panggung
Anda tentu pernah melihat panggung mengeluarkan asap, tapi bukan karena kebakaran kan? Peristiwa ini merupakan bentuk penerapan gaya antarmolekul.
Asap yang dikeluarkan berasal dari alat yang disebut smoke machine atau mesin kabut. Alat ini dapat mengeluarkan asap karena menggunakan es kering yang merupakan karbon dioksida padat.
Es tidak mencair, tetapi berubah bentuk dari padat menjadi gas. Perubahan wujud ini dipengaruhi oleh gaya antarmolekul dimana ketika suhu dinaikkan, gaya antarmolekul tidak dapat menjaga jarak antar molekul penyusun karbondioksida untuk tetap berdekatan sehingga terjadi perubahan wujud dari padat menjadi gas.
Itulah pembahasan tentang gaya antarmolekul. Semoga bisa menambah wawasan Anda, ya.
Sumber :
Sunarya, Yayan dan Agus Setiabudi. 2007. Pembelajaran Kimia Mudah dan Aktif. Bandung: PT Setia Purna Invest
Suyatno, dkk. 2007. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Grasindo
Muchtaridi dan Sandri Justiana. 2007. Kimia 2 SMA Kelas XI. Palembang: Qandra
Premono, Shidiq, Anis Wardani, dan Nur Hidayat. 2009. Kimia: SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Buku, Depdiknas
Harnanto, Ari dan Ruminten. 2009. Kimia 2: Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Buku, Depdiknas
Sulastri, dkk. 2017. Buku Teks – Kimia Dasar I. Banda Aceh: Universitas Syiah Kuala Press
Akademi Kahn. Diakses tanggal 22 Maret 2023
Pria Studio. Diakses tanggal 22 Maret 2023
