View
2.515
Download
6
Category
Tags:
Preview:
Citation preview
Interaksi Intramolekul dan Antarmolekul, Konsekuensi Makroskopik Molekul Air
Sumber: Suchoki Bab 6, 7, dan 8
Created by: BAF
Departemen Kimia FMIPA IPB
Dept. Kimia FMIPA IPB
Ikhtisar
Surfaktan Sabun dan Detergen
Gaya Antarmolekul dan Kelarutan
Kepolaran Molekul
Jenis Ikatan
Lambang Titik Lewis
Keunikan Molekul Air
1. LAMBANG TITIK
LEWIS
Elektron yang menempati kulit terluar menentukan sifat-sifat kimia atom,
termasuk kemampuannya membentuk ikatan kimia.
Struktur elektron-titik atau disebut juga
lambang titik Lewis menggambarkan elektron
valensi sebagai titik di sekeliling lambang atom.
Karena itu, elektron tersebut dinamai elektron valensi (Latin: valentia,
“kekuatan”), dan kulit yang ditempatinya disebut kulit valensi.
Gilbert Newton Lewis
1. LAMBANG TITIK LEWIS
elektron tak
berpasangan
elektron berpasangan/
elektron non-ikatan
2. JENIS IKATAN
Ikatan Kimia: daya tarik (attractive force) yang mengikat atom –atom
dalam satu senyawa.
Dua jenis Ikatan Kimia:
a. Ikatan ionik
b. Ikatan Kovalen (kovalen polar dan nonpolar)
Faktor utama yang berpengaruh terhadap jenis ikatan kimia:
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan: kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam
ikatan kimia.
Keelektronegatifan
Atom dengan keelektronegatifan besar dapat mengambil elektron membentuk
anion.
Atom dengan keelektronegatifan kecil dapat menyumbang elektron
membentuk kation
Gas mulia : inert (stabil) tidak memiliki kencederungan menyumbang atau
menerima elektron
2. JENIS IKATAN
Ikatan Ionik
Ikatan kimia berupa interaksi elektrostatik antara dua atom yang mempunyai
perbedaan keeletronegatifan yang sangat besar sehingga terjadi transfer
elekton dari kation ke anion.
Li + F Li+ F -
1s22s1 1s22s22p5 1s2 1s22s22p6
[He] [Ne]
Li Li+ + e-
e- + F F -
F - Li+ + Li+ F -
2. JENIS IKATAN
F F +
7e- 7e-
F F
8e- 8e-
Ikatan Kovalen Ikatan kimia yang ditandai dengan pemakaian elekton bersama antara dua
atom, hal tersebut dikarenakan atom- atomnya mempunyai perbedaan
keeletronegatifan yang nol atau kecil
Ikatan Kovalen
Struktur Lewis air
8e-
H H O + + O H H O H H atau
2e- 2e-
Ikatan kovalen tunggal
Ikatan Kovalen
Ikatan rangkap – 2 atom menggunakan 2 atau lebih pasangan elektron
bersama-sama.
atau O C O
8e- 8e- 8e-
Ikatan rangkap 2
O C O
Ikatan rangkap 2
N N
Ikatan rangkap 3
N N
8e- 8e- Ikatan rangkap 3
atau
Aturan oktet
Ikatan Kovalen
Ikatan Kovalen Polar
Ikatan kovalen polar terjadi karena tidak meratanya pemakaian-bersama
elektron. Elektron berada lebih dekat ke salah satu atom.
H F
Daerah
kaya elektron Daerah
miskin elektron
Klasifikasi ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan
Perbedaan Tipe Ikatan
0 Kovalen
>1,7 Ionik
Antara 0 dan 1,7 Kovalen Polar
Ikatan Kovalen Polar
3. KEPOLARAN MOLEKUL
Molekul triatomik dst. bentuk molekul turut memengaruhi kepolaran.
Pada molekul diatomik, kepolaran molekul = kepolaran ikatan.
Contoh: H2, O2, N2 molekul nonpolar
HF, HCl, ClF molekul polar
NONPOLAR POLAR
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Molekul polar seperti air dipol (dwikutub)
Tarik-menarik terjadi antarmuatan berlawanan dalam dipol.
Gaya antarmolekul air ini disebut gaya dipol-dipol (ikatan hidrogen).
20x lebih lemah daripada ikatan kovalen intramolekul air.
Kekuatan ikatan hidrogen antarmolekul etanol ~ molekul air.
Etanol larut takhingga dalam air.
Etanol Air Etanol-Air
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Kekuatan ikatan hidrogen antarmolekul sukrosa > molekul air.
Ikatan hidrogen ini harus diputus terlebih dulu oleh molekul air.
Sukrosa larut terbatas dalam air kelarutan = 200 g/100 mL air
Sukrosa
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Berbeda dari etanol dan sukrosa, natrium klorida mengion dalam air.
Kristal NaCl larut dalam air dengan membentuk gaya antarmolekul lain,
yaitu gaya ion-dipol.
Kekuatan gaya ion-dipol > dipol-dipol NaCl sangat larut dalam air.
Molekul nonpolar seperti oksigen sedikit larut dalam air
kelarutan = 0,004 g/100 mL air (bdk. sukrosa)
Pelarutan terjadi karena molekul air yang polar dapat menginduksi
terbentuknya dipol pada molekul oksigen.
Gaya tarik-menarik lemah terbentuk gaya dipol-dipol terinduksi
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Dipol terinduksi juga dapat terbentuk antaratom atau di antara molekul-
molekul nonpolar.
Gaya tarik-menarik sangat lemah terbentuk gaya dipol terinduksi-
dipol terinduksi (gaya London).
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Molekul yang lebih besar lebih mudah membentuk dipol terinduksi.
Sifat ‘antilengket’ Teflon antara lain karena atom fluorin penyusun Teflon
berukuran kecil sehingga sangat lemah membentuk gaya London dengan
bahan lain.
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
Secara umum,
molekul polar larut baik dalam pelarut polar melalui gaya ion-dipol atau
dipol-dipol.
molekul nonpolar larut baik dalam pelarut nonpolar melalui gaya dipol
terinduksi-dipol terinduksi.
molekul nonpolar sukar larut dalam pelarut nonpolar dan terjadi melalui
gaya dipol-dipol terinduksi.
Kaidah ‘like dissolves like’
4. GAYA ANTARMOLEKUL DAN
KELARUTAN
5. SURFAKTAN:
SABUN DAN DETERGEN
Debu dan kotoran yang melekat di pakaian sebagian besar nonpolar
sukar dibilas dengan air.
Pelarut nonpolar seperti turpentin (pengencer cat) dan trikloroetana
(bahan ‘pembersih kering’) dapat digunakan untuk membersihkan.
Alternatif yang lebih mudah, kotoran dibersihkan dengan menambahkan
sabun atau detergen ke dalam air.
Kedua zat ini tergolong bahan-aktif permukaan (surface active agent,
surfaktan).
natrium dodesil sulfat
natrium dodesil benzenasulfonat
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO
O Na+
polar,
hidrofilik
nonpolar, lipofilik
SABUN:
DETERGEN:
Di dalam air, surfaktan membentuk agregat yang disebut misel:
(2) Ujung hidrofilik membentuk “permukaan negatif” misel sehingga misel
saling bertolakan dan mencegah kotoran bergabung kembali.
(1) Rantai lipofilik mengarah ke pusat misel, mengemulsi kotoran.
Surfaktan juga bekerja dengan menurunkan tegangan permukaan air.
Tegangan permukaan: elastisitas
pada permukaan cairan yang
disebabkan oleh ketidakseimbangan
gaya antarmolekul.
Molekul-molekul surfaktan menjajarkan diri di permukaan air dengan ekor
nonpolar menjauhi polaritas air. Akibat penataan ini, tegangan permukaan
air tergganggu, ketersebaran dan daya bersih air meningkat.
Bahan pelunak-air seperti Na2CO3 akan mengendapkan ion sadah menjadi
garam karbonatnya.
Dalam air sadah (hard water), sabun terendapkan sebagai kompleks dgn
ion Ca2+, Mg2+, dan Fe2+ dalam air sadah, sementara detergen tidak.
Air sadah juga dapat dilunakkan dengan mengalirkannya melalui resin
penukar-ion yang akan menukar ion sadah dengan ion Na+ dalam resin.
6. KEUNIKAN MOLEKUL AIR
Molekul air membentuk struktur kristalin terbuka dalam es.
Karena itu,
air memuai ketika membeku
Permukaan es tetap basah dan licin
bahkan pada suhu << titik bekunya.
Air paling rapat pada 4 oC.
- Struktur kristalin terbuka pada es tidak
runtuh seketika saat es meleleh.
- Antara 0 dan 4 oC, penyusutan karena
runtuhnya kristal es > pemuaian akibat
meningkatnya pergerakan molekul air.
- Di atas 4 oC, pemuaian melampaui
penyusutan karena sebagian besar
kristal es telah runtuh.
Rapatan maksimum 3,98 0C
6. KEUNIKAN MOLEKUL AIR
Anomali air ini menyebabkan
- Es mengapung di permukaan air
6. KEUNIKAN MOLEKUL AIR
- Organisme air tetap hidup di musim dingin, karena akan terjadi pembalikan
massa air (upwelling), dan pembekuan air berlangsung dari permukaan ke
dasar, bukan sebaliknya.
Recommended