Apakah yang dimaksud dengan gaya van der Waals

Kami menjelaskan apa itu gaya Van der Waals dan dalam hal apa mereka memanifestasikan dirinya. Juga, mengapa mereka menyandang nama dan karakteristik seperti itu.

Apa itu gaya Van der Waals?

Gaya Van der Waals, atau interaksi Van der Waals, adalah jenis gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antarmolekul tertentu, berbeda dengan gaya yang menghasilkan ikatan atom (ionik, logam atau kovalen dari jenis retikuler) atau gaya tarik elektrostatik antara ion dan molekul lainnya.

Jenis

Sebelum menyebutkan berbagai jenis gaya Van der Waals, penting untuk memahami apa itu polaritas kimia. Polaritas kimia adalah sifat molekul yang cenderung memisahkan muatan listrik dalam strukturnya. Ini adalah sifat yang terkait erat dengan gaya antarmolekul (seperti gaya Van der Waals), dengan kelarutan dan dengan titik leleh dan titik didih. Berdasarkan polaritasnya, molekul dapat diklasifikasikan menjadi:

  • Molekul polar. Mereka terdiri dari atom dengan elektronegativitas yang sangat berbeda. Atom dengan elektronegativitas tertinggi menarik elektron dari ikatan dan dibiarkan dengan kerapatan muatan negatif di atasnya. Di sisi lain, atom dengan elektronegativitas yang lebih rendah akan memiliki kerapatan muatan positif di atasnya. Distribusi muatan ini pada akhirnya akan mengarah pada pembentukan dipol (sistem dua muatan yang berlawanan tanda dan besarnya sama).
  • Molekul nonpolar. Mereka terdiri dari atom dengan elektronegativitas yang sama, sehingga semua atom menarik elektron ikatan dengan cara yang sama.

Faktor yang juga menentukan polaritas molekul adalah simetri molekul. Ada molekul yang terdiri dari atom-atom dengan elektronegativitas berbeda, tetapi tidak polar. Ini terjadi karena ketika kerapatan muatan yang berbeda dari bagian-bagian molekul ditambahkan, mereka membatalkan dan menghasilkan momen dipol nol.

Jadi, gaya Van der Waals memanifestasikan dirinya dalam tiga cara khusus:

  • Gaya tarik keesom (interaksi dipol-dipol). Mereka adalah interaksi antara molekul polar, yaitu terpolarisasi permanen. Dengan demikian, molekul-molekul ini memiliki kutub positif (dengan rapat muatan positif +) dan kutub negatif (dengan rapat muatan negatif –), dan berorientasi sehingga kutub positif mendekati kutub negatif.
  • Gaya tarik menarik Debye (interaksi dipol yang diinduksi dipol permanen). Mereka terjadi antara molekul polar dan apolar, tetapi itu menghadirkan polaritas yang diinduksi. Dalam jenis interaksi ini, dipol menginduksi dipol transien dalam molekul apolar.
  • Gaya dispersi London (dipol terinduksi dipol terinduksi). Mereka adalah interaksi yang terjadi antara molekul apolar. Pergerakan elektron dalam molekul-molekul ini menginduksi dipol transien, yang menyebabkan beberapa daya tarik di antara mereka. Mereka adalah interaksi yang sangat lemah.

Semua gaya antarmolekul ini dikenal sebagai gaya Van der Waals, nama yang diberikan kepada fisikawan Belanda Johannes Diderik van der Waals (1837-1923), yang pertama kali mengusulkan pengaruhnya dalam persamaan keadaan gas (dikenal sebagai Persamaan Van der Waals) pada tahun 1873. Untuk temuan ini ia dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 1910.

Karakteristik Gaya Van der Waals

Gaya Van der Waals umumnya lemah dibandingkan dengan ikatan kimia biasa, yang tidak mencegahnya menjadi dasar berbagai bidang fisika, biologi, dan teknik. Berkat mereka banyak senyawa kimia dapat didefinisikan.

Gaya Van der Waals tumbuh dengan panjang ujung non-polar suatu zat, karena mereka disebabkan oleh korelasi antara polarisasi yang berfluktuasi antara atom, molekul, atau permukaan di dekatnya, sebagai konsekuensi dari dinamika kuantum.

Mereka menunjukkan anisotropi, yaitu, sifat mereka bervariasi tergantung pada orientasi molekul: sering tergantung pada apakah mereka menarik atau menolak.

Gaya-gaya ini adalah yang terlemah yang terjadi di antara molekul-molekul di alam: dibutuhkan hanya 0,1 hingga 35 kJ / mol energi untuk mengatasinya. Namun, mereka sangat penting untuk pembentukan protein.

Cari soal sekolah lainnya

KOMPAS.com - Gaya antarmolekul adalah gaya yang terjadi di antara atom-atom sehingga dapat membentuk molekul ataupun senyawa tertentu.

Gaya antarmolekul terdiri dari gaya London atau dipol-dipol, gaya Van der Waals, dan ikatan hidrogen. Simak penjelasannya seperti dikutip dari Encyclopaedia Britannica:

Gaya London

Gaya london adalah gaya tarik menarik antaratom karena adanya dipol sesaat.

Atom memiliki elektron yang selalu bergerak, pergerakan ini menimbulkan ketidakmerataan elektron pada atom.

Akan ada sisi atom yang penuh dengan muatan negatif yaitu elektron dan satu sisinya bermuatan positif. Kondisi ini menyebabkan adanya dipol sesaat.

Baca juga: Macam-Macam Bentuk Molekul

Dipol sesaat ini akan memengaruhi atom di sekitarnya. Dipol negatif akan menarik dipol positif dan sebaliknya, sehinga kedua atom akan menempel.

Gaya inilah yang disebut dengan gaya London. gaya London bersifat lemah, sehingga dapat terputus pada titik leleh dan titik didih yang rendah.

Gaya Van der Waals

Gaya van der Waals atau gaya dipol-dipol hampir sama dengan gaya London. Bedanya, gaya Van der Waals disebabkan oleh dipol listrik permanen.

Pada dasarnya, gaya van der Waals terjadi pada molekul polar (memiliki dipol permanen). Meski dapat terjadi juga pada molekul nonpolar.

Jika suatu molekul polar berada didekat molekul non polar, muatan nonpolar tersebut dapat terdistraksi dan terpolarisasi membentuk dipol-dipol listrik.

Setelah kedua molekul memiliki dipol, maka terjadilah gaya tarik van der Waals antar molekul tersebut. Seperti gaya London, gaya van der Waals juga merupakan ikatan yang sifatnya lemah.

Baca juga: Massa Molekul dan Gas Ideal

Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan antarmolekul yang lebih kuat dari gaya London dan gaya van der Waals, namun lebih lemah dari ikatan ionik ataupun ikatan kovalen.

Ikatan hidrogen terjadi apabila atom H yang bersifat negatif berikatan dengan atom yang bersifat positif yaitu atom F, N, dan O.

Contoh dari ikatan hidrogen adalah air atau H2O dan ikatan hidrogen-basa nitrogen pada materi genetik DNA.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Cari soal sekolah lainnya

Pengetian Gaya Van de Waals.  Gaya van der waals adalah  gaya tarik listrik yang terjadi antara partikel – partikel yang memiliki muatan. Partikel – partikel dimaksud dapat berupa ion, molekul dipol permanen atau dipol terinduksi.

Gaya van der Waals dapat terjadi antara partikel yang sama atau berbeda. Gaya ini terjadi karena adanya sifat kepolaran partikel tersebut. Semakin kecil kepolarannya, semakin kecil pula gaya van der waals-nya.

Kepolaran partikel dapat bersifat permanen atau bersifat tidak permanen. Kepolaran permanen terjadi akibat kepolaran ikatan dalam molekulnya, sedangkan kepolaran tidak permanen karena terinduksi oleh partikel bermuatan, sehingga molekul bersifat polar sesaat secara spontan.

Berdasarkan sifat kepolaran partikelnya,  gaya Van Der Waals dikelompokkan menjadi :

  1. Antaraksi Ion-Dipol (molekul polar)

Partikel yang berbeda dapat saling berikatan atau tarik menarik bila yang pertama adalah ion dan yang lain berupa molekul polar atau dipol.

H+ + H2O → H3O+

Na+ + n H2O → Na(OH2)+n


Antaraksi antara molekul polar (dipol) terjadi antara ekor dan kepala. Artinya, kutub positif molekul yang satu tarik- menarik dengan kutub negatif yang lain. Jika kutub yang sama berdekatan, maka akan saling tolak menolah. Contoh pada molekul HF. Ikatan hidrogen termasuk pada antaraksi jenis ini.

Antaraksi dipol- dipol antara molekul yang berbeda merupakan faktor yang menentukan kelarutan zat dalam pelarut. Antaraksi ini menimbulkan senyawa polar dapat larut dalam pelarut polar, contohnya alkohol dalam air atau sebaliknya air  dalam alkohol.

Air dan alkohol adalah senyawa polar yang dapat saling melarutkan. Kutub – kutub kedua senyawa tersebut dapat saling berinteraksi.

  1. Antaraksi Ion – Dipol Terinduksi

Antaraksi ion dipol terinduksi adalah antaraksi ion dengan molekul dipol yang terinduksi. Antaraksi ini diawali dengan molekul netral menjadi dipol akibat terinduksi oleh partikel bermuatan yang berada didekatnya. Pertikel penginduksi dapat berupa ion atau dipol lain.

Induksi yang diakibatkan oleh ion lebih besar dibanding oleh dipol. Hal ini karena ion bermuatan lebih besar dibanding dipol. Jika induksi disebabkan oleh ion, maka terjadi antaraksi ion tersebut dengan molekul dipol yang terinduksi sehingga disebut antaraksi ion dipol terinduksi. Ikatan ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil dari pada dipol permanen. Contohnya adalah:

I– + I2  → I–3

Hg2+ + Hg →  Hg22+

  1. Antaraksi Dipol – Dipol Terinduksi

Molekul dipol dapat membuat molekul netral berubah menjadi bersifat dipol terinduksi. Sehingga terjadi antaraksi dipol- dipol terinduksi. Ikatanini cukup lemah, sehingga prosesnya berlangsung lambat. Contoh adalah metana dan kripton dalam air.

nH2O + Kr → Kr(H2O)n

nH2O +  CH4 → CH4(H2O)n

  1. Antaraksi Dipol Terinduksi – Dipol Terinduksi

Pasangan elektron suatu molekul, baik bebas maupun yang terikat, selalu bergerak mengelilingi inti. Karena Elektron ini bermuatan listrik, maka dapat mempengaruhi molekul tetangganya.

Akibatnya, molekul tetangga menjadi polar terinduksi sesaat. Molekul ini kemudian dapat pula menginduksi molekul tetangga lainnya,sehingga terbentuk molekul- molekul dipol sesaat. Akhirnya, terjadi antaraksi dipol terinduksi- dipol terinduksi. Antaraksi ini disebut juga gaya London.

Gaya London lebih kepada molekul- molekul non polar dalam wujud cair dan padat seperti N2 padat atau cair. Dalam keadaan padat, molekulnya rapat dan gaya London kuat sehingga molekul berkumpul bersama.

Gaya London dapat pula terjadi antara molekul yang berbeda seperti CH4, C2H6, C3H6 dan C4H10. Keempat senyawa ini dapat bercampur bila dicairkan.

Pengertian  Alkohol. Alkohol merupakan senyawa organik yang memiliki satu atau lebih gugus fungsi hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon pada ...

Pengertian Pembakaran: Reaksi pembakaran adalah reaksi antara bahan bakar dengan oksigen yang akan menghasilkan panas (kalor) dan gas hasil pembakaran...

1). Contoh Soal Perhitungan Kalor Pembakaran Karbon Perhatikan reaksi pembakaran karbon menjadi gas karbon dioksida seperti ditunjukan dengan persamaan...

Pengertian Atom: Atom dibangun oleh partikel- partikel subatom yaitu elektron, proton dan neutron. Proton dan neutron terletak dalam inti atom, sedangkan...

Pengetian Gaya Van de Waals.   Gaya van der waals adalah  gaya tarik listrik yang terjadi antara partikel – partikel yang memiliki muatan. Partikel – pa...

Pengertian Hukum Avogadro.  Hukum Avogadro menyatakan, bahwa  pada temperatur dan tekanan yang sama, gas- gas dengan volume yang sama, akan mempunyai j...

Pengertian Sistem Pada Termokimia: Sistem adalah bagian dari semesta, baik nyata maupun konseptual yang dibatasi oleh batas batas fisik  tertentu atau ...

Pengertian Hukum Faraday: Michael Faraday adalah seorang pakar Kimia-Fisika Inggris. Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk menentukan...

Hukum Boyle – Gay Lussac merupakan gabungan dari tiga hukum yang menjelaskan tentang perilaku variabel gas, yaitu hukum Boyle, Hukum Charles, dan hukum G...

Pengertian Hukum Hess.  Hukum Hess menyatakan bahwa kalor (dalam hal ini entalpi) yang menyertai suatu reaksi kimia tidak bergantung pada jalan yang d...