Gaya London : Gaya Tarik-menarik Dipol Sesaat-Dipol Terimbas

         Blog KoKim - Artikel pertama yang akan kita bahas berkaitan dengan "ikatan kimia 2 : gaya antarmolekul" adalah materi Gaya London : Gaya Tarik-menarik Dipol Sesaat-Dipol Terimbas . 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, FritzLondon (dikenal London), pada tahun 1930-an sehingga sering disebut gaya London. Mekanismenya terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar: mekanisme Gaya London

Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut.
1) Molekul nonpolar mempunyai sebaran muatan lautan elektron setimbang dan simetris dalam keadaan normal, elektron terdistribusi merata dalam molekul.
2) Pada waktu-waktu tertentu (sesaat) dapat terjadi pengutuban atau pembentukan dipol yang disebut dipol sesaat.
3) 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.
4) Gaya tarik-menarik ini hanya berlangsung sesaat, dikarenakan dipol sesaat dan terimbas muncul mengikuti fluktuasi elektron.

         Molekul mempunyai sifat polarisabilitas berbeda-beda. Polarisabilitas merupakan kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau mengimbas suatu dipol. Polarisabilitas sangat erat hubungannya dengan massa relatif molekul. 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. Misal, 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 I$_2$ akan saling tarik-menarik lebih kuat daripada molekul F$_2$ yang lebih kecil. Dengan demikian titik didih I$_2$ akan lebih besar jika dibandingkan dengan titik didih F$_2$. 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.

         Molekul dengan struktur panjang mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau lebih mudah mengalami polarisabilitas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil. Normal butana ($n$-butana) dan isobutana merupakan contoh 2 molekul dengan Mr sama.

Perhatikan contoh soal berikut untuk memahami kaitan jumlah elektron dengan Mr dan bentuk molekul.
Urutkan kekuatan Gaya London dari molekul di bawah ini:
a. H$_2$ (Ar H = 1)      c. N$_2$ (Ar N = 14)
b. O$_2$ (Ar O = 16)      d. Br$_2$ (Ar Br = 80)
e. F$_2$ (Ar F = 19)
Jawab:
Semakin besar Mr suatu mulekul, semakin besar pula gaya London-nya. Urutan kekuatan gaya London dari molekul adalah $ H_2 < N_2 < O_2 < F_2 < Br_2 \, $ karena $ Mr \, Br_2 > Mr \, F_2 > Mr \, O_2 > Mr \, N_2 > Mr \, H_2 $.

       Demikian pembahasan materi Gaya London : gaya tarik-menarik dipol sesaat-dipol terimbas. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan gaya tarik-menarik dipol-dipol.

Artikel Terkait