Gaya Van Der Waals (Kimia Organik Fisik)

Gaya Van Der Waals terjadi akibat interaksi antara molekul-molekul non polar (GayaLondon), antara molekul-molekul polar (Gaya dipole-dipol) atau antara molekul non polardengan molekul polar (Gaya dipole-dipol terinduksi). Ikatan Van Der Waals terdapat antarmolekul zat cair atau padat dan sangat lemah. Gaya Van Der Waals dahulu dipakai untuk menunjukkan semua jenis gaya tarik-menarik antar molekul. Namun kini merujuk pada padagaya-gaya yang timbul dari polarisasi molekul yang terlemah menjadi dipole seketika. Padasaat tertentu, moleku-molekul dapat berada dalam fase dipole seketika ketika salah satumuatan negative berada di sisi tertentu. Dalam keadaan dipol ini, molekul dapat menarik ataumenolak electron lain dan menyebabkan atom lain menjadi dipole. Gaya tarik menarik yangmuncul sesaat ini merupakan gaya Van Der Waals.Karena gaya ini sangat lemah maka zat yang mempunyai ikatan van der waals akanmempunyai titik didih yang sangat rendah. Meskipun demikian gaya van der waals bersifat permanen dan lebih kuat dari gaya london. Contoh gaya van der waals terdapat pada senyawahidrokarbon. Misalnya pada senyawa CH4. Perbedaan keelektronegatifan C (2,5) dengan H(2,1) sangat kecil, yaitu sebesar 0,4.Senyawa-senyawa yang mempunyai ikatan van der waals akan mempunyai titik didih sangatrendah, tetapi dengan bertambahnya Mr Ikatan akan makin kuat sehingga titik didih lebihtinggi. Contohnya, titik didih C4H10>C3H8>C2H6>CH4. Contoh lainnya terdapat pada Br2 dan I2. Br 2 berwujud cair tetapi mudah menguap dan I2 berwujud gas tetapi mudah menyublim.Hal ini disebabkan karena ikatan antara molekul Br 2dan I2 adalah ikatan van der waals.

Kristal Molekul Dalam bentuk gas (seperti N2, O2, CL2) dan hampir semua zat organic berupa molekul-molekul tunggal dengan ikatan kovalen. Gaya tarik antara molekul-molekul ino sangat lemah.Hal ini terbukti dari kenyataan bahwa gas-gas nyata tidak mengikuti hokum gas ideal :PV = nRTGaya antar molekul ini disebut gaya Van Der Waals. Dengan adanya gaya-gaya inimemberikan koreksi pada persamaan ideal untuk gaya sejati.Dimana :P = Tekanan GasV = Volume gasT = Temperatur (K)a dan b = tetapanR = Tetapan Gas UmumDalam keadaan cair dan keadaan padat, gaya-gaya ini lebih besar. Seperti telahdijelaskan, zat-zat di atas membentuk Kristal molekuler. Satuan-satuan dalam Kristalmolekuler seperti chlor, benzene, dsb. Untuk atom atau molekul-molekul kecil, strukturkristalnya biasanya tersusun rapat (close packed) karena gaya Van Der Waals tidakmempunyai arah dalam ruang. Struktur ini terdapat pada gas-gas mulia, Halogen, H2, N2, 02,CO2, HCl, HBr, CH4, C2H6, NH3, PH3, dan H2S.

Klasifikasi Gaya Van der Waals

 Gaya Van Der Walls dapat dibagi berdasarkan jenis kepolaran molekulnya, yaitu :

1.       Interaksi ion– dipol

Gaya antarmolekul ini terjadi antara ion dan senyawa kovalen polar. Ketikadilarutkan dalam senyawa kovalen polar, senyawa ion akan terionisasi menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif akan tarik menarik dengan dipol negatif, dansebaliknya.Sebagai contoh, NaCl (senyawa ion) dapat larut dalam air (pelarut polar) danAgBr (senyawa ion) dapat larut dalam NH3 (pelarut polar).

2.       Interaksi dipol – dipol

Interaksi dipol - dipol merupakan interaksi antara sesama molekul polar(dipol). Interaksi ini terjadi antara ekor dan kepala dimana jika berlawanan kutubmaka akan tarik-menarik dan sebaliknya.Tanda "+" menunjukkan dipol positif, tanda "-" menunjukkan dipol negatif Molekul seperti HCl memiliki dipol permanen karena klor lebih elektronegatif dibandingkan hidrogen. Kondisi permanen ini, pada saat pembentukan dipol akan menyebabkan molekul saling tarik menarik satu sama lain. Molekul yang memilikidipol permanen akan memiliki titik didih yang lebih tinggi dibandingkan denganmolekul yang hanya memiliki dipol yang berubah-ubah secara sementara.

3.       Interaksi ion – dipol terinduksi

Interaksi ion - dipol terinduksi merupakan interaksi antara aksi ion dengandipol terinduksi. Dipol terinduksi merupakan molekul netral yang menjadi dipolakibat induksi partikel bermuatan yang berada didekatnya. Partikel penginduksi tersebut dapat berupa ion atau dipol lain dimana kemampuan menginduksi ion lebih besar daripada kemampuan menginduksi dipol karena muatan ion yang juga jauhlebih besar. Interaksi ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatifkecil daripada dipol permanen.Contoh : I- + I2→ I3

4.       Interaksi dipol - dipol terinduksi

Suatu molekul polar yang berdekatan dengan molekul nonpolar, akan dapatmenginduksi molekul nonpolar. Akibatnya. Molekul nonpolar memiliki dipolterinduksi.Dipol dari molekul polar akan saling tarik-menarik dengan dipol terinduksidari molekul nonpolar. Contohnya terjadi pada interaksi antara HCl (molekul polar)dengan Cl2 (molekul nonpolar).

5.       Interaksi dipol terinduksi - dipol terinduksi

Mekamisme terjadinya interaksi dipol terinduksi - dipol terinduksi :Pasangan elektron suatu molekul, baik yang bebas maupun yang terikat selalu bergerak mengelilingi inti elektron yang bergerak dapat mengimbas atau menginduksisesaat pada tetangga sehingga molekul tetangga menjadi polar terinduksisesaat molekul ini pula dapat menginduksi molekul tetangga lainnya sehinggaterbentuk molekul-molekul dipol sesaat.