POLARISABILITAS

          Polarizabilitas adalah pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul Polarisabilitas ini berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron, makin mudah mengalami polarisasi. Karena jumlah elektron berkaitan dengan Mr, maka semakin besar Mr, semakin kuat gaya London. Gaya dispersi London ini termasuk gaya yang relatif lemah, karena interaksi yang terjadi adalah antar molekul nonpolar. Contoh molekul yang mengalami gaya london diantaranya: gas hidrogen, gas nitrogen, metana dan gas-gas mulia.

          Elektron pada suatu atom mengalami pergerakan dalam orbital. Pergerakan atau perpindahan elektron pada suatu atom dapat mengakibatkan tidak meratanya kepadatan elektron pada atom, sehingga atom tersebut mempunyai satu sisi dipol dengan muatan lebih negatif dibandingkan sisi yang lain. Pergerakan ini menimbulkan dipol sesaat. Gambar 3. menggambarkan perbedaan sebaran elektron pada orbital normal dan orbital yang mengalami dipol sesaat. Adanya dipol sesaat menyebabkan molekul yang bersifat non-polar menjadi bersifat agak polar.

GAYA LONDON

          Gaya London adalah gaya tarik lemah yang disebabkan oleh adanya dipol imbasan sesaat. Dipol sesaat pada suatu atom dapat mengimbas atom yang berada di sekitarnya sehingga terjadilah dipol terimbas yang menyebabkan gaya tarik-menarik antara dipol sesaat dengan dipol terimbas. Gaya ini yang disebut sebagai Gaya London.

          Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul disebut polarisabilitas. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya. Mudahnya suatu atom untuk membentuk dipol sesaat disebut polarisabilitas. Perhatikan contoh soal berikut untuk memahami kaitan jumlah elektron dengan Mr dan bentuk molekul.

    Hal – hal yang mempengaruhi gaya London adalah sebagai berikut :

1.    Ukuran Molekul

a)    Semakin berat dan luas suatu molekul dan atom akan membentuk gaya dispersi yang semakin kuat.

b)    Semakin luas suatu molekul dan atom, rata-rata elektron valensi semakin jauh dari inti. Elektron valensi tersebut akan tertahan lebih kuat dan semakin mudah dapat membentuk dipol sementara.

c)     Distribusi elektron yang mudah di sekeliling molekul atau atom dapat terdistorsi yang disebut dengan polarisabilitas.

2.    Bentuk Molekul

a)    Pada suhu ruang, neopentana berwujud gas, sementara n-pentana berwujud cair.

b)    Gaya dispersi London anatar molekul n-pentana lebih kuat dari pada molekul neopentana.

c)     Bentuk silindris dari molekul n-pentana membuat dapat berkontak satu sama lain daripada bentuk sferis dari neopentana.

Sumber :

http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/06/gaya-london-gaya-tarik-dipol-dipol.html

http://rahmani8n.blogspot.co.id/2013/11/kimia-gaya-van-der-waals.html

http://saintpaul50.blogspot.co.id/2014/06/gaya-london.html

GAYA VAN DER WAALS

          Gaya Intermolekul (Van Der Waals) adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara molekul atau antara bagian yang terpisah jauh dari suatu makromolekul.

Gaya Antarmolekul Nonpolar ( Gaya Dispersi/London )

          Gaya tarik antarmolekul nonpolar pertama kali diuraikan oleh ilmuwan fisika,berasal dari Jerman yang bernama Fritz London. Sehingga disebut juga gaya London/Dispersi.

          Molekul nonpolar penyebaran elektron dapat dianggap merata,sehingga molekul nonpolar digambarkan berbentuk bola dengan muatan positif dan negatif berimpit pada pusat atom.

          Gerakan elektron menyebabkan pada saat-saat tertentu dalam waktu yang singkat penyebaran elektron yang awalnya merata menjadi tidak merata sehingga molekul yang awalnya tidak memiliki dipol menjadi memiliki dipol atau menyebabkan muatan positif dan negatif yang awalnya berimpit dipusat bola menjadi memisah. Dipol yang terbentuk dalam waktu yang singkat disebut dipol sesaat.

         

          Karena Ikatan Van Der Waals muncul akibat adanya kepolaran, maka semakin kecil kepolaran molekulnya maka gaya Van Der Waalsnya juga akan makin kecil.

          GAYA VAN DER WAALS dibagi berdasarkan jenis kepolaran partikelnya :

1. Interaksi Ion – Dipol (Molekul Polar)

          Terjadi interaksi (berikatan) / tarik menarik antara ion dengan molekul polar (dipol). Interaksi ini termasuk jenis interaksi yang relatif cukup kuat.

2. Interaksi Dipol – Dipol

          Merupakan interaksi antara sesama molekul polar (dipol). Interaksi ini terjadi antara ekor dan kepala dari molekul itu sendiri. Berlawanan kutub saling tarik menarik dan jika kutubnya sama saling tolak – menolak. Partikel penginduksi dapat berupa ion atau dipol lain.

3. Interaksi Ion – Dipol Terinduksi

          Merupakan antar aksi ion dengan dipol terinduksi. Dipol terinduksi merupakan molekul netral, menjadi dipol akibat induksi partikel bermuatan yang berada didekatnya.  Kemampuan menginduksi ion lebih besar daripada dipol karena muatan ion >>> (lebih besar). Ikatan ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil dari dipol permanen.

4. Interaksi Dipol – Dipol Terinduksi

          Molekul dipol dapat membuat molekul netrallain bersifat dipol terinduksi sehingga terjadi antar aksi dipol – dipol terinduksi.Ikatan ini cukup lemah sehingga prosesnya berlangsung lambat.

5. Antar Aksi Dipol Terinduksi – Dipol Terinduksi (Gaya London)

Mekanisme :

a. Pasangan elektron suatu molekul, baik yang bebas maupun yang terikat selalu bergerak mengelilingi inti.

b. Electron yang bergerak dapat mengimbas atau menginduksi sesaat pada tetangga sehingga molekul tetangga menjadi polar terinduksi sesaat.

c. Molekul ini pula dapat menginduksi molekul tetangga lainnya sehingga terbentuk molekul – molekul dipole sesaat.

Sumber :

http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/625/jbptitbpp-gdl-departemen-31202-1-transik-a.pdf

http://www.ilmukimia.org/2014/06/gaya-van-der-waals.html

Sitorus, M. 2008. KIMIA ORGANIK FISIK. Yogyakarta: Graha Ilmu.

TAUTOMETRI

          Suatu senyawa karbonil dengan suatu hidrogen alfa yang bersifat asam, dapat berada dalam dua bentuk yang disebut tautomer : suatu tautomer keto dan sebuah tautomer enol. Tautomer adalah isomer-isomer yang berbeda satu dengan yang lainnya hanya pada posisi ikatan rangkap dan sebuah atom hidrogen berhubungan. Tautomer keto suatu senyawa karbonil mempunyai struktur karbonil seperti diharapkan.

Tautomeri Keto-Enol

          Bentuk tautomeri yang paling umum adalah tautomeri antara senyawa karbonil yang mengandung hidrogena dengan bentuk enolnya. Tautomer enol (dari –ena+-ol) yang merupakan suatu alcohol vinilik, terbentuk dengan serah-terima sebuah hidrogen asam dari karbon α ke oksigen karbonil. Karena atom hidrogen berada dalam posisi yang berlainan, kedua bentuk tautometrik ini bukanlah struktur-resonansi, melainkan dua struktur berlainan yang berada dalam kesetimbangan. (harus diingat bahwa struktur-struktur resonansi berbeda hanya dalam posisi elektron). Aseton mempunyai atom hidrogen a bersifat asam, oleh karena itu dapat  terionisasi menghasilkan ion enolat. Ion enolat dapat berada dalam dua bentuk   yaitu bentuk keto dan bentuk enol atau disebut dapat terjadi tautomerisasi.

          Kuantitas relative enol versus keto dalam suatu cairan murni dapat diperkirakan dengan spektroskopi inframerah atau nmr. Aseton terutama ada dalamketo (99,99% menurut prosedur titrasi khusus). Kebanyakan aldehida dan keton yang sederhana juga terutama ada dalam bentuk keto; tetapi, 2,4-pentanadion terdiri dari 80% enol! Bagaimana perbedaan besar ini dapat dijelaskan? Perhatikan struktur tautomer 2,4-pentanadion:

 

                                                                                              

          Bentuk enol tidak hanya memiliki ikatan rangkap berkonjugasi, yang sedikit menambah kestabilan, tetapi juga memiliki susunan yang sedemikian rupa sehingga mmemungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen internal, yang membantu menstabilkan tautomer ini.

          Tatomeri dapat mmempengaruhi kereaktivan suatu senyawa. Suatu pengecualian terhadap sifat keton yang tidak mudah teroksidasi, ialah oksidasi keton yang memiliki sekurang-kurangnya suatu hidrogen alfa. Suatu keton yang dapat menjalani tautomeri dapat dioksidasi oleh zat-pengoksidasi kuat pada ikatan rangkap karbon-karbon (dari) tautomer enolnya. Rendemen reaksi ini tidak digunakan untuk kerja sinetik, tetapi  sering digunakan dalam penuturan struktur.

 

                                                                                       

          Sering kali jika kandungan enolnya tinggi maka kedua bentuk dapat diisolasi. Bentuk keto ester asetoasetat murni meleleh pada -39oC sedangkan bentuk enolnya adalah cairan dengan titik leleh -78oC. Masing-masing dapat disimpan selama beberapa hari jika katalisator seperti asam atau basa benar-benar telah dikeluarkan. Bahkan enol paling sederhana yakni vinil alkohol CH =CHOH telah dibuat dalam fase gas pada suhu kamar, dan enol ini mempunyai waktu paruh sekitar 30 menit.

 

          Keberadaan enol sangat dipengaruhi oleh pelarut, konsentrasi, dan suhu. Ester asetoasetat mempunyai kandungan enol 0,4% dalam air dan 19,8% dalam toluena. Dalam hal ini, air mengurangi konsentrasi enol melalui pembentukan ikatan hidrogen dengan karbonil sehingga gugus tersebut kurang bersedia membentuk ikatan hidrogen internal.

 

          Jika ada basa kuat, kedua bentuk enol dan keto dapat kehilangan proton. Anion yang dihasilkan keduanya adalah sama. Oleh karena 19 dan 20 hanya berbeda dalam hal penempatan elektron maka keduanya bukanlah tautomer, tapi bentuk kanonik. Struktur ion enolat yang sebenarnya adalah hibrida dari 19 dan 20, meskipun 20 lebih banyak berkontribusi karena di dalam bentuk ini muatan negatif ada pada atom yang lebih elektronegatif.

Sumber :

http://atom-green.blogspot.co.id/2013/10/tautomeri.html [ Diakses Pada 2 Desember 2016 ].

Fessenden, R.J., dan Fessenden, J.S., 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Erlangga.

Isaacs, N. S., 1995. Physical Organic Chemistry 2nd Edition. London : Prentice Hall.

March, J., 1985, Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms and Structure 3rd Edition : New York.