Ingin mempelajari materi kimia, khususnya tentang Gaya Dipol Permanen? Supaya lebih paham, kamu bisa menyimak pembelajarannya di sini. Kamu juga bisa mengerjakan soal latihan untuk mempraktikkan materi yang telah dijelaskan.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Gaya Dipol Permanen. kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal Gaya Dipol Permanen dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
- Modul Gaya Dipol Permanen
- Kumpulan Soal Mudah, Sedang & Sukar
Definisi Gaya Dipol Permanen
Gaya antarmolekul dalam senyawa polar yang terjadi akibat tarik menarik antara dipol (kutub muatan) yang saling berlawanan.
Gaya Dipol Permanen
Suatu molekul polar dapat mengalami interaksi dipol permanen. Molekul yang distribusi rapatan elektronnya tidak simetris bersifat polar dan mempunyai dua ujung/kutub yang berbeda muatan (dipol).
Untuk ujung yang mempunyai kerapatan elektron lebih banyak akan mempunyai muatan parsial negatif dan ujung yang kurang rapat elektron mempunyai muatan parsial positif.
Sehingga molekul-molekul polar akan cenderung menyusun diri dengan polar positif berdekatan dengan polar negatif molekul di dekatnya, seperti digambarkan berikut ini:
Besarnya gaya tarik dipol ini digambarkan melalui momen dipol, dengan SI debye (D). Semakin besar momen dipol suatu zat maka semakin polar zat tersebut. Besarnya momen dipol suatu molekul dipengaruhi terutama oleh besar perbedaan elektronegativitas unsur penyusunnya serta geometri molekul tersebut.
Gaya tarik dipol permanen ini cenderung lebih kuat dari gaya dispersi (dipol sementara), sehingga zat-zat polar cenderung akan mempunyai titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi dibandingkan zat non-polar yang massa molekulnya hampir sama.
Namun, apabila massa molekul dua zat yang dibandingkan berbeda jauh, maka pengaruh gaya dispersi akan lebih besar dari pengaruh gaya dipol, sehingga molekul dengan massa yang jauh lebih besar akan memiliki titik leleh dan titik didih lebih tinggi.
Interaksi Ion-dipol
Proses pelarutan suatu padatan ionik dalam air merupakan salah satu contoh interaksi ion-dipol. Ion positif dan negatif dari senyawa ion akan dikelilingi oleh molekul air berdasarkan diagram berikut. Misalnya senyawa ion tersebut adalah NaCl.
Kekuatan interaksi ion-dipol ini tergantung pada ukuran dan muatan ion serta besarnya momen dipol dan ukuran molekul polar.
Contoh Soal Gaya Dipol Permanen dan Pembahasan
- Tentukan manakah diantara molekul berikut yang akan memiliki titik didih lebih tinggi?
- oksigen atau hidrogen sulfida
- hidrogen klorida atau hidrogen iodida
- nitrogen atau karbon monoksida
Jawaban- $\mbox{O}_{2}$ adalah molekul non polar, Mr = 32, sementara $\mbox{H}_{2}\mbox{S}$ adalah molekul polar, Mr = 34. Dengan Mr yang tidak berbeda jauh, hidrogen sulfida akan memiliki titik didih lebih tinggi karena adanya interaksi antar dipol.
- HCl = polar, Mr = 36,5. HI = polar, Mr = 128. Dengan Mr yang jauh lebih besar HI akan memiliki titik didih lebih tinggi karena gaya van der Waals HI lebih kuat dibandingkan HCl. Dan gaya van der Waals ini mempunyai pengaruh yang cukup signifikan.
- $\mbox{N}_{2}$= non polar, Mr = 28. CO = polar, Mr = 28. CO akan memiliki titik didih lebih tinggi, karena adanya gaya dipol-dipol antar molekul CO yang mana lebih kuat dibandingkan gaya van der Waals yang ada pada molekul-molekul $\mbox{N}_{2}$
- Diketahui 5 senyawa organik meliputi propana, metil klorida, asetaldehid, asetonitril dan dimetil eter diuji titik didih serta momen dipolnya dan didapatkan data berikut:
Cocokkan senyawa A hingga E dengan kemungkinan senyawa organik yang ada!Jawaban
Pertama-tama, kita tentukan struktur molekul masing-masing senyawa, Mr nya, kemudian tentukan manakah yang akan memiliki titik didih terendah dan tertinggi. $\mbox{CH}_{3}\mbox{CH}_{2}\mbox{CH}_{3}$. Mr = 44 Metil klorida: $\mbox{CH}_{3}\mbox{Cl}$, Mr = 50 Asetaldehid, $\mbox{H}_{3}\mbox{CCHO}$, Mr = 44 Asetonitril , $\mbox{H}_{3}\mbox{CCN}$, Mr = 41 Dimetil eter, $\mbox{H}_{3}\mbox{C}\mbox{OCH}_{3}$, Mr = 46Propana adalah senyawa dengan titik didih paling rendah karena polaritasnya yang paling rendah (senyawanya hanya tersusun dari karbon dan hidrogen).Gugus nitril ($\mbox{C}\equiv\mbox{N}$) menyebabkan asetonitril menjadi senyawa yang paling polar, sehingga akan memiliki momen dipol dan titik didih paling tinggi.Dilihat dari geometrinya, dimetil eter yang simetris akan memiliki kepolaran yang rendah (tepat diatas propana) dibanding asetaldehid dan metil klorida.Asetaldehid akan bersifat lebih polar dari metil klorida karena adanya atom O yang lebih elektronegatif dari Cl. Sehingga, secara keseluruhan: A : propana B : dimetil eter C : metil klorida D : asetaldehidE : asetonitril
- Berdasarkan senyawa berikut ini yang mempunyai interaksi dipol-dipol antar molekulnya adalah:
$\mbox{H}_{2}\mbox{O}\mbox{, H}_{2}\mbox{S, P}_{4}\mbox{, CO}_{2}$
Jawaban
Yang mempunyai dipol-dipol antar molekul merupakan senyawa polar. Yang merupakan senyawa polar adalah $\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ dan $\mbox{H}_{2}\mbox{S}$. Tetapi untuk $\mbox{CO}_{2}$ juga mempunyai interaksi dipol-dipol jika dalam kondisi padatan/solid, karena molekul $\mbox{CO}_{2}$ dalam padatan tersusun rapat sesuai diagram berikut:
Sedangkan $\mbox{P}_{4}$merupakan senyawa non polar, sehingga tidak memiliki interaksi dipol-dipol antar molekulnya. - Manakah yang lebih kuat interaksi ion-dipol berikut:
a. $\mbox{Ca}^{2+}$ dengan air atau $\mbox{Mg}^{2+}$ dengan air?
b. $\mbox{Cl}^{-}$dengan air atau $\mbox{I}^{-}$dengan air?
Jawaban
- interaksi ion dipol $\mbox{Mg}^{2+}$dengan air lebih kuat daripada $\mbox{Ca}^{2+}$ dengan air . Karena ukuran $\mbox{Mg}^{2+}$ lebih kecil daripada $\mbox{Ca}^{2+}$ sehingga massa jenis muatan $\mbox{Mg}^{2+}>\mbox{Ca}^{2+}$.
- interaksi ion dipol $\mbox{Cl}^{-}$ dengan air lebih kuat daripada $\mbox{I}^{-}$ dengan air, karena ukuran $\mbox{Cl}^{-}$ lebih kecil daripada $\mbox{I}^{-}$sehingga massa jenis muatan $\mbox{Cl}^{-}>\mbox{I}^{-}$.
Ikatan Kovalen Polar. Ikatan polar kovalen terjadi jika pasangan electron yang dipakai bersama, tertarik lebih kuat ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran suatu senyawa akan bertambah besar jika perbedaan keelektronegatifan atom – atom yang berikatan semakin besar.
Senyawa kovalen polar biasanya terjadi antara atom-atom unsur yang beda keelektronegatifannya besar, mempunyai bentuk molekul asimetris, dan mempunyai momen dipol tidak sama dengan nol (0).
Proses Mekanisme Terjadinya Kepolaran Senyawa Kovalen
Ikatan kovalen polar akan terjadi jika atom – atom yang berikatan adalah heterointi. Sebaran muatan electron di sekitar dua inti yang berikatan tidak homogen. Hal ini disebabkan oleh kemampuan menarik pasangan electron ikatan tidak sama.
Kepolaran adalah adanya gejala pengkutuban (kelektronegatifan) muatan di antara atom yang berikatan. Atom yang satu lebih bermuatan positif dan atom yang lain lebih bermuatan negatif.
Perbedaan keelektronegatifan dua atom menimbulkan kepolaran senyawa. Adanya perbedaan keelektronegatifan tersebut menyebabkan pasangan elektron ikatan lebih tertarik ke salah satu unsur sehingga membentuk dipol. Adanya dipol inilah yang menyebabkan senyawa menjadi polar.
Menentukan Kepolaran Senyawa Molekul
Kepolaran suatu senyawa dapat ditentukan dari perbedaan keelektronegatifan atom- atom yang membentuk suatu senyawa kovalen.
Jika selisih keelektronegatifan nol atau sangat kecil, ikatan yang terbentuk cenderung kovalen murni. Jika selisihnya besar, ikatan yang terbentuk polar. Jika selisihnya sangat besar, berpeluang membentuk ikatan ion.
Rumus Momen Dipol
Kepolaran dinyatakan dengan momen dipol (μ), yaitu hasil kali antara muatan (Q) dengan jarak (r).
μ = q × r
μ = momen dipol dalam satuan Debye (D)
q = muatan dalam satuan elektrostatis (ses)
r = jarak dalam satuan cm
Jika jumlah momen dipol = 0, senyawanya bersifat nonpolar. Jika momen dipol tidak sama dengan 0 maka senyawanya bersifat polar.
Keelektronegatifam Dan Momen Dipol Molekul Ikatan Kovalen Polar
Keelektronegatifam Dan Momen Dipol Senyawa HF, HCL, HBr, HI dapat dilihat pada table berikut:
Satuan momen dipol adalah debye (D), di mana 1 D = 3,33 × 10–30 C m. Momen dipol dari beberapa senyawa diberikan dalam table.
Contoh Ikatan Kovalen Polar.
Contoh Senyawa kovalen polar diantaraya adalah HCl, HBr, HI, HF, H2O, NH3. Senyawa HCl merupakan contoh senyawa dibentuk dengan ikatan kovalen polar. Pada ikatan ini pasangan electron ditarik oleh atom Cl.
Ikatan Kovalen Nonpolar.
Ikatan Kovalen Nonpolar terjadi jika pasangan electron yang dipakai bersama, tertarik ke semua atom yang berikatan. Ikatan ini terjadi pada atom – atom yang homointi. Kedua inti atom yang menarik electron valensi adalah sama besar. Sehingga sebaran muatan electron di antara kedua inti atom yang berikatan homogen.
Contoh Ikatan Kovalen Nonpolar.
Contoh Senyawa kovalen nonpolar diantaranya adalah H2, O2, Cl2, N2, CH4, C6H6, BF3. Senyawa H2 merupakan contoh senyawa yang terbentuk melalui ikatan kovalen nonpolar. Pada ikatan kovalen ini tidak terjadi pengkutuban karena electron tidak ditarik oleh salah satu atom.
Sifat – sifat Senyawa Kovalen:
Pada temperature kamar umumnya senyawa yang dibentuk melalui ikatan kovalen adalah berupa gas, misalanya H2, O2, N2, Cl2, CO2 atau cair misalnya H2O dan HCl ataupu berupa padatan.
Titik didih dan titik leleh dari senyawa yang berikatan secara kovalen adalah rendah. Hal ini karena gaya Tarik menarik antara molekulnya tidak terlalu kuat seperti pada senyawa – senyawa yang dibentuk dengan ikatan ion.
Senyawa kovalen larut dalam pelarut nonpolar dan beberapa di antaranya dapat berintegrasi dengan pelarut polar.
Senyawa ikatan kovalen polar dapat menghantarkan arus listrik.
1). Contoh Soal Menentukan Kepolaran Senyawa Ikatan Kovalen Polar.
Manakah di antara senyawa berikut yang memiliki kepolaran tinggi?
a). CO, b). NO, c). HCl
Diketahui;
Masing masing Keelektronegatifan atom adalah
C = 2,5;
O = 3,5;
N = 3,0;
Cl = 3,0;
H = 2,1
Jawab:
Selisih keelektronegatifan Molekul CO adalah 3,5 – 2,5 = 1,0.
Selisih keelektronegatifan molekul NO adalah 3,5 – 3,0 = 0,5.
Selisih keelektronegatifannya molekul HCl adalah 3,0 – 2,1 = 0,9.
Jadi, kepolaran molekul dapat diurutkan sebagai berikut: CO > HCl > NO.
2). Contoh Soal Perhitunga Kelektronegatifan Ikatan Kovalen Polar HF
Hitung nilai keelektronegatifan senyawa HF
Diketahui
Momen dipol HF = 1,91 Debye
Keelektronegatifan atom Hidrogen adalah = 2,1
Keelektronegatifan atoam Fluor adalah = 4,0
Jawab:
Beda keelektronegatifan HF = 4,0 – 2,1 = 1,9
3). Contoh Soal Perhitunga Kelektronegatifan Ikatan Kovalen Polar Molekul H2O
Hitung nilai keelektronegatifan untuk senyawa H2O
Momen Dipol H2O = 1,85 Debye
Diketahui
Keelektronegatifan atom hydrogen adalah = 2,1
Keelektronegatifan atom oksigen adalah = 3,5
Jawab:
Beda keelektronegatifan H2O = 3,5 – 2,1 = 1,4
4). Contoh Soal Perhitunga Keelektronegatifan Senyawa Polar NH3
Hitung berapa keelektronegatifan senyawa NH3 dengan Bentuk molekul simetri
Diketahui
Momen Dipol NH3 = 1,47 Debye
Keelektronegatifan Nitrogen = 2,1
Keelektronegatifan Hidrogen = 3,0
Jawab:
Beda keelektronegatifan = 3,0 – 2,1 = 0,9
1) H2
H – H
Diketahui
Keelektronegatifan H = 2,1
Jawab:
Beda keelektronegatifan H2 = 2,1 – 2,1 = 0
Momen Dipol = 0 Debye
5). Contoh Soal Perhitungan Keelektronegatifan Ikatan Polar Moleku CH4
Hitung berapa keelektronegatifan senyawa CH4 dengan Bentuk molekul simetri
Diketahui
Keelektronegatifan Hidrogen = 2,1
Keelektronegatifa karbon = 2,5
Jawab
Beda keelektronegatifan CH4 = 2,5 – 2,1 = 0,4
Momen Dipol = 0 Debye
6). Contoh Soal Perhitungan Momen Dipol Ikatan Kovalen Polar HCl
Hitung momen dipol dari molekul HCl jika diketahui Panjang ikatan kesetimbangan antar atom adalah 1,2746 Angstrom (Ao).
Diketahui:
r = 1,2746 Ao atau
r = 1,2746 x 10-10 meter
q = 1,6022 x 10-19 C
Jawab
Besar momen dipol molekul HCl dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
μ = q × r
μ = 1,6022 x 10-19C x 1,2746 x 10-10 m
μ = 1,999 x 10-29 C.m
1 D = 3,33 × 10–30 C m. atau
1 C.m = 1 D /(3,33 × 10–30)
μ = 1,999 x 10-29 C.m x [1D/(3,33 × 10–30)]
μ = 1,999 x 10-29 C.m x 0,30 × 10+30 D
μ = 5,97 D
6). Contoh Soal Perhitungan Momen Dipol Ikatan Kovalen Polar H2O
Hitung muatan ikatan kovalen yang dimiliki oleh molekul H2O jika diketahui Panjang ikatan kesetimbangan antar atom adalah 0,958 Angstrom (Ao) dan momen dipol 1,85 Debye.
Diketahui:
r = 0,958 Ao atau
r = 0,958 x 10-10 meter
Momen dipol H2O = 1,85 Debye
Jawab:
Rumus Menghitung Muatan Ikatan Kovalen Polar H2O
Besarnya Muatan Molekul H2O dapat dinyatakan denga rumus berikut:
μ = q × r atau
q = μ/r
Konversikan dahulu besaran momen dipol 1,85 Debye menjadi satuan C. m (Coulomb meter).
Diketahui
1 Debye = 3,33 x 10-30 C.m, maka
μ = 1,85 D x 3,33 x 10-30 C.m/D
μ = 6,16 x 10-30 C.m
Sehingga besar muatan pada H2O adalah
q = (6,16 x 10-30 C.m)/(0,958 x 10-10m)
q = 6,43 x 10-20 Coulomb
Jadi muatan yang dimiliki oleh molekul H2O dengan membentuk ikatan kovalen polar adalah 6,43 x 10-20 Coulomb.
Daftar Pustaka:
- Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
- Hiskia Achmad, 1996, “K imia Larutan”, Citra Aditya Bakti, Bandung.
- Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
- Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
- Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
- Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
- Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
- Ringkasan Rangkuman: Konfigurasi elektron yang stabil terdiri atas delapan elektron pada kulit terluar (oktet) sebagaimana yang dimiliki oleh atom-atom gas mulia, kecuali helium (dua elektron).
- Menurut teori oktet, untuk mencapai keadaan stabil dari unsur-unsur dapat terjadi melalui penerimaan atau pelepasan satu/lebih elektron atau melalui penggunaan bersama pasangan elektron untuk membentuk ikatan suatu senyawa.
- Lambang Lewis digunakan untuk menjelaskan ikatan kimia antara atom-atom. Rumus yang disusun menggunakan lambang Lewis dinamakan rumus Lewis atau rumus titik-elektron. Lambang tersebut berguna dalam menerangkan ikatan kimia.
- Ikatan ion terbentuk akibat gaya elektrostatik antara ion-ion berlawanan muatan yang terjadi karena adanya serah terima elektron dari satu atom ke atom lain sebagai pasangannya.
- Menurut Lewis, ikatan kovalen yang terjadi pada atom yaitu dengan cara membentuk pasangan elektron yang disumbangkan oleh kedua atom dan menjadi milik bersama atom-atom yang berikatan.
- Pada umumnya, jumlah ikatan yang dapat dibentuk oleh suatu atom sama dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan menurut aturan Lewis atau sama dengan delapan dikurangi nomor golongan.
- Ikatan kovalen rangkap melibatkan penggunaan bersama lebih dari sepasang elektron oleh dua atom yang berikatan. Terdapat ikatan kovalen rangkap dua dan ikatan kovalen rangkap tiga.
- Pada ikatan kovalen koordinasi, pasangan electron yang dipakai bersama berasal dari salah satu atom yang berikatan.
- Ikatan pada logam diterangkan melalui teori lautan elektron atau teori elektron bebas. Menurut teori ini, dalam kristal logam, inti atom terpateri pada kisi-kisi atom, sedangkan elektron valensi bergerak bebas di seluruh kristal logam.
- Teori lautan elektron dapat menerangkan sifat kilap logam, daya hantar listrik, panas, dan dapat ditempa.
- Ikatan Kovalen Polar adalah Kepolaran dan keelektronegatifan senyawa. Heterointi ikatan kovalen polar dengan Pengertian Kepolaran dan Contoh Ikatan Kovalen Polar. Ikatan Kovalen Nonpolar adalah homointi ikatan kovalen nonpolar. Contoh Ikatan Kovalen Nonpolar dan Sifat – sifat Senyawa Kovalen. Sifat kelistrikan senyawa kovalen.
- Ikatan Kovalen Polar Non Polar: Pengertian Sifat Contoh Soal Rumus Keelektronegatifan Momen Dipol, Rumus Cara Menentukan Momen Dipol Ikatan Kovalen Polar,
- Pengertian Ikatan Kovalen Polar Non Polar, Rumus Perhitungan Keelektronegatifan Ikatan Kovalen Polar, Contoh Ikatan Kovalen Polar Non Polar, Menentukan Keelektronegatifan Molekul Ikatan Kovalen Polar, Rumus Keelektronegatifan Ikatan Kovalen Polar,
- Cara Menentukan Arah Momen Dipol, Cara Menentukan Momen Dipol Ikatan Kovalen Polar, Ikatan Kovalen Polar dan Nonpolar, Pengertin Ikatan Kovalen Polar Non Polar, Perbedaan Sifat Pengetian Pembahasan Contoh Soal Ujian Nasional, Ikatan Kovalen Polar,
- Momen Dipol Polar, Momen Dipol Non Polar, Proses Mekanisme Terjadinya Kepolaran Senyawa Kovalen, Momen Dipol Ikatan Kovalen Polar Non Polar, Menentukan Kepolaran Senyawa Molekul, Rumus Kepolaran Molekul, Rumus Momen Dipol Ikatan Kovalen,
- Pengertian Momen Dipol, Satuan Lambang Momen Dipol Ikatan Kovalen, Keelektronegatifam Dan Momen Dipol, Contoh Ikatan Kovalen Polar, Cara Menentukan Ikatan Kovalen Polar Non Polar, Debye ke Coulomb Meter Momen Dipol, Ikatan Kovalen Nonpolar, Contoh Ikatan Kovalen Nonpolar, Sifat – sifat Senyawa Kovalen,
- Contoh Soal Menentukan Kepolaran Senyawa Ikatan Kovalen, Contoh Soal Perhitunga Kelektronegatifan Molekul HF, Contoh Soal Perhitunga Kelektronegatifan Molekul H2O, Contoh Soal Perhitunga Keelektronegatifan Senyawa NH3, Contoh Soal Perhitungan Keelektronegatifan Moleku CH4, Contoh Soal Perhitungan Momen Dipol HCl,
- Contoh Soal Perhitungan Momen Dipol H2O, Rumus Menghitung Muatan Ikatan Kovalen H2O, Polar Non Polar, Beda Polar Non Polar, Menentukan Polar Non Polar, Pengaruh Panjang Ikatan Pada Momen Dipol, Pengaruh Bentuk Molekul Pada Momen Dipol, Pengaruh Bentuk Molekul Pada Kepolaran, Pengaruh Ikatan Pada Momen Dipol, Ikatan Kovalen Polar dan Nonpolar, Perbedaan Sifat Pengetian Pembahasan Contoh Soal Ujian Nasional,