Soal-soal tentang gaya antarmolekul biasa menguji pemahaman tentang sifat kepolaran suatu zat. Dengan diketahui kepolarannya maka interaksi yang terjadi pada beberapa zat dapat ditentukan. Di blog ini ada beberapa tulisan terkait gaya antarmolekul, silakan dipelajari lebih dahulu agar lebih mudah mengikuti pembahasan soal.
Soal #1:
Manakah molekul yang memiliki gaya tarik-menarik dipol-dipole antarmolekulnya? (Gunakan tabel periodik yang tersedia)
Molekul-molekul akan memiliki gaya dipol-dipol bila molekul tersebut bersifat polar.
Setiap atom kebanyakan akan stabil bila elektron valensinya berjumlah 8 atau 2. Untuk senyawa kovalen bisa dicapai dengan menggunakan pasangan elektron bersama atom-atom lain.
AsH3:
As atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
As mempunyai e-valensi 5
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 3 atom → X3
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 5 – (3 × 1) = 5 – 3 = 2
PEB = jumlah EB/2 = 2/2 = 1 → E1
Keterangan EB = elektron bebas, PEB = pasangan elektron bebas
AsH3→ sistem AX3E1 atau AX3E
AX3E → Bentuk molekul piramida segitga → polar
BCl3:
B atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
B mempunyai e-valensi 3
Cl atom luar dengan e-valensi 7
Cl merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
Cl berjumlah 3 atom → X3
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 3 – (3 × 1) = 3 – 3 = 0
PEB = 0 → E0
BCl3→ sistem AX3E0 atau AX3
AX3→ Bentuk molekul segitiga datar → nonpolar
CO2:
C atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
C mempunyai e-valensi 4
O atom luar dengan e-valensi 6
O merupakan atom divalen (perlu 2 elektron lagi untuk stabil)
O berjumlah 2 atom → X2
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 4 – (2 × 2) = 4 – 4 = 0
PEB = 0 → E0
CO2→ sistem AX2E0 atau AX2
AX2→ Bentuk molekul linier → nonpolar
Cl2:
Cl2 atau Cl – Cl → molekul diatomik → nonpolar.
XeF4:
Xe atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
Xe mempunyai e-valensi 8
F atom luar dengan e-valensi 7
F merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
F berjumlah 4 atom → X4
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 8 – (4 × 1) = 8 – 4 = 4
PEB = jumlah EB/2 = 4/2 = 2 → E2
XeF4→ sistem AX4E2
AX4E2 → Bentuk molekul segiempat datar → nonpolar
Kesimpulan, dari pilihan molekul yang tersedia hanya AsH3 yang bersifat polar. Jadi yang memiliki gaya tarik menarik adalah AsH3 saja. Molekul lain semua bersifat nonpolar, tidak punya gaya dipol-dipol.
Soal #2:
Mana sajakah zat berikut yang hanya memiliki gaya dispersi sebagai gaya antarmolekul?
Gaya dispersi hanya dimiliki oleh molekul-molekul nonpolar dan atom golongan gas mulia.
Bila sudah terbiasa maka dengan cepat dapat ditentukan.
CH4
C atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
C mempunyai e-valensi 4
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 4 atom → X4
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 4 – (4 × 1) = 4 – 4 = 0
PEB = 0 → E0
CH4 → sistem AX4E0→ AX4E0 → bentuk molekul tetrahedral → nonpolar
HCl → molekul polar, molekul diatomik tetapi beda nilai keelektronegatifannya sehingga akan terjadi pengkutuban atau dipol, elektron tertarik ke atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar. Cl lebih elektronegatif dibanding H.
NH3→ Sama dengan AsH3 bahasan soal nomor 1, sebab N segolongan dengan As. NH3 bersifat polar.
C6H13NH2→ molekul polar, seperti pada NH3 memiliki 1 PEB pada N, berbentuk piramida segitiga, bentuk tidak simetri, C6H13 ini adalah pengganti 1 atom H pada NH3 .
NaCl → senyawa ionik, jelas tidak bersifat nonpolar.
CH3Cl → bentuk molekulnya seperti CH4, 1 atom H diganti atom Cl. Karena Cl memiliki keelektronegatifan berbeda dengan H maka sifat molekulnya polar.
H2S →
S atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
S mempunyai e-valensi 6
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 2 atom → X2
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 6 – (2 × 1) = 6 – 2 = 4
PEB = jumlah EB/2 = 4/2 = 2 → E2
H2S → sistem AX2E2→ bentuk molekul bengkok → polar
Kr → atom golongan gas mulia → nonpolar.
Kesimpulan, dari pilihan molekul yang tersedia yang bersifat nonpolar adalah CH4 dan Kr. Jadi yang memiliki gaya dispersi adalah CH4 dan Kr.
Soal #3:
Ketika NaCl larut dalam air, menghasilkan Na+ dan Cl– sebagai larutan. Gaya tarik menarik yang terjadi antara Na+ dan air disebut interaksi.....
Dengan menyimak tabel berikut maka dengan jelas dapat ditentukan. Jawaban yang tepat D. Ion-dipol.
Soal #4:
Berdasar data berikut manakah yang mengindikasikan memiliki gaya interaksi terkuat?
Menguap sama artinya mengubah partikel cair menjadi gas. Untuk menjadi gas dari cairan maka partikel-partikel yang berinteraksi harus memisahkan diri. Energi penguapan (∆Hvaporation) menunjukkan besar energi yang diperlukan untuk memutuskan interaksi antarpartikel. Semakin kuat interaksi atau gaya tarik-menarik antarpartikel maka dibutuhkan energi penguapan lebih besar. Jadi gaya interaksi terkuat pada soal ini adalah Air dengan ∆Hvaporation terbesar.
Soal #5:
Berdasar pada massa molar dan momen dipol dari lima senyawa dalam tabel, manakah yang diperkirakan mempunyai titik didih tertinggi?
Momen dipol (µ) merupakan jumlah vektor dari momen ikatan dan momen pasangan elektron bebas dalam suatu molekul. Molekul dikatakan bersifat polar jika memiliki µ > 0 atau µ ≠ 0 dan dikatakan bersifat nonpolar jika memiliki µ = 0
Titik didih suatu zat itu berbanding lurus dengan momen dipolnya bila massa molar zat-zat tersebut tidak besar perbedaannya. Semakin tinggi momen dipol maka titik didih zat tersebut akan semakin tinggi pula. Bila massa molar memiliki perbedaan yang besar tentu massa molar akan turut mempengaruhi. Pada soal ini tampak massa molar zat-zat yang dibandingkan tidak relatif kecil perbedaannya.
Jadi mutlak pada soal tersebut yang memiliki titik didih tertinggi adalah Asetonitril.
Soal #6:
Gaya intermolekul apasajakah yang ada pada partikel-partikel HI dan H2S?
Gaya dispersi dimiliki oleh setiap zat yang berinteraksi. Demikian pula HI dengan H2S sudah pasti memiliki gaya dispersi. Ingat bahwa setiap spesi atau zat yang memiliki elektron akan memiliki gaya dispersi. Biasanya memang pengaruhnya kalah dibandiing jenis interaksi lain bila ada bersamaan, namun tetap ada.
HI dan H2S merupakan molekul yang bersifat polar , pada molekul sesama polar maka terjadi interaksi dipol-dipol.
HI dan H2S tidak mungkin memiliki ikatan hidrogen, ikatan hidrogen hanya terjadi pada molekul yang punya ikatan H-F, H-O, H-N dan pada atom pusatnya harus memiliki PEB.
Kesimpulan jawaban yang tepat D.
Soal #7:
Gaya antarmolekul yang bertanggung jawab kurang rapatnya es (air padat) dibanding air (air bentuk cair) adalah?
Bentuk padat dari kebanyakan zat lebih rapat daripada fase cairnya, sebagian besar zat padat akan tenggelam dalam cairan. Berbeda dengan air, ini merupakan anomali air, es ini menyimpang dari karakter padatan pada umumnya. Zat yang memiliki kerapatan lebih rendah akan mengapung di permukaan zat cair yang memiliki kerapatan lebih besar.
Yang menyebabkan es memiliki kerapatan yang lebih rendah adalah adanya ikatan hidrogen pada molekul sebagai gaya antarmolekul air. Ikatan-ikatan hidrogen yang cukup kuat pada air padat ini membentuk kerangka tetrahedral sehingga meninggalkan rongga atau jarak. Dengan demikian ia memiliki kerapatan yang lebih kecil dibanding air dalam fase cair.
- Cara Mengidentifikasi Jenis Gaya Antarmolekul (Antarpartikel)
- Klasifikasi Gaya Antarmolekul, Disertai Skema
- Metode Jari untuk Menentukan Orbital Hibrida, Bentuk Molekul, dan Kepolaran Molekul
- Alur Prediksi Kepolaran Molekul
- Cara Super Cepat Menentukan Kepolaran Molekul, Bonus Cara Cepat Memprediksi Orbital Hibrida dan Bentuk Molekul
- Trik Menentukan Kepolaran Molekul
Soal #1:
Manakah molekul yang memiliki gaya tarik-menarik dipol-dipole antarmolekulnya? (Gunakan tabel periodik yang tersedia)
- AsH3
- BCl3
- Cl2
- CO2
- XeF4
Molekul-molekul akan memiliki gaya dipol-dipol bila molekul tersebut bersifat polar.
Setiap atom kebanyakan akan stabil bila elektron valensinya berjumlah 8 atau 2. Untuk senyawa kovalen bisa dicapai dengan menggunakan pasangan elektron bersama atom-atom lain.
AsH3:
As atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
As mempunyai e-valensi 5
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 3 atom → X3
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 5 – (3 × 1) = 5 – 3 = 2
PEB = jumlah EB/2 = 2/2 = 1 → E1
Keterangan EB = elektron bebas, PEB = pasangan elektron bebas
AsH3→ sistem AX3E1 atau AX3E
AX3E → Bentuk molekul piramida segitga → polar
BCl3:
B atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
B mempunyai e-valensi 3
Cl atom luar dengan e-valensi 7
Cl merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
Cl berjumlah 3 atom → X3
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 3 – (3 × 1) = 3 – 3 = 0
PEB = 0 → E0
BCl3→ sistem AX3E0 atau AX3
AX3→ Bentuk molekul segitiga datar → nonpolar
CO2:
C atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
C mempunyai e-valensi 4
O atom luar dengan e-valensi 6
O merupakan atom divalen (perlu 2 elektron lagi untuk stabil)
O berjumlah 2 atom → X2
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 4 – (2 × 2) = 4 – 4 = 0
PEB = 0 → E0
CO2→ sistem AX2E0 atau AX2
AX2→ Bentuk molekul linier → nonpolar
Cl2:
Cl2 atau Cl – Cl → molekul diatomik → nonpolar.
XeF4:
Xe atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
Xe mempunyai e-valensi 8
F atom luar dengan e-valensi 7
F merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
F berjumlah 4 atom → X4
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 8 – (4 × 1) = 8 – 4 = 4
PEB = jumlah EB/2 = 4/2 = 2 → E2
XeF4→ sistem AX4E2
AX4E2 → Bentuk molekul segiempat datar → nonpolar
Kesimpulan, dari pilihan molekul yang tersedia hanya AsH3 yang bersifat polar. Jadi yang memiliki gaya tarik menarik adalah AsH3 saja. Molekul lain semua bersifat nonpolar, tidak punya gaya dipol-dipol.
Mana sajakah zat berikut yang hanya memiliki gaya dispersi sebagai gaya antarmolekul?
- CH4
- HCl
- NH3
- C6H13NH2
- NaCl
- CH3Cl
- H2S
- Kr
Gaya dispersi hanya dimiliki oleh molekul-molekul nonpolar dan atom golongan gas mulia.
Bila sudah terbiasa maka dengan cepat dapat ditentukan.
CH4
C atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
C mempunyai e-valensi 4
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 4 atom → X4
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 4 – (4 × 1) = 4 – 4 = 0
PEB = 0 → E0
CH4 → sistem AX4E0→ AX4E0 → bentuk molekul tetrahedral → nonpolar
HCl → molekul polar, molekul diatomik tetapi beda nilai keelektronegatifannya sehingga akan terjadi pengkutuban atau dipol, elektron tertarik ke atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar. Cl lebih elektronegatif dibanding H.
NH3→ Sama dengan AsH3 bahasan soal nomor 1, sebab N segolongan dengan As. NH3 bersifat polar.
C6H13NH2→ molekul polar, seperti pada NH3 memiliki 1 PEB pada N, berbentuk piramida segitiga, bentuk tidak simetri, C6H13 ini adalah pengganti 1 atom H pada NH3 .
NaCl → senyawa ionik, jelas tidak bersifat nonpolar.
CH3Cl → bentuk molekulnya seperti CH4, 1 atom H diganti atom Cl. Karena Cl memiliki keelektronegatifan berbeda dengan H maka sifat molekulnya polar.
H2S →
S atom pusat (jumlahnya hanya 1 atom).
S mempunyai e-valensi 6
H atom luar dengan e-valensi 1
H merupakan atom monovalen (perlu 1 elektron lagi untuk stabil)
H berjumlah 2 atom → X2
Jumlah EB = valensi atom pusat – (jumlah atom luar × elektron yang diperlukan per atom)
Jumlah EB = 6 – (2 × 1) = 6 – 2 = 4
PEB = jumlah EB/2 = 4/2 = 2 → E2
H2S → sistem AX2E2→ bentuk molekul bengkok → polar
Kr → atom golongan gas mulia → nonpolar.
Kesimpulan, dari pilihan molekul yang tersedia yang bersifat nonpolar adalah CH4 dan Kr. Jadi yang memiliki gaya dispersi adalah CH4 dan Kr.
Soal #3:
Ketika NaCl larut dalam air, menghasilkan Na+ dan Cl– sebagai larutan. Gaya tarik menarik yang terjadi antara Na+ dan air disebut interaksi.....
- dipol-dipol
- ion-ion
- ikatan hidrogen
- ion-dipol
- gaya dispersi.
Dengan menyimak tabel berikut maka dengan jelas dapat ditentukan. Jawaban yang tepat D. Ion-dipol.
Soal #4:
Berdasar data berikut manakah yang mengindikasikan memiliki gaya interaksi terkuat?
Zat | ΔHvap (kJ/mol) |
---|---|
Argon (Ar) | 6,3 |
Benzena (C6H6) | 31,0 |
Etanol (C2H5OH) | 39,3 |
Air (H2O) | 40,8 |
Metana (CH4) | 9,2 |
- Argon
- Benzena
- Etanol
- Air
- Metana
Menguap sama artinya mengubah partikel cair menjadi gas. Untuk menjadi gas dari cairan maka partikel-partikel yang berinteraksi harus memisahkan diri. Energi penguapan (∆Hvaporation) menunjukkan besar energi yang diperlukan untuk memutuskan interaksi antarpartikel. Semakin kuat interaksi atau gaya tarik-menarik antarpartikel maka dibutuhkan energi penguapan lebih besar. Jadi gaya interaksi terkuat pada soal ini adalah Air dengan ∆Hvaporation terbesar.
Soal #5:
Berdasar pada massa molar dan momen dipol dari lima senyawa dalam tabel, manakah yang diperkirakan mempunyai titik didih tertinggi?
Zat | Massa molar (g/mol) | Momen dipol (Debye) |
---|---|---|
Propana (CH3CH2CH3) | 44 | 0,1 |
Dimetileter (CH3OCH3) | 46 | 1,3 |
Metilklorida (CH3Cl) | 50 | 1,9 |
Asetaldehid (CH3CHO) | 44 | 2,7 |
Asetonitril (CH3CN) | 41 | 3,9 |
- CH3CH2CH3
- CH3OCH3
- CH3Cl
- CH3CHO
- CH3CN
Momen dipol (µ) merupakan jumlah vektor dari momen ikatan dan momen pasangan elektron bebas dalam suatu molekul. Molekul dikatakan bersifat polar jika memiliki µ > 0 atau µ ≠ 0 dan dikatakan bersifat nonpolar jika memiliki µ = 0
Titik didih suatu zat itu berbanding lurus dengan momen dipolnya bila massa molar zat-zat tersebut tidak besar perbedaannya. Semakin tinggi momen dipol maka titik didih zat tersebut akan semakin tinggi pula. Bila massa molar memiliki perbedaan yang besar tentu massa molar akan turut mempengaruhi. Pada soal ini tampak massa molar zat-zat yang dibandingkan tidak relatif kecil perbedaannya.
Jadi mutlak pada soal tersebut yang memiliki titik didih tertinggi adalah Asetonitril.
Soal #6:
Gaya intermolekul apasajakah yang ada pada partikel-partikel HI dan H2S?
- dipol-dipol dan ion-dipol
- gaya dispersi, dipol-dipol, dan ion-dipol
- gaya dispersi, ikatan hidrogen, dipol-dipol, dan ion-dipol
- gaya dispersi dan dipol-dipol
- gaya dispersi, dipol-dipol, dan ikatan hidrogen
Gaya dispersi dimiliki oleh setiap zat yang berinteraksi. Demikian pula HI dengan H2S sudah pasti memiliki gaya dispersi. Ingat bahwa setiap spesi atau zat yang memiliki elektron akan memiliki gaya dispersi. Biasanya memang pengaruhnya kalah dibandiing jenis interaksi lain bila ada bersamaan, namun tetap ada.
HI dan H2S merupakan molekul yang bersifat polar , pada molekul sesama polar maka terjadi interaksi dipol-dipol.
HI dan H2S tidak mungkin memiliki ikatan hidrogen, ikatan hidrogen hanya terjadi pada molekul yang punya ikatan H-F, H-O, H-N dan pada atom pusatnya harus memiliki PEB.
Kesimpulan jawaban yang tepat D.
Soal #7:
Gaya antarmolekul yang bertanggung jawab kurang rapatnya es (air padat) dibanding air (air bentuk cair) adalah?
- gaya dispersi London
- gaya dipol-dipol
- gaya ion-dipol
- ikatan hidrogen
- ikatan ion
Bentuk padat dari kebanyakan zat lebih rapat daripada fase cairnya, sebagian besar zat padat akan tenggelam dalam cairan. Berbeda dengan air, ini merupakan anomali air, es ini menyimpang dari karakter padatan pada umumnya. Zat yang memiliki kerapatan lebih rendah akan mengapung di permukaan zat cair yang memiliki kerapatan lebih besar.
Yang menyebabkan es memiliki kerapatan yang lebih rendah adalah adanya ikatan hidrogen pada molekul sebagai gaya antarmolekul air. Ikatan-ikatan hidrogen yang cukup kuat pada air padat ini membentuk kerangka tetrahedral sehingga meninggalkan rongga atau jarak. Dengan demikian ia memiliki kerapatan yang lebih kecil dibanding air dalam fase cair.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar