Mengapa Titik Didih H2S Lebih Tinggi dari HCl?

Jumat, 29 Maret 2019 edit

Titik didih suatu molekul terkait dengan gaya interaksi antarmolekul. Semakin kuat gaya antarmolekul semakin tinggi titik didih. Diperlukan energi yang cukup untuk memutuskan gaya antarmolekul untuk mengubah jarak antarmolekul, seperti pada senyawa berwujud padat menjadi cair, dari cair menjadi gas. urip.info


Membandingkan titik didih H2S, dan HCl, ini analog dengan membandingkan H2O dan HF. Pasangan molekul hidrida seperiode dari golongan VI-A dengan VII-A memiliki kecenderungan yang sama. memang H2S, dan HCl ini tidak mempunyai ikatan hidrogen, ini nanti akan dibahas pada tulisan ini. urip.info


Untuk molekul-molekul yang tidak memiliki ikatan hidrogen (keelektronegatifannya relatif rendah, selain HF, H2O, NH3) maka terdapat kecenderungan titik didih meningkat sejalan meningkatnya massa molar atom pusat. urip.info

Ini dipengaruhi oleh gaya dispersi, gaya dispersi dipengaruhi oleh banyaknya elektron pada setiap molekul. Gaya dispersi memang relatif kecil, tetapi semakin banyak jumlah elektron pengaruhnya semakin besar, kontribusi gaya dispersi semakin besar. urip.info

Ingat bahwa selama dalam molekul terdapat elektron maka gaya dispersi selalu ada, hanya berkontribusi relatif kecil dibanding gaya antarmolekul lainnya, bila memang ada gaya yang lain. urip.info

Berikut ini kontribusi energi atau gaya dispersi terhadap energi total interaksi antarmolekul yang diambil dari buku : Intermolecular and Surface Forces, Third Edition oleh Jacob N. Israelachvili, 2011. urip.info

Lalu apa penyebab titik didih H2S lebih tinggi dari HCl? Ukuran jari-jari kovalen S lebih besar dibandingkan Cl, bahkan momen dipol HCl > momen dipol H2S yang seharusnya menyebabkan HCl memiliki titik didih lebih besar. Faktanya tidak demikian. urip.info


Mengingat gaya dispersi yang disebabkan oleh jumlah elektron atau ukuran molekul H2S dan HCl yang kurang memberi dampak maka perlu dicari penyebab lainnya. urip.info

Untuk H2S ada 2 H bermuatan parsial positif (δ+) yang dapat berinteraksi dipol-dipol dengan pasangan elektron bebas (PEB) bermuatan parsial negatif (δ) pada atom pusat S dari molekul H2S lain, dan ada 2 PEB, yang bisa berinteraksi dengan 2 H dari molekul H2S lain lagi.  urip.info

Gaya dipol-dipol ini analog dengan ikatan hidrogen pada molekul-molekul H2O, hanya pada H2S tidak disebut sebagai ikatan hidrogen. urip.info

Bahkan dalam keadaan cair pun, kemungkinan atom H (atau PEB), untuk menemukan “teman berinteraksi” di molekul lain, cukup besar.

Untuk HCl dapat disederhanakan penjelasannya, misal dalam wadah yang berisi HCl cair, total H sepertiga lebih sedikit dari total PEB. Dengan demikian akan ada PEB yang tidak menemukan H dari molekul lain sebagai “teman berinteraksi”. Hal ini dikatakan bahwa interaksi antarmolekul menjadi tidak efektif. urip.info

Sebaliknya pada PH3, total PEB sepertiga lebih sedikit dari total H, sehingga interaksi antarmolekul juga tidak efektif. urip.info


Yang perlu diingat bahwa gaya dipol-dipol baik pada H2S maupun pada HCl dan juga pada PH3 harus dapat dibayangkan/divisualkan secara tiga dimensi.  urip.info

Sebagai pembanding yang analog dengan H2S - HCl - PHadalah H2O - HF - NH3. Pada beberapa referensi (1, 2, 3) menuliskan bahwa jumlah ikatan hidrogen secara rata-rata pada setiap molekul  H2O sebanyak 2, pada HF dan NH3 sebanyak 1 ikatan hidrogen.  urip.info

Oleh karena analog maka gaya dipol-dipol pada H2S - HCl - PH3 mirip dengan ikatan hidrogen (sebagai gaya dipol-dipol istimewa) H2O - HF - NH3 . Gaya dipol-dipol H2S secara rata-rata akan berjumlah 2, dan HCl juga PH3 berjumlah 1, sehingga gaya dipol-dipol H2S > HCl atau  PH3urip.info

Jadi dapat disimpulkan dalam jaringan H2S proporsi jumlah PEB dan H yang sebanding memberi peluang interaksi efektif, semua memiliki pasangan dipol positif dan dipol negatifnya. Interaksi efektif ini berdampak gaya dipol-dipolnya relatif lebih kuat dibandingkan bila proporsi PEB dengan H tidak sebanding, seperti HCl atau PH3. urip.info

Sementara itu baik pada HCl maupun PH3 tidak semua dipol positif dan negatifnya menemukan pasangan membentuk gaya dipol-dipol. urip.info

CMIIW urip.info
Urip Rukim.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info