IKATAN VAN DER WAALS

Van Der Waals lahir di Leiden Belanda sebagai putera Jacobus Van Der Waals dan

Elisabert Van Den Burg. Ia menjadi guru sekolah dan kemudian diizinkan belajar diuniversitas,

karena kurangnya pendidikan dalam bahasa-bahasa klasik. Ia belajardari 1862 –

1865, mendapat gelar dalam matematika dan Fisika. Ia menikah denganAnna magdalena Smit

dan memiliki 3 putri dan 1 putra.

Pada 1866, ia menjadi direktur sekolah dasar di Den Haag. Pada 1873, iamendapatkan

gelar doktor dibawah Pieter Rijke atas tesisnya yang berjudul “ Over de continuiteit van den

Gas-en Vloeistoftoestanad “ ( Pada kontinuitas Keadaan Gasdan Cair ). Pada 1876, ia diangkat

sebagai profesor pertama di Universitas Amsterdam. Van Der Waals meninggal di Amsterdam

pada 1923.

Pada awal abad ke-20, Johannes Van der Waals meneliti interaksi antar molekul senyawa

nonpolar dan senyawa polar yang tidak memiliki ikatan hidrogen. Menurut Van der Waals,

interaksi antarmolekul tersebut menghasilkan suatu gaya antar molekul yang lemah. Gaya ini

dikenal sebagai ikatan Van der Waals.

- Ikatan Antarmolekul yang Memiliki Dipol

Ikatan Van der Waals dapat terjadi dalam tiga bentuk, yaitu ikatan antarmolekulyang

memiliki dipol, ikatan antara molekul yang memiliki dipol molekul yang tidak memilki dipol,

serta ikatan antarmolekul yang tidak memiliki dipol (Gaya Dipersi London). Gaya Van der

Waals terjadi pada senyawa polar yang tidak membentuk ikatan hidrogen, seperti HCl, HBr, atau

senyawa nonpolar yang memilki sedikit perbedaan keelektronegatifan.kekuatan gaya van der

waals lebih kecil dibandingkan dengan ikatan hidrogen.

Gaya van der waals yang terjadi di antara dipol – dipol tersusun secara teratur. Zat yang

memilki gaya van der waals dalam susunan yang teratur biasaya berwujud padat. Adapun zat

yang memiliki gaya van der waals dalam sususnan tidak teratur (random) biasanya berwujud

cair.Gaya van der waals tidak menyebabkan terjadinya lonjakan pada titik didih.hal ini

disebabkan gaya antarmolekulnya bersifat lemah.Daya tarik dipol-dipol agak sedikit

dibandingkan dengan gaya dispersi, dan pengaruhnya hanya dapat dilihat jikakita

membandingkan dua atom dengan jumlah elektron yang sama dan ukuran yang sama pula.

Dipol-dipol yang berubah-ubah sementara

Daya tarik yang ada di alam bersifat elektrik. Pada molekul yang simetris seperti

hidrogen, tidak terlihat mengalami distorsi secara elektrik untuk menghasilkan bagian positif

ataupun bagian negatif.. Akan tetapi dan elektron terusbergerak, dan pada suatu waktu elektron

tersebut mungkinkan ditemukan bagian diujung molekul, membentuk . Pada ujung yang lain

sementara akan kekurangan elektron dan menjadi .

Pada kondisi akhir elektron sebelah kanan akan bergerak ke ujung lain. Pada saat terjadi

hal ini, elektron akan elektron pada bagian kiri yang satunya.

Kekuatan Gaya disperse

Gaya dispersi antara molekul-molekul adalah lebih rendah dibandingkan dengan ikatan

kovalen antar molekul. Hal ini tidak memungkinkan untuk memberikan harga yang eksak,

karena ukuran daya tarik bervariasi sekali dengan ukuran dan bentuk molekul.

Ukuran molekul mempengaruhi kekuatan ikatan daya disperse

Berrikut ini disajikan tabel tentang titik didih gas mulia :

G a s   M u l i a T i t i k  

D i d i h

Helium

Neon

Argon

Kripton

Xenon

R a d o n

- 2 6 9 ǻ 0   C

-264 Ǻ0 C

-186 Ǻ0 C

-152 Ǻ0 C

-108 Ǻ0 C

-62 Ǻ0 C

Semua unsur tersebut diatas berada pada molekul monoatomik.

Alasan yang mendasari bahwa titik didih meningkat sejalan dengan menurunnya posisi

unsur pada golongan adalah kenaikan jumlah elektron, dan juga jumlahjari-jari atomnya. Lebih

banyak elektron yang dimiliki dan lebih menjauh sejauhmungkin, yang paling besar

memungkinkan dipol sementara tersebar dan karena itugaya dispersi makin besar.

Karena dipol sementara lebih besar, molekul Xenon lebih melekat (stickier)

dibandingkan dengan molekul Neon. Molekul Neon akan berpisah satu sama lain pada

temperatur yang lebih rendah dibandingkan molekul Xenon,karena itu Neon memiliki titik didih

yang lebih rendah.

Hal ini adalah suatu alasan (semua yang lainnya sebanding) molekul yang lebih besar

memiliki lebih banyak elektron dan lebih menjauh dari dipol sementara yang dapat dihasilkan

dan karena itu molekul yang lebih besar lebih melekat.

Bentuk molekul mempengaruhi kekuatan gaya disperse

Ukuran molekul juga begitu. Molekul yang panjang kurus dapat menghasilkan

dipolsementara yang lebih besar berdasarkan pada pergerakan elektronnya dibandingkanmolekul

pendek gemuk yang mengandung jumlah elektron yang sama.Molekul yang panjang kurus juga

dapat lebih dekat satu sama lain.Daya tarik mereka lebih efektif jika molekul-molekulnya benar-

benar tertutup.Sebagai contoh, molekul hidrokarbon butana dan 2-metilpropan keduanya

memiliki rumus molekul C4H10, tetapi atom-atom disusun berbeda. Pada butana atom karbon

disusun pada rantai tunggal, tetapi 2-metilpropan memiliki rantai yang lebih pendek dengan

sebuah cabang.

Butana memiliki titik didih yang lebih tinggi karena gaya dispersinya lebih besar.

Molekul yang lebih panjang (dan juga menghasilkan dipol sementara yang lebihbesar) dapat

lebih berdekatan dibandingkan molekul yang lebih pendek dan lebih gemuk 2-metilpropan.

Titik Didih Mempengaruhi Kekuatan Gaya Van Der Waals

Semakin kuat ikatan antar molekul, titik didih semakin tinggi karena energi yang

dibutuhkan untuk memutus ikatan akan semakin besar. Begitu pula dengansenyawa nonpolar

dipengaruhi oleh kekuatan gaya Van Der Waals. Dalam hal ini gaya London. Kekuatan Gaya

London dipengaruhi oleh 2 faktor, yaitu jumlah awan elektron dan bentuk molekul.

Semakin banyak awan elektron gaya tarik menarik antar molekul dipol sesaat semakin

besar juga ikatannya. Selain itu kenaikan titik didih juga dipengaruhi oleh nilai Mr yang besar.

Molekul yang memiliki Mr yang besar memiliki daerahgerak elektron yang besar. Akibatnya

peluang terjadinya dipol sesaat lebih besarsehingga gaya tarik menarik molekul dipol sesaat juga

semakin besar.

SIFAT GAYA VAN DER WAALS

Dari semua gaya yang terjadi pada ikatan antar molekul yang disebut gaya Van derWalls

tidak disangsikan lagi merupakan gaya terlemah walaupun yang paling universal. Dikaitkan

dengan energi disekitar 0,4 sampai 40 kj/mol, gaya ini biasnya tertutupi oleh gaya kovalen yang

lebih kuat didalam molekul yang energinya sekitar 400 kj/mol.

Perannya yang penting hanya menjelaskan interaksi diantara sesama molekul atau sesama

atom yang orbitalnya jenuh. Tidak seperti ikatan kovalen yang bekerja padajarak inti yang dekat

dan dihubungkan dengan tumpang tindih atau pengalihan electron, dan mengakibatkan energi

yang lebih tinggi, maka ikatan Van der Waals dapat bekerja pada jarak yang tidak dapat

menyebabkan pertumpang tindihan atau pengalihan elektron sehingga biasanya dikaitkan dengan

energi yang lebih kecil.

KLASIFIKASI GAYA ANTARMOLEKUL PADA IKATAN VAN DER WAALS1 .

G a y a   O r i e n t a s i

Gaya orientasi terjadi pad molekul – molekul yang mempunyai dipol permanen atau

molekul polar.antaraksi kutub positif dan molekul dengan kutub negatif dari molekul yang lain

akan menimbulkan gay tarik-menarik yang relatif lemah.gaya ini membutuhkan sumbangan yang

relatif kecil kepada gaya Van der Waals secara keseluruhan.

Kekuatan gaya orientasi ini akan semakin besar bila molekul – molekul tersebut

mengalami penataan dengan ujung positif suatu molekul mengarah ke ujung negatif dari molekul

yang lain. Misalnya, pada molekul –molekul HCl.

 2 . G a y a   I m b a s

Gaya imbas terjadi bila terdapat molekul dengan dipol permanen berinteraksi dengan

dipol sesaat. Adanya molekul – molekul polar dengan dipole permanene akan menyebabkan

imbasan dari kutub molekul polar kepada molekul nonpolar, sehingga electron dari molekul –

molekul nonpolar tersebut mengumpul pada salah satu sisi molekul(terdorong atau tertarik, yang

menimbulkan teradinya dipole sesaat pada molekultersebut.

Terjadinya dipole sesaat akan berakibat adanya gaya tarik-menarik antar dipol tersebut

yang menghasilkan gaya imbas. Gaya imbas juga memberikan andilyang kecilterhadap

keseluruhan gaya Van der Waals.

3 . G a y a   D i p e r s i   ( G a y a   L o n d o n )

Terjadinya gaya dipersi dijelaskan pertama kalioleh Fritz London. Gaya dipersi ini terjadi

pada setiap molekul maupun zat ionik, hanya pada senyawa ionik tidakbegitu besar pengaruh.

Akin tetpai, pada molekul kovalen nonpolar gaya dipersi sangat besar pengaruhnya.

Menurut Gaya London terjadinya gaya dipersi pada molekul nonpolar akibat

adanyapengaruh pergerakan elektron mengelilingi inti secara acak, sehingga pada suatusaa

elektron-elektron tersebut akan mengumpul pada salah satu sisi molekul. Pengumpulan elektron

pada salah satu sisi molekul ini mengakibatkan terjadinya dipol. Pada sisi yang banyak

elektron tersebut menjadi bermuatan negatif, sedangkanpada sisi yang lain terjadi kutub positif.

Dipol yang terjadi ini akan menghilang atau berganti tempat (sisi) seiring dengan terus

berputarnya elektron. Oleh karena sifatnya yang hanya sesaat maka disebut dengan dipol

sesaat.Gaya dipersi merupakan penyumbang terbesar dari gaya Van der Waals. Gaya Van

derWaals tidak memiliki arah yang jelas, hal ini terlihat pada bentuk Kristal kovalen yang disa

berubah pada suhu tertentu. Misalnya, Kristal belerang ayng bias berbentuk monoklin dan

rhombis. Hal tersebut berlainan dengan ikatan ion dan kovalen bentuknya tidak berubah.

Ada 4 gaya yang menpengaruhi Gaya London:

1 . G a y a   1 ,   y a n g   t e r m a s u k   g a y a   t a r i k ,   m e n g a r a h   k e p a d a  

y a n g   d i s e b u t   e n e r g i   o r ientasi dan ada dalam deretan molekul yang partikel

penyusunnya memiliki momen dwikutub permanen. Jelas sekali bahwa gaya tarik ini akan lebih

besar apabilapartikel beraris dengan ujung positif berdekatan dengan ujung negatif. Keinginan

duadwikutub untuk berorientasi secara sempurna dapat terjadi pada jarak yang jauhdan tarikan

pada satu dwikutub oleh dwikutub lain menghasilkan energi orintasi yang tarik menarik atau

energi antaraksi dwikutub. Sumbangan ini pada energi total Van der Waals nisbi kecil.

2 . J e n i s g a y a y a n g k e d u a   a d a l a h   a n t a r a   m o l e k u l d e n g a n

d w i k u t u b p e r m a n a n d e n gan molekul (atau atom) tanpa dwikutub permanen.

Jika atom ini terkutubkan, awan elektronnya dapat tergeser kearah yang positif dari

molekul dwikutub, sehingga muatan positif dan negative pada atom itu tidak berimpit dan

terbentuklah dwikutub imbasan. Antaraksi tarik-menarik diantara dwikutub permanen dengan

dua kutub imbasan menghasilkan sumbangan kedua kepada ikatan Van der Waals, dikenal

dengan energi imbasan yang nilainya juga kecil.

3 . E n e r g i   d i s p e r s i , m e n e r a n g k a n   p e r i l a k u   g a s

m u l i a   b i a s n y a m e r u p a k a n   p e n y u m bang terbesar kepada gaya tarik Van der

Waals.

Dua atom hidrogen yang berjarak cukup jauh sehingga awan bulatnya tidak banyak dapat

bertumpang tindih. Kemudian beralih pada konsep electron sebagai partikel dan mengandaikan

atom pada suatu saat tertentu. Keadaan ini disebut dwikutub sekejap, yang dapat mengimbas

atom hidrogen lain disebelahnya menjadi dwikutub sekejap, yang fasenya berfluktuasi dengan

yang pertama seiring dengan gerakan electron diseputar inti. Energi disperse menyebabkan

tarikan antara kedua dua kutub ini.

4 . G a y a   k e m p a t , y a n g n i l a i n y a b e s a r   d a n

t e r g o l o n g   g a y a   t o l a k ,   m e n j a d i e f e k t if jika awan electron terisi pada

atom/molekul yang berantaraksi mulai bertumpang tindih. Hal ini erat kaitannya dengan prinsip

pengucilan pauli dan merupakan gaya yang sama seperti gaya dalam kristal ion yang

mengimbangkan tarikan elrktrostatik pada jarak keseimbangan antar ion.

CONTOH GAYA VAN DER WAALS

c . G r a f i t

Grafit tersusun dari kristal molekuler atom, karbon yang berbentuk heksagonal, terikat

dengan ikatan kovalen. Lapisan heksagonal ini terikat denga lapisan laindengan ikatan van der

Waals. Karena lemahnya ikatan ini, lapisan satu mudah bergerak terhadap lapisan lain, hingga

grafit bersifat lunak dan dapat dipakai sebagai pelumas padat.

Grafit menyerap K cair, membentuk aliage dengan susunan KC8,KC16, KC24, dan

KC40. dalam hal ini K terdapat antara lapisan-lapisan heksagon C.Grafit bereaksi dengan

oksidator-oksidator kuat seperti HNO3 atau KC103, membentuk oksida dengan susunan C2,9O

s.d. C3,5O. Boron nitrit BN, mempunyai struktur seperti grafit dengan letak B dan N yang

selang-seling

d . K i s i   l a p i s a n   l a i n

Struktur kristal grafit disebut kisi lapisan atau layer lattice, banyak senyawa-senyawa di

atau tri klorida, bromida, dan iodida serta beberapa sulfida dan hidroksida membentuk senyawa

jenis ini.

Pada senyawa CdCI2, tiap-tiap Cd2+ di kelilingi oleh 6 ion CI membentuk

strukturoktahedral dalam tiap-tiap lapisan tersusun satuan-satuan CdCI6. atom-atom darilapisan

di ikat oleh gaya-gaya van der Waals. Dalam hidroksida-hidrisida Zn, Be, Al, dan Fe, lapisan-

lapisan di ikat oleh ikatan hidrogen.

e . B e n z e n a

Satuan-satuan kristalnya berbentuk heksagonal planar, dengan satuan-satuan CH.

Molekul-molekul benzena ini tersusun dalam kristal sedemikian hingga tiap-tiap atom-atom

karbon dikelilingi oleh 12 atom didekatnya, empat terletak sebidang, empat di atas dan empat di

bawah.

f . I o d i u m   (   I 2   )

Iodium merupakan padatan kristalin abu tua dengan uap ungu. Titik leleh: 114°C. B.Pt:

184°C. Iodium sedikit, sedikit larut dalam air, tetapi larut dengan sangat leluasa dalam pelarut

organik.

Karena itu Iodium merupakan padatan bertitik leleh rendah. Kristalinitas memberikan

susunan molekul yang teratur. Strukturnya digambarkan sebagai kubus terpusat permukaan. ini

adalah kubus molekul iodium dengan molekul yang lain berada pada pusat tiap muka.Orientasi

molekul iodium dengan struktur ini sungguh sulit untuk digambarkan.Semua diagram

menunjukkan sudut pandang mengambang tentang kristal. Molekul iodium, tentu saja saling

bersentuhan satu sama lain. Pengukuran jarak antar atom pusat pada kristal menunjukan dua

harga yang berbeda: Atom-atom iodium pada tiap molekul tertarik berdekatan secara bersamaan

melaluiikatan kovalen. Dayatarik van der Waals antara molekul-molekulnya lebih lemah

dan dapat memikirkan atom pada dua molekul yang terpisah hanya saling menyentuh satu sama

lain.

g . E s

Terdapat sedikit perbedaan sususun molekul air pada es. Molekul air tersusun seperti

pada struktur intan.

KEKUATAN IKATAN VAN DER WAALS

1 . K e r u m i t a n   M o l e k u l

Gaya antarmolekul bekerja pada jarak yang sangat dekat. Semakin dekat jarak

antarmolekul semakin kuat gaya antarmolekul tersebut. Oleh karena itu, molekul –molerkul yang

bentuknya sederhana akan mempunyai gaya antarmolekul yang lebih kuat daripada yang

bentuknyarumit. Misalnya, molekul n-butana mempunyai titik lebur 134K, sedangkan metal

propane titik leburnya 114 K. Pada n-butana molekul – molekul dapat tertata dengan kompak,

sehingga jarak antar molekul menjadi sangat dekat dan terdapat banyak tempat pada molekul

tersebutyang saling tarik-menarik denganlainnya, sedangkan metil propana tidak dapat kompak

dan gaya londonnya menjadi lemah, sehingga lebih mudah diputuskan.

2 . U k u r a n   M o l e k u l Molekul – molekul

yang berukuran besar akan mudah mengalami dipol sesaat, sebab elektron-elektronnya sangat

jauh dari inti sehingga pergerakan elektronnya bias lebih leluasa disbanding pada molekul yang

berukuran kecil. Pada deretan molekul gas halogen (F2, Cl2, Br2 dan I2) ukuran

molekulnyabertambah besar, sebab jari – jari atom F < Cl < Br < I, akibatnya elektron dapat

dengan leluasa bergerak pada I¬2daripada F2 dan ini membawa akibat I2 lebih mudah menjadi

dipol sesaat.

MEKANISME PADA IKATAN VAN DER WAALS

1 . A d a n y a   g a y a   t a r i k - m e n a r i k a n t a r m o l e k u l y a n g

m e m p u y a i p e r b e d a a n   k e e l e t r o n egatifan (adanya dipol) walaupun kecil. Karena

gaya ini terdapat pada senyawa nonpolar maka perbedaaan keelektronegatifan ada tetapi

kecil.Contoh: pada senyawa CH4, perbedaan keelektronegatifan C-H sebesar 0,4. 

Ikatan Van der waals, Ikatan ini terjadi pada senyawa-senyawa hidrokarbon. Jika, makin

besar maka ikatannya makin kuat. Senyawa-senyawa yang mempuyai ikatan Van der Waals akan

mempunyai titik didih yang sangat kecil sehingga senyawa tersebut mudah menguap pada suhu

kamar.

2 . A d a n y a   i k a t a n   a n t a r a   m o l e k u l d a r i

s e n y a w a   y a n g   m e m p u n y a i p e r b e d a a n   k e e l e ktronegatifan (dipol) dengan

molekul lain yang tidak ada perbedaan keelektronegatifan, tetapi mempunyai pasangan elektron

bebas berupa awan elektron. Ini terjadi karena molekul yang mempunyai dipol menginduksi

awan elektron sehingga awan elektron berubah menjdi dipol sesaat. Kemudian dipol yang

sebenarnya dengan dipolsesaat mengadakan ikatan, yaitu ikatan VanDer Waals.

3 . A d a n y a   i k a t a n   a n t a r m o l e k u l   d a r i   s e n y a w a d e n g a n

p e r b e d a a n   k e e l e k t r o n e g a t i fan nol (tidak mempunyai dipol). Ini terjadi pada

molekul-molekul diatomik.

DAFTAR PUSTAKA

Sinaga, Germanicus. 1989. Ikatan Kimia. Medan : FMIPA Universitas Negeri Medan

Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Jakarta: Rineka CiptaSutresna, Nana. 2006. Kimia. Jakarta

: Grafindo Media Pratama

http://www.chem-is-ty.org/materi_kimia/struktur_atom_dan_ikatan/ikatan_kimia/

ikatan_antarmolekul_gaya_van_der_waals/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/ikatan_kimia1/jenis-ikatan-kimia-

lain/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/stuktur_atom_dan_ikatan_/jenis_struktur_ ato

m/struktur_molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_van_der_Waalshttp://id.wikipedia.org/w/index.php?

title=Gaya_van_der_Waals&oldid=2415548

http://www.chem-is-try.org/ikatan antar molekul- vanderwaals/