Polarisabilitas

          Pada pembahasan kali ini akan dibahas mengenai polarisabilitas yang merupakan salah satu konsep yang diperlukan untuk mempelajari struktur molekul senyawa organik.

Polarisabilitas adalah interaksi antara gaya van der waals (dipol permanen, dipol sesaat, dan dipole induksi). Polarisabilitas ini disebut juga keterpolaran yaitu kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk menginduksi (mengimbas) suatu dipol. Dipol sesaat ini merupakan gaya London yang juga merupakan bagian dari gaya van der waals.

        

Gambar 1. Proses Gaya London

Gambar 2. Bentuk molekul pada keadaan normal dan pada keadaan dipol sesaat

          Berdasarkan gambar diatas, merupakan proses terjadinya gaya London dimana molekul non polar akan menginduksi molekul non polar lainnya. Pada gaya London, gaya antar molekul ini umumnya dimiliki senyawa kovalen non polar yang tidak memiliki dipole (memiliki muatan namun tidak terkutubkan). Molekul-molekul pada senyawa kovalen non polar tersusun dari inti atom dan elektron-elektron yang selalu bergerak bebas. 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. Karena elektron selalu bergerak, muatan pada molekul non polar akhirnya terkutubkan (dipol sesaat) yang kemudian dapat menginduksi molekul non polar lainnya (dipol terinduksi), sehingga molekul yang bersifat non polar menjadi bersifat agak polar. Seperti yang telah dijelaskan pada gaya van der waals pada bahasan sebelumnya bahwa dipol sesaat terjadi karena adanya fluktuasi awan elektron. Polarisabilitas berbanding lurus dengan adanya awan elektron. Semakin banyak awan elektron maka nilai polarisabilitas atau interaksinya akan semakin tinggi pula. Hal inilah yang disebut dipol sesaat. Dan mudah atau tidaknya interaksi antar molekul non polar ini disebut polarisabilitas. Pada gaya London ini interaksi yang terjadi adalah interaksi antara molekul non polar sehingga gaya ini termasuk gaya yang relatif lemah. Contoh molekul yang mengalami gaya London adalah gas hidrogen, gas nitrogen, gas metana, dan gas-gas mulia. Berikut gambar dari salah satu contoh gaya London yaitu :

Gambar 3. Struktur Metana

          Polarisabilitas ini berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron, makin mudah mengalami polarisasi. Dalam satu golongan dari atas kebawah, ukurannya bertambah besar dan jumlah elektron juga semakin besar sehingga makin jauh pula jarak elektron terluar dari inti dan makin mudahnya awan elektron terpolarisasi sehingga gaya London juga akan semakin besar. Karena jumlah elektron berkaitan dengan Mr, maka semakin besar Mr, gaya London juga akan semakin kuat. 

Gambar 4. (a) Struktur molekul rapat dan kecil, (b) Struktur molekul panjang

Selain itu, ukuran molekul dengan struktur panjang dan lurus (b) mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau polarisabilitas, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4 diatas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil (a). Molekul yang lebih besar mempunyai tarikan lebih besar dari pada molekul berukuran kecil, sehingga mudah terjadi kutub listrik sesaat yang menimbulkan gaya London besar. 

Referensi :

https://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_antarmolekul

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

https://rinioktavia19942.wordpress.com/kimia-kelas-xi/semester-i/gaya-antar-molekul/gaya-london/

http://www.budhii.web.id/2015/06/gaya-dispersi-atau-gaya-london.html?m=0