Bentuk Dan Gaya Tarik Menarik Antar Molekul

3/29/2014

1

Bentuk dan Gaya Tarik Menarik

antar molekul

Gaya tarik menarik antar partikel dalam fase

terkondensasi disebut sebagai gaya

intermolekuler. Besaran gaya intermolekuler

tersebut yang akan menentukan apakah

partikel yang terbentuk akan berupa gas, cair

atau padatan

Chapter 11: States of Matter and

Intermolecular Forces4

Gaya Intermolekular

Gaya Intramolecular

menentukan sifat molekul

seperti bentuk geometri

dan momen dipole

EOS

Gaya Intermolecular

menentukan sifat fisik

makroskopik benda cair dan

padat



Gaya Intermolecular

Gases – fill container, random rapid motion,

never coming to rest or clumping together

Motion is mainly translational

Liquids – fixed volume, flow and assume shape of

container, only slightly compressible, stronger

forces hold molecules together

Motion is mainly translational

EOS

Solids – fixed volume, definite shape, generally

less compressible than liquids, forces hold

particles in a fixed shapeMotion is mainly vibrational

Gas

• chaos- bahasa Yunani yang berarti tidak ada

keteraturan , untuk menggambarkan sesuatu

yang bersifat no fixed shape or volume

• kinetic – yang berarti “to move”

3/29/2014

2

Asumsi Teori Kinetika Molekular

pada Gas

1. Ukuran partikel

– berukuran kecil, terpisah satu sama lain oleh

adanya ruang kosong

– Volume partikel kecil dibanding dengan

volume ruang kosong antar partikelnya

– Tidak ada gaya tarik menarik atau tolak

menolak yang berarti


pada Gas

2. Pergerakan Partikel

– Partikel bergerak konstan dalam

gerakan acak.

– Bergerak dalam garis lurus

hingga saling bertabrakan satu

sama lain atau dengan dinding

wadah gas tersebut

– berlaku tumbukan elastik, tidak

ada energi kinetik yang hilang


pada Gas

3. Energi partikel– Tergantung massa dan

percepatannya(kecepatan)

– Tidak semua partikelmempunyai energi kinetikyang sama

– Suhu- merupakan ukuranenergi kinetik rata-rata partikel gas

Menjelaskan sifat Gas

• Low Density

– (Ingat Densitas = Massa dibagi volume)

– Gas relatif memiliki massa yang rendah dibanding

dengan unsur lain dalam tabel periodik

– Terdapat ruang kosong antar partikel yang besar

diantara partikel gas, sehingga hanya terdapat

sedikit partikel gas, dibandingkan bentuk cair dan

padat dalam volume yang sama

Kompresi dan Ekspansi Gas

• Densitas (Kerapatan) gas meningkat jika wadah gas dikompres (volume dikurangi)

• Sebaliknya, kerapatan gas akan menurun, jika wadah dibiarkan berekspansi (volume bertambah)

Difusi

• Menggambarkan pergerakan materi

– Partikel berdifusi dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah

– Kecepatan difusi tergantung hanya pada massa partikel yang terlibat

• partikel berbobot ringan terdifusi lebih cepat drpd yg berbobot besar

3/29/2014

3

Efusi

• Hampir mirip dengan difusi-

• Perbedaannya - gas bisa keluar dari wadahnya

melalui lubang yang sangat kecil .

Tekanan Gas

• Tekanan didefinisikan sebagai gaya per unit

luas area

– Partikel memberikan tekanan saat mereka

bertabrakan dengan dinding kontainernya.

– Tekanan tergantung suhu, volume dan jumlah

partikel

– Tekanan atmosfer : gaya yang disebabkan oleh

selubung udara yang melingkupi permukaan

bumi

• What would happen to the height of

the column in the mountains?

• What would happen to the height of

the column 100ft under water?

satuan Tekanan

• Umumnya: mm of Hg

• SI Unit- Pascal

• Tekanan atmosfer pada permukaan laut dan suhu 0oC adalah 760 mm Hg

• Satuan tekanan lainnya seperti : Atmospheres (atm) dan Pascal (Pa)

3/29/2014

4

Konversi

• 760 mm Hg=

– = 760 torr

– = 1 atm

– = 29.92 in Hg

– = 14.7 psi

– = 101325 Pa

– = 101.325 kPa

Gaya Tarik menarik

• Gaya tarik menarik yang menahan partikel-

partikel tetap berada dalam ikatan ion,

kovalen dan logam disebut sebagai gaya

intramolekular

– Intra-”within” : antara

Gaya Dispersi

• Gaya yang bersifat lemah

yang merupakan hasil

pergeseran sementara

densitas dari awan

elektron

– dikenal sebagai London

forces

– merupakan gaya

intermolekular yang

paling lemah

Gaya Dipole-Dipole

• Molekul polar memiliki dipole permanen, sebagian dipole tsb selalu bersifat negatif dan yang lainnya selalu bersifat positif

• Ada gaya tarik menarik antara area yang bermuatan saling berlawanan dari molekul polar

• Sifat lebih kuat daripada gaya dispersi

Ikatan Hidrogen

• Suatu gaya tarik menarikantar dipole yang terjadiantara molekul yang mengandung atom hydrogen dengan salahsatu dari atom berikutyaitu atom fluor, nitrogen atau oxygen .

• Merupakan gaya ikatanintermolekular yang paling kuat

Bahan Cair dan Padat

• Partikel dalam cairan secara konstan selalu bergerak.

• Partikel cairan lebih teratur drpd gas, krn gaya

intermolekular antar partikelnya lebih kuat, dan juga

mobilitasnya yang lebih rendah drpd bahan gas

• Pada tekanan atmosfer normal, kebanyakan materi

akan beribu kali lebih rapat dalam bentuk cairan

daripada dalam bentuk gas, karena susunan partikel

cair yang lebih rapat.

3/29/2014

5

Kemampuan berdifusi dari Bahan cair

• Difusi pada bahan

cair terjadi karena

pergerakan partikel

yang konstan dan

acak.

• Pada bahan cair lbih

lambat daripada gas

Viscositas

• Pengukuran tahanan alir

suatu cairan

– Tergantung jenis gaya

intermolekular yang terlibat,

bentuk partikel dan suhu

– Menurun jika suhu turun

Tegangan Permukaan

• Merupakan gaya tarik ke dalam oleh partikel-partikel.

• Secara umum, makin besar gaya tarik menarik antar partikel makin besar tegangan permukaannya

• Detergen bekerja menurunkan tegangan permukaan air dengan cara mengganggu ikatan hidrogen dari air

Tegangan Permukaan

Gaya Kapiler

• Jika air diletakkan pada wadah

pipa berukuran diameter yang

kecil, permukaan airnya tidak rata

– Cohesion- force of attraction

between identical molecules

– Adhesion- force of attraction

between molecules that are

different

3/29/2014

6

Bahan padat

• Particles bergerak konstan

• ada ikatan kuat antar partikel bahan padat

(tidak diklasifikasikan sebagai fluid)

• Umumnya kerapatan partikelnya lebih padat

daripada cairan

Kristal Padat

• Bahan padat yang atom, ion atau molekulnya tersusun dalam struktur yang teratur, geometrik, 3D

• Kristal Padat diklasifikasikan menjadi lima

katagori :

1. atomic solids (noble gases)

2. molecular solids

3. covalent network solids

4. ionic solids

5. metallic solids

Bahan Padat Amorf

• Partikel-partikel tidak tersusun dalam pola

yang teratur, dan berulang

– Terbentuk saat bahan yang melebur, mendingin

terlalu cepat, sehingga tidak cukup waktu untuk

pembentukan kristal

– Contoh : gelas, karet dan plastik

Perubahan Fase

• Kebanyakan bahan dapat berbentuk tiga fase

(solid, liquid and gas) tergantung temperature

dan pressure

• Bentuk materi dimasukkan sebagai fase jika

mereka berada dalam bentuk fisik yang

berbeda dari campurannya

• Jika energi ditambahkan atau dilepaskan

kedalam sistem, satu fase dapat berubah

menjadi bentuk fase lainnya

3/29/2014

7

Phase Changes that REQUIRE Energy

• Melting-

– change between solid and liquid phases

• When molecules absorb enough energy break the bonds

holding the atoms together, they move apart and enter the

liquid phase

• Melting Point- the temperature at which the forces holding its

crystal lattice together are broken and it becomes a liquid


• Vaporization- the process by which a liquid

changes to a gas or vapor

– When vaporization occurs only at the surface of a

liquid, the process is called evaporation

• Vapor Pressure- the pressure

exerted by a vapor over a

liquid

• Boiling Point- the temperature

at which the vapor pressure of

a liquid equals the external or

atmospheric pressure


• Sublimation- the process by which a solid

changes directly to a gas without first

becoming a liquid

– Ex: solid iodine, dry ice (carbon dioxide), moth

balls, solid air fresheners

Phase Changes that RELEASE Energy

• Condensation- the process

by which a gas or a vapor

becomes a liquid

– Reverse of vaporization

– Because liquids are more

dense than vapors

Phase Changes that RELEASE Energy

• Deposition- the process by which a substance changes from a

gas or vapor to a solid without becoming a liquid first

• Freezing

– Heat is removed from the liquid- the molecules lose kinetic

energy and their velocity decreases. When enough has

been removed, the bonds set into positions.

– Freezing Point- the temperature at which a liquid is

converted into a crystalline solid

3/29/2014

8

Diagram fase

• Grafik tekanan vs suhu yang menggambarkan

fase mana dari suatu materi pada suhu dan

tekanan yang berbeda-beda



A phase diagram is a graphical representation of the

temperature and pressure conditions under which a

substance exists as a solid, liquid, gas, or some

combination of these in equilibrium

Phase Diagrams

fusion curve

triple point

EOS

critical point

vapor pressure curve

sublimation curve

Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved. Presentation of Lecture Outlines, 11–45

Phase Diagrams

• A phase diagram is a graphical way to

summarize the conditions under which the different states of a substance are

stable.

– The diagram is divided into three areas representing each state of the substance.

– The curves separating each area represent the boundaries of phase changes.


Phase Diagrams

• Below is a typical phase diagram. It consists of three curves that divide the diagram into

regions labeled “solid, liquid, and gas”.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• Curve AB, dividing the solid region from the liquid region, represents the conditions under

which the solid and liquid are in equilibrium.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• Usually, the melting point is only slightly affected by pressure. For this reason, the

melting point curve, AB, is nearly vertical.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.

3/29/2014

9


Phase Diagrams

• If a liquid is more dense than its solid, the curve leans slightly to the left, causing the

melting point to decrease with pressure.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• If a liquid is less dense than its solid, the curve leans slightly to the right, causing the

melting point to increase with pressure.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• Curve AC, which divides the liquid region from the gaseous region, represents the

boiling points of the liquid for various pressures.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• Curve AD, which divides the solid region from the gaseous region, represents the vapor

pressures of the solid at various temperatures.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• The curves intersect at A, the triple point, which is the temperature and pressure where

three phases of a substance exist in equilibrium.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.


Phase Diagrams

• The curves intersect at A, the triple point, which is the temperature and pressure where

three phases of a substance exist in equilibrium.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.

(see Figures

11.11 and 11.12)

3/29/2014

10

• Triple Point-

point on a phase diagram that represents the temperature and pressure at which all three phases can coexist


Phase Diagrams

• The temperature above which the liquid state of a substance no longer exists regardless of

pressure is called the critical temperature.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.Tcrit


Phase Diagrams

• The vapor pressure at the critical temperature is called the critical pressure. Note that

curve AC ends at the critical point, C.

B

temperature

pre

ssu

re

A

C

D

solid liquid

gas

.

.Tcrit

Pcrit

(see Figure 11.13)



Critical Point

The critical temperature, Tc, is the highest

temperature at which a liquid and vapor can coexist

in equilibrium as physically distinct states of matter

The critical pressure, Pc, is the vapor pressure at

the critical temperature

The condition corresponding

to a temperature of Tc and a

pressure of Pc is called the

critical point

EOS



Phase Diagram for HgI2

EOS


Figure 11.11: Phase diagram for water (not to scale).

Return to Slide 24

Documents

Bentuk Dan Gaya Tarik Menarik Antar Molekul