25
1 Gaya Antarmolekul dan Cairan dan Padatan Bab V Presentasi Powerpoint Pengajar oleh Penerbit ERLANGGA Divisi Perguruan Tinggi dimodifikasi oleh Dr. Indriana Kartini Fasa merupakan bagian homogen suatu sistem yang bersentuhan dengan bagian sistem yang lain tetapi dipisahkan dengan batas yang jelas. 2 Fasa Fasa padatan- es Fasa cair - air 12.1

Chapter 5 Gaya Antarmolekul INTRA MOLEKUL

Embed Size (px)

Citation preview

1

Gaya Antarmolekuldan Cairan dan

Padatan

Bab V

Presentasi Powerpoint PengajarolehPenerbit ERLANGGADivisi Perguruan Tinggidimodifikasi oleh Dr. Indriana Kartini

Fasa merupakan bagian homogen suatu sistemyang bersentuhan dengan bagian sistem yang lain tetapi dipisahkan dengan batas yang jelas.

2 FasaFasa padatan- es

Fasa cair - air

12.1

2

Gaya antar molekul

12.2

Gaya antarmolekul gaya tarik antar molekul-molekul.

Gaya intramolekul mengikat atom-atom dalam molekul.

antarmolekul vs intramolekul

• 41 kJ untuk menguapkan 1 mol air (antar)

• 930 kJ untuk memutus ikatan2 O-H dlm 1 mol air (intra)

Biasanya, gayaantarmolekuljauh lebih lemahdari gayaintramolekul.

“Pengukuran” gaya antarmolekulTitik didihTitik leleh∆Hvap

∆Hfus

∆Hsub

Gaya Antarmolekul

Gaya Dipol-Dipol

Gaya yang bekerja antara molekul-molekul polar

Arah Molekul Polar dalam Padatan

12.2

3

Gaya Antarmolekul

Gaya Ion-Dipol

Gaya yang bekerja pada ion dan molekul polar

12.2

Interaksi Ion-Dipol

12.2

4

Gaya AntarmolekulGaya Dispersi

Gaya yang timbul dari dipol terinduksi sementarapada atom atau molekul.

12.2

Interaksi dipol terinduksi-ion

Interaksi dipol-terinduksi dipol

Gaya AntarmolekulLanjutan gaya Dispersi

12.2

Keterpolaran adalah kemudahan terganggunya distribusielektron dalam suatu atom (atau molekul).

Keterpolaran meningkat seiring dg:• Semakin banyaknya jumlah elektron

• Semakin banyak awan elektron

menyebar

Gaya Dispersibiasanyameningkatseiringpeningkatanmassa molar.

5

SO O

Apakah jenis gaya antarmolekul yang terjadi padamolekul2 berikut?

HBrHBr adalah molekul polar: gaya dipol-dipol. Terdapat jugagaya dispersi antar molekul2 HBr.

CH4CH4 merupakan molekul nonpolar: gaya dispersi.

SO2SO2 adalah molekul polar: gaya dipol-dipol. Terdapat jugagaya dispersi antar molekul2 SO2.

12.2

Gaya AntarmolekulIkatan Hidrogen

12.2

Ikatan hidrogen jenis khusus interaksi dipol-dipol antara atom hidrogen dalam ikatan polar seperti ikatan N-H, O-H, atau F-H dengan atom elektronegatif O, N, atau F.

A H…B A H…Aatau

A & B adalah N, O, atau F

6

Ikatan Hidrogen

12.2

Kenapa ikatan hidrogen dianggap interaksidipol-dipol “spesial”?

Massa Molar turunTitik Didih turun

12.2

7

Wujud Cair

Tegangan permukaan adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk menarik atau memperluas permukaansebesar satu satuan luas.

Gayaantarmolekul

kuat

Teganganpermukaan

tinggi

12.3

Wujud Cair

Kohesi adalah gaya tarik-menarik antarmolekul antara molekul2 yg sama.

12.3

Adesi gaya tarik menarik antara molekul-molekul yg berbeda.

Adesi

Kohesi

8

Wujud Cair

Viskositas adalah ukuran hambatan suatu fluida untuk mengalir.

12.3

Gayaantarmolekul

kuat

Viskositastinggi

Kerapatan maksimum40C

Es lbh tdk rapat dibanding air

Kerapatan air

12.3

Air adalah substansi yg unik

9

Padatan kristal memiliki keteraturan yang kaku yang menjangkau-jauh; atom2nya, molekul2nya, atau ion2nya menempati tempat tertentu.Padatan amorf tidak memiliki susunan yang tertata baik danketeraturan molekul yang menjangkau-jauh.

Sel satuan adalah satuan struktur dasar yang berulang padapadatan kristal.

Sel satuan

titik kisi

Bentuk 3 dimensi sel satuan 12.4

Pada titik kisi:

• Atom

• Molekul

• Ion

12.4

10

12.4

12.4

11

12.4

Dibagi oleh 8sel unit

Dibagi oleh 2sel unit

12.4

12

12.4

1 atom/sel unit(8 x 1/8 = 1)

2 atom/sel unit(8 x 1/8 + 1 = 2)

4 atom/sel unit(8 x 1/8 + 6 x 1/2 = 4)

12.4

13

Ketika perak mengkristal, terbentuk sel kubikterpusat. Panjang sisi sel unit adalah 409 pm. Hitungkerapatan dari perak tsb.

d = mV V = a3 = (409 pm)3 = 6,83 x 10-23 cm3

4 atom/sel satuan pada sel kubik terpusat

m = 4 Ag atom 107, 9 gmol Ag

x 1 mol Ag6,022 x 1023 atom

x = 7,17 x 10-22 g

d = mV

7,17 x 10-22 g6,83 x 10-23 cm3= = 10,5 g/cm3

12.4

12.5

14

Jarak tambahan = BC + CD = 2d sinθ = nλ (Persamaan Bragg)12.5

Sinar X sepanjang 0,154 nm dipisahkan dari suatukristal dg sudut 14,170. Jika diasumsikan n = 1, berapakah jarak (dlm pm) antar lapisan dlm kristal?

nλ = 2d sin θ n = 1 θ = 14,170 λ = 0,154 nm = 154 pm

d =nλ

2sinθ=

1 x 154 pm2 x sin14,17

= 77,0 pm

12.5

15

Jenis KristalKristal Ionik• Titik kisi ditempati oleh kation dan anion.• Disatukan oleh gaya elektrostatik.• Keras, getas, titik leleh tinggi.• Konduktor lemah untuk panas dan listrik.

CsCl ZnS CaF212.6

Jenis KristalKristal kovalen• Titik kisi ditempati oleh atom.• Disatukan oleh ikatan kovalen.• Keras, titik leleh tinggi.• Konduktor lemah untuk panas dan listrik.

12.6intan grafit

Atomkarbon

16

Jenis KristalKristal Molekular• Titik kisi ditempati oleh molekul.• Gaya antar molekul.• Lunak, titik leleh rendah.• Konduktor lemah bagi panas dan listrik.

12.6

Jenis KristalKrital Metalik• Titik kisi ditempati oleh atom-atom logam.• Ikatan metalik.• Lunak s/d keras, titik leleh rendah s/d tinggi.• Konduktor yg baik bagi panas dan listrik.

12.6

Irisan Kristal Metalikinti &

subkulit e-

Lautan e- yg bergerak

17

Jenis Kristal

12.6

Gelas merupakan produk gabungan dari materi2 anorganikyang secara optik terlihat transparan yang didinginkan sampaikondisi padat tanpa mengalami kristalisasi

Kristalkuarsa (SiO2)

gelas non-kristalkuarsa 12.7

18

Kimia dalam Kehidupan: Superkonduktor Bersuhu Tinggi

12.7Pe

ngua

pan

Urutanterbesar

Urutanterkecil

12.8

Pen

gem

buna

n

T2 > T1

19

Tekanan uap kesetimbangan merupakan tekanan uap yang diukur pada kesetimbangan dinamis pengembunan danpenguapan.

H2O (l) H2O (g)

Lajupengembunan

Lajupenguapan=

Kesetimbangan Dinamis

12.8

Sebelum Penguapan Kesetimbangan

12.8

20

Kalor penguapan Molar (∆Hvap) merupakan energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 mol cairan.

ln P = -∆Hvap

RT+ C

Persamaan Clausius-ClapeyronP = (kesetimbangan) tekanan uap

T = suhu (K)

R = konstanta gas (8,314 J/K•mol)

12.8

Titik didih adalah suhu pada saat tekanan uap cairan samadengan tekanan luar.

Titik didih normal adalah temperatur dimana cairanmendidih ketika tekanan luar adalah1 atm.

12.8

21

Suhu kritis (Tc) adalah ketinggian temperatur dimana gas tidak dapat dibuat menjadi cair, seberapa besarpun tekananyang diberikan.

Tekanan kritis (Pc) adalah tekananminimum yang harusdiberikan untukmenyebabkanpencairan pada suhukritis.

12.8Pe

lele

han

12.8

Pem

beku

an

H2O (s) H2O (l)

Titik leleh suatu padatan(atau titik beku suatucairan) adalah suhu padasaat fasa padat dan cairberada dalamkesetimbangan.

22

Kalor peleburan Molar (∆Hfus) adalah energi yang dibutuhkan untuk melelehkan 1 mol padatan.

12.8

12.8

23

peny

ublim

an

12.8

peng

habl

uran

H2O (s) H2O (g)

Kalor penyubliman Molar (∆Hsub) adalah energi yang dibutuhkan untuk menyublim1 mol padatan.

∆Hsub = ∆Hfus + ∆Hvap

( Hukum Hess)

Diagram fasa menjelaskan kondisi-kondisi saat suatu zatberada pada wujud padat, cair, atau gas.

Phase Diagram dr Water

12.9

24

12.9

12.9

25

Kimia dalam Kehidupan: Kristal Cair

12.9