Ikatan Hidrogen. Ikatan melalui jembatan hidrogen

Seperti yang dijelaskan dalam teks “Jenis Gaya Antarmolekul”, molekul zat dalam tiga keadaan fisik (padat, cair dan gas) tertarik oleh salah satu gaya antarmolekul.

Tiga gaya antarmolekul yang diketahui adalah: dipol induksi - dipol induksi, dipol permanen - dipol permanen dan ikatan hidrogen. Di antara mereka, ikatan hidrogen adalah yang terkuat. Beberapa penulis biasa menyebut gaya antarmolekul ini sebagai ikatan hidrogen; namun, istilah yang benar yang diterima oleh IUPAC adalah “ikatan hidrogen”.

Jenis interaksi ini terjadi ketika molekul memiliki hidrogen yang terikat pada fluor, nitrogen atau oksigen, yang merupakan atom elektronegatif kuat.

Ikatan hidrogen adalah contoh ekstrim dari ikatan dipol-dipol permanen-permanen. Karena hidrogen suatu molekul merupakan kutub positif, yang mengikat salah satu atom fluor, oksigen, atau nitrogen dari molekul lain, yang merupakan kutub negatifnya.

Biasanya, ikatan antarmolekul terjadi dengan zat dalam keadaan cair dan padat. Juga, karena itu adalah gaya tarik-menarik yang sangat kuat, dibutuhkan energi yang sangat tinggi untuk mematahkannya.

Zat yang memiliki gaya antarmolekul ini adalah air itu sendiri. Perhatikan bagaimana hal ini terjadi dalam ilustrasi di bawah ini:

Perhatikan bahwa setiap molekul air secara spasial dikelilingi oleh empat molekul air lainnya, dengan ikatan hidrogen terjadi oleh ikatan antara hidrogen dari satu molekul (kutub positif) dengan oksigen yang lain (kutub) negatif).

Ikatan hidrogen menjelaskan berbagai fenomena di alam, lihat contoh berikut:

• Fakta bahwa es mengapung di atas air: Es kurang padat daripada air dan akibatnya mengapung di atasnya. Hal ini karena ketika dalam keadaan cair ikatan hidrogen yang terjadi antara molekul air tersusun dalam bentuk yang tidak teratur, ikatan hidrogen di molekul es lebih berjarak dan terorganisir, membentuk struktur heksagonal yang kaku, yang membuat molekul menempati ruang yang jauh lebih besar daripada jika mereka berada di negara bagian. cair.

Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)

Ini pun mengapa jika kita memasukkan air ke dalam botol dengan volume penuh dan kemudian memasukkannya ke dalam pendingin, volumenya akan mengembang dan botol akan retak.

Jadi, akan ada jumlah molekul yang sama per satuan volume, yang menurunkan kerapatan, menurut rumus kerapatan: d = m/v. Akan ada ruang kosong di antara segi enam yang terbentuk, mengurangi kepadatan zat ini.

• Ionisasi asam: Meskipun ikatan hidrogen kira-kira sepuluh kali lebih lemah dari ikatan kovalen; dalam keadaan tertentu mereka berhasil memutuskan ikatan kovalen. Misalnya, dalam kasus yang ditunjukkan di bawah ini, asam klorida dilarutkan dalam air. Oksigen dalam air lebih menarik hidrogen yang terikat pada klorin asam daripada klorin itu sendiri, sehingga menimbulkan ion hidronium (H₃HAI⁺) dan klorida (Cl^-). Fenomena ini disebut ionisasi:

• Tegangan permukaan air: molekul pada permukaan cairan tertarik oleh ikatan hidrogen hanya dengan molekul di samping dan di bawahnya, karena tidak ada molekul di atas. Molekul yang berada di bawah permukaan, di sisi lain, melakukan jenis pengikatan ini dengan molekul di semua arah, hasilnya adalah pembentukan semacam film atau lapisan tipis di permukaan air, yang melibatkan.

Ini menjelaskan fakta bahwa serangga dapat tetap berada di atasnya dan juga fenomena tetesan air berbentuk bulat.

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademis? Lihat:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ikatan Hidrogen"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-hidrogenio.htm. Diakses pada 27 Juni 2021.