Tabla de Contenidos
Ketika atom-atom dalam molekul berbagi elektronnya secara tidak seimbang, mereka menciptakan apa yang disebut momen dipol . Fenomena ini terjadi ketika satu atom lebih elektronegatif daripada yang lain, menyebabkan atom tersebut menarik lebih kuat dari pasangan elektron yang digunakan bersama, atau ketika sebuah atom memiliki pasangan elektron bebas dan perbedaan elektronegativitas mengarah ke arah yang sama.
Salah satu contoh paling umum adalah molekul air, yang terdiri dari satu oksigen dan dua atom hidrogen. Perbedaan keelektronegatifan dan elektron tunggal memberi oksigen muatan parsial negatif dan setiap hidrogen muatan positif parsial.
momen dipol ikatan
Momen dipol ikatan , atau momen dipol kimia , adalah momen dipol antara ikatan tunggal dalam molekul diatomik, sedangkan momen dipol total dalam molekul poliatomik adalah jumlah vektor dari semua dipol ikatan. Dengan demikian, momen dipol ikatan berbeda dari momen dipol total dalam molekul poliatomik. Dengan demikian, momen dipol molekul total bergantung pada faktor-faktor seperti perbedaan ukuran atom, hibridisasi orbital, dan arah elektron pasangan elektron bebas. Momen dipol juga bisa lebih kecil ketika dua ikatan dipol yang berlawanan dibatalkan.
Dalam kimia, representasi momen dipol diberikan sedikit berbeda dengan simbol panah (->). Dikatakan demikian, momen dipol diwakili oleh panah dengan tanda silang (+) di satu sisi. Sisi panah menunjukkan tanda negatif, sedangkan sisi silang (+) menunjukkan tanda positif. Di sini, panah menunjukkan pergeseran kerapatan elektron dalam molekul.
rumus momen dipol
Definisi momen dipol dapat diberikan sebagai produk dari besarnya muatan elektronik molekul dan jarak antar atom molekul dan diberikan oleh persamaan berikut:
Momen dipol (μ) = Muatan (Q) x Jarak pisah (d). Artinya, bahwa (μ) = (Q) x (d)
Dimana (μ) adalah momen dipol ikatan, Q adalah besarnya muatan parsial δ + dan δ – , dan jarak antara δ + dan δ – .
Di sisi lain, momen dipol diukur dalam satuan debye , diwakili oleh D. Di mana 1 D= 3,33564 x 10 -30 C x m. Di sini C = Coulomb dan m = meter.
Contoh cara menghitung momen dipol
Untuk contoh ini, kita akan menggunakan molekul air, yang dapat digunakan untuk menentukan arah dan besarnya momen dipol. Berdasarkan keelektronegatifan oksigen dan hidrogen, perbedaannya adalah 1,2e untuk masing-masing ikatan hidrogen-oksigen. Jadi, karena oksigen adalah atom yang paling elektronegatif, ia memiliki daya tarik yang lebih besar untuk berbagi elektron; ia juga memiliki dua pasangan elektron bebas. Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa momen dipol berada di antara dua atom hidrogen dan atom oksigen.
Dengan menggunakan persamaan di atas, momen dipol dihitung menjadi 1,84 D dengan mengalikan jarak antara atom oksigen dan hidrogen dengan perbedaan muatan di antara keduanya, dan kemudian mencari komponen masing-masing titik tersebut dalam arah momen dipol total. (sudut molekul adalah 104,5˚).
Momen pengikatan ikatan OH adalah 1,5 D, sehingga momen dipol bersihnya adalah:
(μ)= 2(1,5) cos (104,5˚/2) = 1,84D
Kegunaan momen dipol
- Untuk mengetahui sifat polar ikatan. Dengan meningkatnya momen dipol, sifat polar ikatan juga meningkat. Molekul dengan momen dipol nol adalah nonpolar, sedangkan molekul dengan momen dipol nol dianggap polar.
- Untuk mengetahui struktur (bentuk) molekul. Molekul dengan nilai momen dipol tertentu akan memiliki bentuk melengkung atau bersudut dan tidak akan memiliki struktur yang simetris, sedangkan molekul dengan momen dipol nol akan memiliki bentuk yang simetris.
- Untuk menentukan persentase sifat ionik suatu ikatan. Persentase ini adalah jumlah elektron yang dibagi antara dua atom, di mana pembagian elektron yang terbatas sesuai dengan persentase karakter ionik yang tinggi. Untuk menentukan persentase sifat ionik suatu ikatan, keelektronegatifan atom digunakan untuk memprediksi distribusi elektron di antara mereka.
- Untuk mengetahui simetri molekul. Molekul dengan dua atau lebih ikatan polar tidak simetris dan memiliki momen dipol tertentu. Contoh: H 2 O = 1,84D dan CH 3 CI (metil klorida) = 1,86D. Jika atom serupa dalam molekul terikat pada atom pusat dengan resultan momen dipol nol, maka molekul tersebut akan memiliki struktur simetris. Contoh: CO 2 (karbon dioksida) dan CH 4 (metana).
- Untuk membedakan antara isomer cis dan trans. Secara umum, isomer dengan momen dipol lebih tinggi adalah isomer trans dan isomer dengan momen dipol lebih rendah adalah isomer cis.
- Untuk membedakan isomer orto, meta, dan para. Isomer para akan memiliki momen dipol nol, sedangkan isomer orto akan memiliki momen dipol yang lebih tinggi daripada isomer meta.
Referensi
http://www.biorom.uma.es/contenido/JCorzo/temascompletos/InteraccionesNC/dipolares/dipolar1.htm
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/dipole.html
Fisika dan Kimia tahun ke-2 Baccalaureate. Editorial Santillana (Spanyol) – Seri INVESTIGA, 2021. Berbagai penulis