KIMIA ORGANIK FISIK

POLARIZABILITAS

Polarizibilitas/polarizabilitiez/kebolehpolaran merupakan pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul untuk mengimbas suatu molekul. 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.

Ketika polarisasi terjadi, elektron-elektron dan inti atom dalam suatu molekul mengalami perpindahan dari posisi rata-ratanya. Mudah tidaknya dipol sesaat atau dipol indiksian terbentuk pada suatu molekul tergantung kepada kemudahan awan elektron untuk mengalami polarisasi, kemudahan awan elektron suatu molekul untuk dipolarisasi dinyatakan dengan kebolehpolaran (polarizabilitiez, disimbolkan dengan α dan satuan m³).

Semakin mudah awan elektron suatu molekul dipolarisasi, maka kebolehpolaran malekul tersebut semakin tinggi pila. Kebolehpolaran suatu molkul tergantung pada jumlah dan bentuk awan elektron. Untuk molekul-molekul dengan bentuk yang sama, bertambahnya jumlah elektron menyebabkan pengaruh inti atom terhadap awan elektron semakinlemah awan elektron semakin lunak sehingga semakin mudah dipolarisasi dan kebolehpolarannya semakin tinggi seperti ditunjukan tabel  berikut:

Tabel 1. Kebolehpolaran α beberapa Molekul

Zat	Bentuk	α
He	Bola	2,0
Ar	Bola	16,6
CH₄	Tetrahedral	26,0
CCl₄	Tetrahedral	105
H₂	Linear	8,2
N₂	Linear	17,7
CO₂	Linear	26,3

Jumlah elektron dalam suatu molekul berbanding lurus dengan massa molekulnya oleh karena itu kebolehpolaran suatu molekul semakin tinggi dengan bertambahnya massa molekulnya. Kenaikan kebolehpolaran molekul menyebabkan semakin mudahnya molekul tersebut membentuk dipol sesaat dan dipol induksian sehingga gaya london yang yang terjadi semakin kuat.

Dengan adanya gaya london antara molekul-molekul nonpolar menyebabkan pada waktu peleburan dan pendidihan diperlukan sejumlah enengi untuk memperbesar jarak antara molekul-molekul nonpolar. Semakin kuat gaya london antar molekul-molekul, semakin besar pula energi yang digunakan untuk terjadinya peleburan dan pendidihan. Hal ini ditunjukkan dengan titik lebur dan titik didih zat seperti contoh pada tabel

Tabel 2. Titik Lebur dan Titik Didih beberapa zat

Zat	Bentuk	Jumlah Elektron	Ar (Mr)	Tl (°C)	Td (°C)
He	Bola	2	4,003	-270	-269
Ne	Bola	10	20,18	-249	-246
Ar	Bola	18	39,95	-189	-186
Kr	Bola	36	83,80	-157	-152
Xe	Bola	54	131,3	-112	-108
H₂	Linear	2	2,1060	-259	-252
N₂	Linear	14	28,0134	-210	-196
O₂	Linear	16	31,9988	-218	-183
F₂	Linear	18	37,9968	-220	-188
Cl₂	Linear	34	70,906	-101	-34,7
Br₂	Linear	106	159,808	-7,2	58,8
I₂	Linear	106	235,8090	114	184
CH₄	Tetrahedral	10	16,0334	-182	-162
CF₄	Tetrahedral	42	88,00	-184	-129
CCl₄	Tetrahedral	74	153,82	-23,0	76,8
CBr₄	Tetrahedral	146	331,65	92	190

Pengaruh kenaikan kekuatan gaya london terhadap titik lebur dan titik didih zat yang teramati pada sejumlah alkana tidak bercabang terlihat bahwa titik lebur dan titik didih alkana tidak bercabang cenderung naik dengan bertambahnya massa molekul alkana. Hal ini terjadi karena bertambahnya massa molekul alkana menyebabkan bertambahnya gaya london antara molekul-molekul alkana. Kenaikan gaya london juga terlihat pada fase alkana. Semakin banyak jumlah atom karbon pada alkana, fase alkana semakin dekat dengan fase terkondensasi (fase cair dan padat). Pada temperatur ruang, alkana tidak bercabang dengan jumlah atom sampai empat memiliki vase gas, lima sampai sembilanbelas memiliki fase cair, dua puluh atau lebih memiliki fase padat

Untuk kebolehpolaran molekul yang berisomer tergantung pada bentuknya. Dalam hal ini semakin tinggi tingkat simentri suatu molekul, maka awan elektronnya akan semakin sulit untuk dipolarisasi sehingga Kebolehpolarannya semakin rendah, akibat dipol sesaat molekul tersebut semakin sulit terbentuk. Molekul n-pentana dan neopentana merupakan senyawa yang berisomer tetapi dengan bentuk awan elektron yang berbeda. Molekul n-pentana yang berbentuk lurus awan elektronnya dapat dianggap bentuk silinder, sedangkan neopentana yang berbentuk tetrahedral awan elektronnya dapat dianggap berbentuk bola. Karena bola lebih simetri dari pada silinder n-pentana lebih mudah dipolarisasi dari pada awan elektron neopentana, kebolehpolaran n-pentana lebih tinggi dari pada kebolehpolaran neopentana. Akibatnya pada molekul n-pentana lebih mudah terbentuk dipol sesaat atau dipol induksian dibanding pada molekul neopentana. Mudahnya dipol sesaat dan dipol induksian terbentuk memperbesar kekuatan gaya london yang terjadi.

Source:

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