Tahukah kamu mengapa air yang dipanaskan berubah fasa menjadi gas? Jawabannya karena gaya antar molekul dalam air yang tadinya sangat kuat (saat cair) berubah menjadi renggang akibat proses pemanasan. Dalam fasa cair, gaya antarmolekul air sangatlah kuat (jarak antar molekul berdekatan), sedangkan pada fasa gas gaya antarmolekul melemah (jarak antar molekul berjauhan). Salah satu gaya antarmolekul yang ada dalam air adalah ikatan hidrogen.
Meskipun memiliki nama ikatan, ikatan hidrogen bukanlah ikatan kimia yang dapat membentuk suatu senyawa kimia. Ikatan hidrogen merupakan gaya antar molekul yang terjadi karena adanya atom hidrogen yang berikatan kuat dengan atom yang sangat elektronegatif (O, N, dan F). Untuk lebih jelasnya agar kamu lebih paham mengenai ikatan hidrogen, kamu dapat membaca penjelasan berikut ini.
Daftar Isi
Jenis Ikatan Hidrogen
Terdapat dua jenis ikatan hidrogen, yaitu ikatan hidrogen antarmolekul dan ikatan hidrogen intramolekul. Ikatan hidrogen antarmolekul terjadi ketika atom H yang berikatan dengan atom yang sangat elektronegatif tertarik pada atom yang sangat elektronegatif yang juga berikatan dengan atom H tetapi pada molekul yang berbeda. Sedangkan ikatan hidrogen intramolekul terjadi dalam satu molekul yang sama.
Contoh ikatan hidrogen intramolekul:
Pada molekul orto-nitrofenol dan salisilaldehid, ikatan hidrogen terjadi antara atom O dan H dalam molekul itu sendiri, dimana atom H yang relatif positif akan saling tarik menarik dengan atom O yang sangat elektronegatif.
Baca juga: Mengenal Hukum Dasar Kimia
Contoh Ikatan Hidrogen
- Ikatan hidrogen antara atom H dengan atom O
Contoh ikatan hidrogen pada H2O, dimana atom H dari satu molekul H2O akan berinteraksi dengan atom O dari molekul H2O yang berbeda.
Pada H2O, atom H yang relatif bermuatan positif akan saling tarik menarik dengan atom O yang sangat elektronegatif dari molekul yang berbeda, sehingga terbentuklah ikatan hidrogen. Setiap satu molekul air bisa membentuk empat ikatan hidrogen dengan dikelilingi oleh molekul-molekul air lainnya. Dua ikatan hidrogen melalui dua atom H, dan dua ikatan hidrogen melalui atom O (karena memiliki 2 pasang elektron bebas).
- Ikatan hidrogen antara atom H dengan atom N
Contoh ikatan hidrogen pada NH3 di mana atom H dari satu molekul NH3 akan berinteraksi dengan atom N dari molekul yang berbeda.
Pada NH3, atom H yang relatif bermuatan positif akan saling tarik menarik dengan atom N yang sangat elektronegatif dari molekul yang berbeda, sehingga terbentuklah ikatan hidrogen. Setiap satu molekul NH3 bisa membentuk dua ikatan hidrogen, yaitu satu ikatan melalui atom H, dan satu ikatan melalui atom N (karena memiliki satu pasang elektron bebas).
- Ikatan hidrogen antara atom H dengan atom F
Contoh ikatan hidrogen pada HF dimana atom H dari satu molekul HF akan berinteraksi dengan atom F dari molekul yang berbeda.
Pada HF, atom H yang relatif bermuatan positif akan saling tarik menarik dengan atom F yang sangat elektronegatif dari molekul yang berbeda, sehingga terbentuklah ikatan hidrogen. Setiap satu molekul HF bisa membentuk dua ikatan hidrogen, yaitu satu ikatan melalui atom H, dan satu ikatan melalui atom F.
Pengaruh Ikatan Hidrogen
Gaya antarmolekul tentunya memengaruhi sifat fisika dari suatu zat, salah satunya adalah titik didih. Adanya ikatan hidrogen menyebabkan titik didih suatu zat menjadi sangat tinggi.
Grafik di bawah ini menunjukkan titik didih senyawa dari unsur-unsur golongan IVA (C, Si, Ge) , VA (N, P, As, Sb) , VIA (O, S, Se, Te), dan VIIA (F, Cl, Br, I).
Berdasarkan gaya dispersi London, semakin bertambahnya massa molekul maka gaya dispersi London semakin besar sehingga titik didih semakin tinggi. Namun hal ini tidak berlaku bagi golongan VA, VIA, dan VIIA, di mana terdapat penyimpangan. Seharusnya titik didih NH3, HF, dan H2O lebih rendah, tetapi kenyataannya paling tinggi. Hal ini terjadi karena adanya ikatan hidrogen pada keempat senyawa tersebut. Interaksi ikatan hidrogen lebih kuat daripada gaya dispersi London. Inilah yang menyebabkan senyawa yang memiliki ikatan hidrogen lebih lama untuk mendidih.
Jika dilihat dari keelektronegatifan, atom F memiliki keelektronegatifan yang paling tinggi dibanding atom O dan N, maka seharusnya titik didih senyawa HF yang paling tinggi. Namun kenyataannya titik didih yang paling tinggi adalah H2O . Hal ini terjadi karena setiap molekul H2O bisa memiliki empat ikatan hidrogen sedangkan HF hanya bisa membentuk dua ikatan hidrogen. Semakin banyak ikatan hidrogen yang dimiliki suatu molekul, maka ikatan hidrogennya semakin kuat.
Baca juga: Yuk Ketahui Ikatan Kimia
Pemahaman Akhir
Air dapat berubah fasa menjadi gas ketika dipanaskan karena adanya perubahan gaya antarmolekul dalam air. Saat air berada dalam fase cair, gaya antarmolekulnya sangat kuat, dengan jarak antar molekul yang berdekatan. Namun, saat air dipanaskan, gaya antarmolekulnya melemah, sehingga jarak antar molekul menjadi lebih renggang.
Perubahan gaya antarmolekul ini terjadi karena ikatan hidrogen yang ada dalam air. Ikatan hidrogen merupakan gaya antarmolekul yang terjadi karena adanya atom hidrogen yang berikatan kuat dengan atom yang sangat elektronegatif seperti oksigen, nitrogen, dan fluorin. Dalam air (H2O), atom hidrogen berikatan dengan atom oksigen (O) membentuk ikatan hidrogen.
Ada dua jenis ikatan hidrogen, yaitu ikatan hidrogen antarmolekul dan ikatan hidrogen intramolekul. Ikatan hidrogen antarmolekul terjadi ketika atom hidrogen dari satu molekul tertarik pada atom yang sangat elektronegatif pada molekul lain. Contohnya, pada air (H2O), atom hidrogen dari satu molekul air akan berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul air lainnya, membentuk ikatan hidrogen.
Ikatan hidrogen juga memiliki pengaruh pada sifat fisika suatu zat, seperti titik didih. Karena adanya ikatan hidrogen dalam air, titik didihnya menjadi sangat tinggi. Ini disebabkan karena ikatan hidrogen memiliki gaya tarik-menarik yang kuat antarmolekul, sehingga memerlukan energi yang lebih besar untuk memisahkan molekul-molekulnya dan mengubahnya menjadi gas.
Perubahan gaya antarmolekul dan adanya ikatan hidrogen ini menjelaskan mengapa air bisa berubah fasa menjadi gas saat dipanaskan. Hal ini juga berlaku untuk senyawa-senyawa lain yang memiliki ikatan hidrogen, seperti ammonia (NH3) dan hidrogen flourida (HF), yang memiliki titik didih yang tinggi karena ikatan hidrogen yang kuat.
Demikian pembahasan mengenai ikatan hidrogen. Sekarang kamu sudah paham kan mengenai ikatan hidrogen. Semoga pembahasannya bermanfaat.
Referensi
Whitten. (2013). Chemistry 12th Edition. Brooks Cole.
