Ikatan Hiidrogen

Ikatan Kimia

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Semua zat pada dasarnya terdiri dari atom-atom. dialam terdapat 92 jenis atom (sesuai

dengan jenis unsur alam. Atom-atom sejenis bergabung membentuk molekul unsur, sementara

atom-atom yang berbeda jenis bergabung membentuk molekul senyawa pembentukan

molekul-molekul ini terjadi karena adanya ikatan melalui gaya tarik menarik antar molekul-

molekul tersebut.

Dalam kimia, ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua

muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan

gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Dalam

makromolekul seperti protein dan asam nukleat, ikatan ini dapat terjadi antara dua bagian dari

molekul yang sama. dan berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.

Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai

pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi

dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan

bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol-1) hingga tinggi (>155 kJ mol-1).

Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara atom-

atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen

yang terbentuk.

Ikatan hidrogen memengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya,

semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H2O), terjadi dua ikatan hidrogen pada

tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar daripada asam florida

(HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan

elektronegativitasnya) sehingga titik didih air lebih tinggi daripada asam florida.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas, yang menjadi permasalahan

dalam makalah ini adalah sifat-sifat dan proses pembentukan ikatan hydrogen dalam suatu

molekul disertai contohnya.

1

Ikatan Kimia

C. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui sifat-sifat dan proses pembentukan

ikatan hidrogen dalam suatu molekul dan contohnya.

D. Metode Penulisan

Metode yang dipakai dalam penulisan makalah ini adalah metode studi pustaka. penulis

menggunakan berbagai sumber buku dan Situs serta media internet sebagai sumber informasi

dalam menyusun makalah ini.

2

Ikatan Kimia

BAB II

PEMBAHASAN

A. Asal Mula Ikatan Hidrogen

Terdapat banyak unsur yang membentuk senyawa dengan hidrogen – ditunjuk sebagai

“hidrida”. Jika kamu mem-plot-kan titik didih hidrida unsur golongan 4, kamu akan menemukan

bahwa titik didih tersebut naik seiring dengan menurunnya letak unsur pada golongan.

Gambar 1

Kenaikan titik didih terjadi karena molekul memperoleh lebih banyak elektron, dan karena itu

kekuatan dispersi van der Walls menjadi lebih besar.

Jika kamu mengulangi hal yang sama untuk hidrida golongan 5, 6, 7 sesuatu yang aneh terjadi.

Gambar 2

3

Ikatan Kimia

Meskipun secara umum kecenderungannya sama persis dengan yang terjadi pada golongan 4

(dengan Alcohol yang sama), titik didih hidrida unsur pertama pada tiap golongan melonjak tinggi

secara tidak normal.

Pada kasus NH3, H2O dan HF seharusnya terjadi penambahan gaya dayatarik antarmolekul, yang

secara signifikan memerlukan energi kalor untuk memutuskannya. Gaya antarmolekul yang

alkohol kuat ini digambarkan dengan ikatan hidrogen.

B. Ikatan Hidrogen Antar dan Intra Molekul

Ikatan Hidrogen pertama kali dikemukakan oleh Latiner da Rodebush pada tahun 1920 . ikatan

hidrogen terdapat diantara :

molekul-molekul senyawa dimana terdapat atom H yang berikatan secara kovalen dengan

atom unsur yang elektronegatif seperti; F, N, dan O.

molekul-molekul berikut :

- - - H F - - - H F - - -

menyatakan ikatan hidrogen.

- - - O H - - - O H - - -

H

molekul-molekul senyawa dimana terdapat atom yang mempunyai pasangan elektron yang

masih bebas, yang dapat disumbangkan kepada atom H pada molekul lain, misalnya;

molekul NH3 yang mempunyai pasangan elektron bebas dan dapat membentuk ikatan

hidrogen.

Dikenal dua macam ikatan hidrogen :

ikatan hidrogen antar molekul yaitu ikatan antara dua atom atau lebih dari dua molekul yang

sama atau berbeda jenis, misalnya pada NH3, CH3COOH, H2O, HF, alkohol, SiF4 dan NH3HF.

ikatan hidrogen intra molekul yaitu ikatan antara dua gugus fungsional dalam sebuah

molekul, misalnya pada O-hidroksi benzaldehid, O-hidroksi asam benzoate dan O-klorofenol.

Molekul-molekul yang memiliki kelebihan ikatan adalah:

4

Ikatan Kimia

Gambar 3

Catatan: Garis yang tebal menunjukkan ikatan berada pada bidang atau pada kertas. Ikatan

putus-putus mengarah ke belakang bidang atau kertas berarti menjauh dari kamu, dan

bentuk baji (wedge-shaped) mengarah ke arah kamu.

Ikatan Hidrogen adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan

listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya

antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan kovalen dan ikatan ion. Dalam

makromolekul seperti protein dan asam nukleat, ikatan ini dapat terjadi antara dua bagian

dari molekul yang sama. dan berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang

penting.

C. Pendekatan Teoritis Ikatan Hidrogen

secara teoritis, ikatan hidrogen ditinjau dari tiga pendekatan, yakni :

1. Pendekatan elektrostatik

hidrogen digambarkan sebagai proton tanpa ukuran dan terjepit diantara dua ion X dan Y -.

gaya elektrostatik yang bekerja padanya. ion-ion saling bersinggungan, sehingga sifat lurus

dari ikatan dapat diterangkan. namun sifat ikatan yang elektrovalen kurang dapat

dibenarkan, karena ikatan hidrogen masih mempunyai sifat kovalen.

2. teori ikatan valensi

kontribusi dari struktur kovalen di berikan oleh struktur berikut :

A – H ikatan A-H kovalen

A- - H+……. B ikatan A-H ionic

A- - H+……. B+ ikatan H-B yang kovalen

perhitungan menunjukan adanya kontribusi kovalensi, terutama dari ikatan hidrogen yang

pendek.

3. teori orbital molekul

5

Ikatan Kimia

misalnya dalam molekul HF2-. kombinasi linier terjadi antara orbital s dari hidrogen dengan

orbital p dari F.

1 (ikatan) = pA + pB + a1s

2 (non ikatan) = pA + pB

3 (anti ikatan) = pA + pB – a3s

a1, a3 = koefisien pencampuran. orbital molekul 1, lokasinya kiri-kanan H, sedangkan 2

terkonsentrasi pada F.

contoh lain pembentukan orbital molekul;

molekul hidrogen yang paling sederhana adalah H2, misalnya kita memandang 2 atom

hidrogen ini dalam keadaan terisolasi masing-masing dengan 1 elektron dalam orbital 1s.

bila kedua atom ini membentuk ikatan maka akan melibatkan electron dari masing-masing

atomnya sendiri. bila inti terdapat pada jarak tertentu dari yang lain (panjang ikatan untuk

H2 adalah 0,74 Å), orbital atom akan melebur, akan tumpang tindih untuk saling

memperkuat dan membentuk orbital molekul ikatan. orbital molekul ini mencakup kedua

inti hidrogen dan mengandung dua pasang electron (satu dari masing-masing H). kedua

electron sekarang tertarik sama ke kedua inti, karena sebagian besar dari rapat electron

bermuatan negatif dari orbital baru ini terlokasi antara dua inti yang bermuatan positif, tolak

menolak antar inti dikurang. orbital molekul ini menghasilkan ikatan kovalen antara dua

atom hidrogen dalam H2, seperti gambar berikut :

AA atau

gambar2.5

orbital molekul yang mengikat dua atom hidrogen menjadi satu adalah simetrik secara

silindrik_artinya simetri sepanjang garis atau sumbuh yang menghubungkan kedua inti.

6

HH HH

1s 1s

Orbital atom 1s dari fase yang sama,masing-masing dengan

satu e-

HH HH

Tumpang Tindih

HH HH

Orbital molekul dengan dua e- dari spin berlawanan

Interferensi

rapat muatan e-

yang rendah

orbital * (anti ikatan)

rapat muatan e-

yang tinggi

1s 1s

*

Ikatan Kimia

gambar2.6

setiap orbital molekul yang simetrik sekeliling sumbuh yang menghubungkan inti disebut

orbital molekul sigma (); ikatannya adalah ikatan sigma. ikatan antar H2 hanya satu

daribanyak ikatan sigma yang dijumpai.

bila sepasang gelombang dalam fase yang sama akan saling tumpang tindih, sehingga

mereka akan saling memperkuat atau saling berinterferensi, sebaliknya bila dua gelombang

berlawanan fase mereka saling mengganggu. interferensi dari dua orbital atom yang keluar

fase dari dua atom hidrogen memberikan orbital molekul dengan simpul antar inti. dalam

orbital molekul ini, kebolehjadian menemukan electron antara inti sangat rendah. karena itu

orbital molekul khas ini menimbulkan sistem dimana kedua inti tak dilindung oleh sepasang

electron dan intinya saling tolak menolak. karena tolakan inti sistem ini energinya lebih

tinggi daripada sistem dua atom H yang mandiri, dan disebut orbital anti ikatan, suatu

orbital “sigma bintang” atau * (*artinya “anti ikatan”).

gambar 2.7

energi molekul H2 dengan dua electron dalam orbital ikatan adalah lebih rendah (sebesar

104 kkal/mol) daripada energi gabungan dari dua atom hidrogen yang terpisah. energi

molekul hidrogen dengan electron dalam orbital anti-ikatan *, sebaliknya adalah lebih

tinggi daripada energi dua atom hidrogen yang terpisah. energi relative ini dapat dinyatakan

menurut diagram berikut :

7

Energi potensial, E

+ -

++Perkuatan

orbital (Ikatan)

Energi potensial, E

Ikatan Kimia

ikatan hidrogen lebih lemah dibandingkan ikatan kovalen atau ikatan ionic. energi dan

panjang ikatannya berksar antara 2 – 10kkal/mol, dapat dilihat pada tabel berikut:

Ikatan Panjang ikatan (A) Energi disosiasi ( kkal/mol)

C – H … N

O – H … N

O – H … O

O – H … Cl

N – H … N

N – H … O

N – H … Cl

N – H … F

N – H … F

-

2,8

2,6 – 2,8

3,1

3,1

2,9 – 3,0

3,2

2,8

2,4

3

4,7

3 – 6

-

3 – 5

4

-

3

7

D. Sifat-Sifat Ikatan Hidrogen

molekul-molekul senyawa polar yang mengandung hidrogen dapat stabil dalam kristalnya

karena adanya ikatan hidrogen. dalam membahas pengaruh ikatan hidrogen yang terjadi dalam

Kristal senyawa polar, perlu ditinjau lebih dahulu struktur dimer dari molekul tersebut di dalam

fasa gas. sebagai contoh dapat diperggunakan dimer dari HF dan H2O.

pada dimer HF dapat dilihat bahwa panjang ikatan Ha-Fa dan panjang ikatan Hb-Fb adalah

sama yaitu 0,92 A dan ikatan Fa …. Hb-Fb adalah linier. sudut biasanya berkisar antara 100

sampai 120. pada dimer H2O dapat dilihat bahwa ikatan O…..H-O linier. dalam kristalnya, HF

merupakan rantai berbenyuk zigzag dengan ikatan hidrogen.

walaupun ikatan hidrogen merupakan ikatan yang lemah, tetapi ikatan hidrogen tersebut

mempengaruhi beberapa sifat fisika hidrida seperti berikut:

8

Ikatan Kimia

a. Titik didih

Tabel. Titik didih hidrida

Jumlah

elektron

Hidrida

gol. IVATd

Hidrida

Gol. VATd

Hidrida

Gol.VIATd

Hidrida

Gol. VIIATd

10 CH4 -164 NH3 -33 H2O +100 HF +20

18 SiH4 -112 PH3 -87 H2S -61 HCl -85

36 GeH4 -90 AsH3 -55 H2Se -41 HBr -67

54 SnH2 -52 SbH3 -18 H2Te -2 HI -35

Bila antara molekul-molekul hidrida pada tabel di atas hanya terdapat gaya van der

Waals, dapat diharapkan bahwa dalam 1 golongan, titik didih hidrida akan meningkat

sesuai dengan bertambahnya jumlah elektron yang terdapat di dalam molekul hidrida

tersebut. Pada tabel di atas dapat dilihat bahwa NH3, H2O, dan HF yang merupakan hidrida

paling ringan dalam golongannya, mempunyai titik didih yang jauh lebih tinggi dari yang

diharapkan.penyimpangan tersebut disebabkan karena adanya ikatan hidrogen antar

molekul-molekul yang polar, NH3, H2O, dan HF dapat membentuk polimer (NH3)n, (H2O)n,

dan (HF)n.

Untuk memutuskan ikatan hidrogen tersebut diperlukan energi lebih banyak dan ini

berarti bahwa titik didih menjadi lebih tinggi. Titik didih dan titik beku hidrida unsur

golongan IVA, tidak mengalami penyimpangan karena molekul-molekulnya nonpolar dan

tidak membentuk ikatan hidrogen.

Bila diurutkan, penyimpangan titik didih NH3, H2O, dan HF dari titik didih hidrida pada

peiode bentuknya dalam golongan yang sama adalah H2O>NH3>HF.

Urutan penyimpangan titik didih tersebut disebabkan karena atom N dalam molekul

NH3 hanya mempunyai 1 pasang elektron bebas, sedangkan atom O dalam molekul H2O

mempunyai 2 pasang elektron bebas yang dapat disumbangkan pada atom hidrogen untuk

membentuk ikatan hidrogen.

Karena keelektronegatifan atom O> keelektronegatifan atom N, maka ikatan hidrogen

pada N-H …. N lebh lemah dari ikatan hidrogen pada O-H …. O.

Walaupun ikatan hidrogen pada F-H …. F lebih besar dari pada keelektronegatifan O,

tetapi karena molekul HF hanya mempunyai 1 atom H sedangkan H2O mempunyai 2 atom

H yang dapat membentuk ikatan hidrogen maka penympangan titik didih HF juga lebih

kecil dibandingkan degan penyimpangan titik didih H2O.9

Ikatan Kimia

b. Anomali pada H2O

Massa jenis es adalah 0,5 g/cm3 dan setelah esmelebur menjadi air, maka massa jenis

air adalah maksimum pada 4C yaitu 1 g/cm3. Fakta di atas dapat dijelaskan sebagai

berikut:

Dari eksperimen dengan sinar X dapat diketahui bahwa dalam kristl es, setiap atom O

pada molekul H2O dikelilngi oleh 4 atom H dalam bentuk tetrahedral. 2 atom H

membentuk ikatan kovalen dengan atom O tersebut dan 2 atom H yang lain membentuk

ikatan hidrogen seperti terlihat pada gambar 7.1. Setap molekul H2O akan berikatan

dengan 4 molekul H2O yang lain melalui ikatan hidrogen dalam bentuk tetrahedral.

Karena ada ikatan hidrogen dalam bentuk tetrahedral tersebut, maka kirstal es

merupakan struktur berongga. pada waktu es melebur, sebagian dari ikatan hidrogen

tersebut dapat putus, sehingga struktur rongganya mengalami kerusakan. Akibatnya

adalah ruangan antara moleku-molekul akan menjadi lebih kecil sehingga volume akan

berkurang dan massa jenisnya akan bertambah.

Apabila H2O dipanaskan dari 0C sampai 4C, maka makin banyak ikatan hidrogen yang

dapat diputuskan sehingga molekul-molekul H2O makin berdekatan satu sama lain dan

terjadi kontrasi atau pengurangan volume. pada suhu di atas 4C efek pemuaiannya lebih

berperan sehingga volume menjadi lebih besar dan massa jenis menjadi lebih kecil.

Pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan

berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen

dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 kJ mol-1) hingga tinggi (>155 kJ

mol-1).

Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan elektronegativitas antara

atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan

hidrogen yang terbentuk.

Ikatan hidrogen memengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan

hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H2O), terjadi dua

ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih

besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar

(karena paling tinggi perbedaan elektronegativitasnya) sehingga titik didih air lebih tinggi

daripada asam florida.

Sifat-sifat ikatan Hidrogen antara lain :10

Ikatan Kimia

1. Wujud cair, ikatan hidrogen antara satu molekul H2O dengan molekul H2O yang lain

mudah putus, akibat gerak termal atom-atom H dan O. Namun dapat tersambung

dengan molekul H2O yang letaknya relatif lebih jauh.

2. Wujud padat, ikatan hidrogennya lebih stabil karena energi termalnya lebih rendah dari

energi ikat hidrogen : kristal es (suhunya lebih rendah)

E. Contoh Ikatan Hidrogen

1. Ikatan Hidrogen antar Molekul

a) Ikatan Hidrogen pada Air

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul air dapat berpotensi membentuk empat

ikatan hidrogen dengan molekul air disekelilingnya. Terdapat jumlah hidrogen + yang

pasti dan pasangan mandiri karena itu tiap masing-masing molekul air dapat terlibat

dalam ikatan hidrogen. Hal inilah yang menjadi sebab kenapa titik didih air lebih tinggi

dibandingkan amonia atau hidrogen fluorida. Pada kasus amonia, jumlah ikatan hidrogen

dibatasi oleh fakta bahwa tiap atom nitrogen hanya mempunyai satu pasang elektron

mandiri. Pada golongan molekul amonia, tidak terdapat cukup pasangan mandiri untuk

mengelilinginya untuk memuaskan semua hidrogen. Pada hidrogen fluorida, masalah

yang muncul adalah kekurangan hidrogen. Pada molekul air, hal itu terpenuhi dengan

baik. Air dapat digambarkan sebagai sistem ikatan hidrogen yang “sempurna”.

Gambar 3

Contoh yang lebih kompleks dari ikatan hidrogen

Hidrasi ion negatif

Ketika sebuah substansi ionik dialrutkan dalam air, molekul air berkelompok

disekeliling ion yang terpisah. Proses ini disebut hidrasi. Air seringkali terikat pada ion

positif melalui ikatan koordinasi (kovalen dativ). Air berikatan dengan ion negatif

menggunakan ikatan hydrogen Diagram menunjukkan potensi terbentuknya ikatan

hidrogen pada ion klorida, Cl-. Meskipun pasangan mandiri pada ion klor terletak pada 11

Ikatan Kimia

tingkat-3 dan secara normal tidak akan cukup aktif utnuk membentuk ikatan hidrogen,

pada kasus ini mereka terbentuk lebih atraktif melalui muatan negatif penuh pada klor.

Meskipun ion negatif rumit, hal itu akan selalu menjadi pasangan mandiri yang mana

atom hidrogen dari molekul air dapat membentuk ikatan hidrogen juga.

b) Ikatan hidrogen pada alkohol

Alkohol adalah molekul organik yang mengandung gugus -O-H. Setiap molekul yang

memiliki atom hidrogen tertarik secara langsung ke oksigen atau nitrogen adalah ikatan

hidrogen yang cakap. Seperti molekul yang akan selalu memiliki titik didih yang tinggi

dibandingkan molekul yang berukuran hampir sama yang mengandung gugus -O-H atau -

N-H. Ikatan hidrogen membuat molekul lebih melekat (stickier), dan memerlukan lebih

banyak energi kalor untuk memisahkannya. Etanol, CH3CH2-O-H, dan metoksimetana,

CH3-O-CH3, keduanya memiliki rumus molekul yang sama, C2H6O.

Keduanya memiliki jumlah elektron yang sama, dan panjang molekul yang sama.

Dayatarik van der Waals (baik antara gaya dispersi dan dayatarik dipol-dipol) pada

keduanya akan sama.

12

Ikatan Kimia

Bagaimanapun, etanol memiliki atom hirogen yang tertarik secara langsung pada

oksigen – dan oksigen tersebut masih memiliki dua pasangan mandiri seperti pada

molekul air. Ikatan hidrigen dapat terjadi antara molekul etanol, meskipun tidak seefektif

pada air. Ikatan hidrogen terbatas oleh fakta bahwa hanya ada satu atom hidrogen pada

tiap molekul etanol dengan cukup muatan +.

Alkohol seperti juga air , membentuk asosiasi molekul dengan ikatan hidrogen :

Gambar 4 : Ikatan hidrogen intramolekul dalam etanol dan intermolekul antara

etanol dengan air

Pada metoksimetana, pasangan mandiri pada oksigen masih terdapat disana, tetapi

hidrogen tidak cukup + untuk pembentukan ikatan hidrogen. Kecuali pada beberapa

kasus yang tidak biasa, atom hidrogen tertarik secara langsung pada atom yang sangat

elektronegatif untuk menjadikan ikatan hidrogen. Titik didih etanol dan metoksimetana

menunjukkan pengaruh yang dramatis bahwa ikatan hidrogen lebih melekat pada

molekul etanol.

Ikatan hidrogen pada etanol menghasilkan titik didih sekitar 100°C. Sangat penting

untuk merealisasikan bahwa ikatan hidrogen eksis pada penambahan (in addition)

dayatarik van der Waals. Sebagai contoh, semua molekul berikut ini mengandung jumlah

elektron yang sama, dan dua yang pertama memiliki panjang yang sama. Titik didih yang

paling tinggi butan-1-ol berdasarkan pada penambahan ikatan hidrogen.

Dengan membandingkan dua alkohol (yang mengandung gugus -O-H), kedua titik

didih adalah tinggi karena penambahan ikatan hidrogen berdasarkan pada tertariknya

hidrogen secara langsung pada oksigen ? tetapi sebenarnya tidak sama.

13

Ikatan Kimia

Titik didih 2-metilproan-1-ol tidak cukup tinggi seperti butan-1-ol karena

percabangan pada molekul menjadikan dayatarik van der Waals kurang efektif

dibandingkan pada butan-1-ol yang lebih panjang.

c) Ikatan hidrogen pada molekul organik yang mengandung nitrogen

Ikatan hidrogen juga terjadi pada molekul organik yang mengandung gugus N-H

pendeknya terjadi juga ada amonia. Contohnya adalah molekul sederhana seperti CH 3NH2

(metilamin) sampai molekul yang panjang seperti protein dan DNA. Dua untai double

helix yang terkenal pada DNA berikatan satu sama lain melalui ikatan hidrogen antara

atom hidrogen yang tertarik oleh nitrogen pada salah satu untai, dan pasangan mandiri

pada nitrogen atau oksigen yang lain yang terletak pada untai yang lain.

Amina-amina primer dan sekunder membentuk ikatan hidrogen , sedang amina

tersier tidak, karena tidak lagi mempunyai atom H di atom N-nya. Titik didih dimetil

amina (7 C ) lebih tinggi daripada Trimetil Amina (4 C )

Dalam air amina primer dan sekunder bereaksi dengan air :

Sebagian besar basa di atas ada dalam bentuk molekul, hingga basanya sangat lemah ,

tidak seperti (CH3)4 NOH.

d) Ikatan Hidrogen pada Asam karboksilat Beberapa asam karboksilat , membentuk dimer dengan ikatan hidrogen baik dalam

bentuk uap atau dalam pelarut-pelarut tertentu. Asam karboksilat dalam bentuk uap dan

dalam benzena membentuk dimer :

Dalam air , ikatan hidrogen terbentuk antara asam asetat dengan air , tidak dengan

molekulnya sendiri.

e) Ikatan Hidrogen dalam Hidrat Kupri sulfat, CuSO4.5H2OZat ini bila dipanaskan , mula-mula hanya melepaskan empat molekul air. Untuk

melepaskan molekul air kelima diperlukan panas yang tinggi.

14

Ikatan Kimia

CuSO4.5H2O CuSO4.H2O + 4 H2O

Hal ini disebabkan karena H2O yang terakhir ini diikat dengan ikatan hidrogen.

Struktur dari CuSO4.5H2O terdapat pada Gambar berikut :

Rumus lebih baik ditulis sebagai [Cu (OH2)4]SO4.H2O.

Amoniak membentuk garam yang sama [Cu(NH3)4]SO4. H2O tetapi tidak dikenal

CuSO4.5NH3 karena NH3 tidak mudah membentuk ikatan hidrogen seperti H2O.

Ikatan hidrogen juga terbentuk pada garam-garam hidrat yang lain serta hidrat dari asam-

asam dan basa-basa.

2. Ikatan Hidrogen dalam Molekul

a) senyawa orto substitusi benzena.

O-nitrofenil mendidih pada 214 C , lebih rendah daripada isomer meta (290 C) dan

isomer para (279 C ). Zat ini juga lebih mudah menguap dalam uapa air , lebih sukar larut

dalam air daripada isomer meta dan para.

Bentuk orto-nitrofenol mengadakan ikatan hidrogen dalam molekul sedang bentuk

meta dan para mengadakan ikatan hidrogen antar molekul , hingga titik didihnya relatif

tinggi.

Kelarutan yang kecil dalam air dari zat ini disebabkan karena gugus OH dalam

molekul tidak bebas lagi, jadi tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Zat lain yang membentuk ikatan hidrogen dengan cara sama ialah :

15

Ikatan Kimia

b) etil – asetoasetat

Etil asetoasetat didapatkan dalam dua bentuk tautomer . Pada tahun 1920 meyer

telah berhasil memisahkan kedua bentuk ini dengan jalan destilasi fraksional pada

tekanan direndahkan dalam alat dari kuarsa yang sangat bersih.

Alkohol biasanya mempunyai titik didih lebih tinggi daripada keton , tetapi bentuk

enol diatas titik didihnya lebih rendah daripada bentuk keton dan daya larutnya dalam air

rendah serta lebih mudah larut dalam sikloheksana. Hal ini disebabkan karena zat

tersebut membentuk ikatan hidrogen dalam molekul.

c) Ikatan Hidrogen dalam Protein dan Asam Nukleat.

Protein tersusun dari satuan-satuan dasar asam amino. R dapat berupa gugus metil CH3- ,

seperti dalam alanin atau gugus yang lebih sulit, seperti:

Gugus -NH2 berikatan dengan gugus –COOH dari molekul asam amino yang lain, dengan

membentuk ikatan peptida:

Dua asam amino dapat membentuk dipeptida, tiga asam membentuk tripeptida, dan

seterusnya. Protein adalah polipeptida dengan beratus-ratus ikatan peptida.16

Ikatan Kimia

Protein berbeda-beda tergantung dari panjangnya rantai dan bentuk rantainya.

Ikatan-ikatan melintang terjadi bila dalam molekul terdapat atom S: -S –S - . Dalam molekul

protein terdapat banyak sekali ikatan-ikatan hidrogen yaitu antara gugus –NH - - - O = C - .

Ikatan hidrogen juga terdapat dalam asam nukleat, misalnya DNA (de-oxyribonucleic acid).

Asam nukleat DNA tersusun dari satuan H3PO4, deoksiribose dan basa purin (adenin dan

guanin) atau pirimidin (sitosin dan timin).

Tiap asam fosfat, deoksiribose dan satu basa, membentuk nukleotida, misalnya:

deoksitimidin 5’ fosfat.

Nukleotide ini ini saling berikatan melalui gugusan fosfat, hingga terbentuk molekul yang

besar, yaitu asam nukleat:

17

Ikatan Kimia

Basa satu dengan basa lain, berikatan dengan ikatan hidrogen, namun adenin hanya dapat

berikatan dengan timin, dan guanin dengan sitosin.

F. Perbedaan Ikatan Hidrogen dengan ikatan Van der walls

Jenis Ikatan Asal Ikatan Sifat

HidrogenGaya tarik menarik elektrostatik

kuat antara hidrogen pada satu

molekul dengan atom N, O atau F

Lebih kuat dari ikatan Van der Wals,

titik lebur dan titik didih lebih tinggi

dari ikatan Van der Wals

Van Der

Waals

Gaya Van der Waals akibat distribusi

muatan yang tidak simetris Lunak; titik lebur dan titik didih

rendah ; larut dalam cairan kovalen

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan18

Ikatan Kimia

Ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik

parsial dengan polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya

antarmolekul (misalnya, gaya-gaya van der waals), akan tetapi ikatan hidrogen jauh lebih lemah

dari ikatan kovalen dan ikatan ion.

B. Saran

Dari hasl pembahasan makalah ini maka dapat disarankan bahwa perlu memperhatikan

proses pembentukan ikatan hidrogen dalam setiap molekul karena ikatan hidrogen memiliki

kekuatan ikatan yang berbeda-beda pada setiap molekul yang terikat dengannya(atom

hidrogen).

19