www.wikidata.id-id.nina.az

Molekul diatomik adalah molekul yang hanya terdiri dari dua atom Kedua atom tersebut dapat berupa unsur yang sama maupun

Molekul diatomik

Molekul diatomik adalah molekul yang hanya terdiri dari dua atom. Kedua atom tersebut dapat berupa unsur yang sama maupun berbeda. Awalan di- pada kata diatomik berasal dari bahasa Yunani yang artinya dua.

Model CPK molekul dinitrogen, N2.

Penjelasan dan keberadaan alami Sunting

Dalam buku Huber dan Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure IV. Constants of Diatomic Molecules, terdapat sekitar ratusan molekul diatomik yang terdaftar. Beberapa di antaranya terdeteksi secara spektroskopis pada ruang antarbintang. Namun, hanya beberapa molekul diatomik yang ditemukan secara alami di Bumi. Sekitar 99% atmosfer bumi terdiri dari molekul diatomik, utamanya oksigen O2 (21%) dan nitrogen N2 (78%), sedangkan sisa 1%-nya terdiri dari argon (0.9340%) dan gas lainnya. Kelimpahan alami hidrogen (H2) pada atmosfer bumi hanyalah dalam kadar bagian per juta (ppm). Walaupun demikian, hidrogen adalah molekul yang paling melimpah dalam alam semesta. Ia utamanya ditemukan sebagai materi penyusun bintang.

Unsur-unsur yang ditemukan dalam bentuk molekul diatomik pada kondisi laboratorium 1 bar dan 25 oC meliputi hidrogen (H2), nitrogen (N2), oksigen (O2), dan halogen: fluorin (F2), klorin (Cl2), bromin (Br2), yodium (I2), dan astatin (At2). Perlu diperhatikan pula bahwa terdapat pula molekul diatomik lainnya yang dapat terbentuk, misalnya logam yang dipanaskan sampai menjadi gas. Selain itu, banyak molekul diatomik tidak stabil dan sangat reaktif, contohnya difosfor. Molekul diatomik yang terdiri dari dua atom yang berbeda contohnya adalah CO dan HCl.

Jika suatu molekul diatomik terdiri dari dua unsur yang sama, misalnya H2 dan O2, ia disebut sebagai homonuklir, sedangkan yang terdiri dari dua unsur yang berbeda disebut sebagai heteronuklir. Ikatan pada molekul diatomik homonuklir bersifat kovalen dan non-polar.

Geometri molekul Sunting

Geometri molekul molekul diatomik adalah linear. Ia merupakan susunan geometri molekul yang paling sederhana.

Peranan penting Sunting

Senyawa-senyawa diatomik memainkan peran yang penting dalam menguraikan konsep unsur, atom, dan molekul pada abad ke-19 karena beberapa unsur-unsur penting seperti hidrogen, oksigen, dan nitrogen, secara alami berada dalam keadaan diatomik. Pada awalnya, John Dalton berasumsi bahwa semua unsur secara alami berada dalam keadaan monoatomik dan atom-atom pada suatu senyawa akan memiliki rasio atom yang sama. Sebagai contoh, Dalton berasumsi bahwa rumus molekul air adalah HO dengan berat atom oksigen 8 kali dari atom hidrogen (sebenarnya 16 kali atom hidrogen). Oleh karena asumsi tersebut terdapat kemelutan penentuan berat atom dan rumus molekul selama setengah abad.

Pada tahun 1805, Gay-Lussac dan von Humboldt menunjukkan bahwa air terbentuk dari dua volume air dan satu volume oksigen, dan pada tahun 1811, Amedeo Avogadro akhirnya berhasil menentukan komposisi molekul air yang benar. Hal ini didasarkan pada hukum Avogadro dan asumsi bahwa gas hidrogen dan oksigen berupa molekul diatomik. Walaupun demikian, hasil kerja ini terus diabaikan sampai dengan tahun 1860. Alasan penolakan ini dikarenakan oleh kepercayaan saat itu bahwa atom yang berunsur sama tidak akan memiliki afinitas kimia terhadap satu sama lainnya. Selain itu, juga disebabkan oleh beberapa kejanggalan hukum Avogadro yang tidak dapat dijelaskan pada saat itu.

Pada Kongres Karlsruhe pada tahun 1860 yang membahas tentang berat atom, Cannizzaro mengungkit kembali pemikiran Avogadro dan menggunakannya utuk membuatu tabel berat atom yang konsisten. Kebanyakan data dalam tabel tersebut sesuai dengan nilai modern sekarang. Data berat atom ini sangat penting dalam penemuan tabel periodik oleh Dmitri Mendeleev dan Lothar Meyer.

Aras energi Sunting

Secara umum, molekul diatomik dapat digambarkan sebagai dua titik massa yang dihubungkan oleh pegas tak bermassa. Energi yang terlibat pada berbagai gerak molekul dapat dibagi menjadi tiga kategori:

  • Energi translasi
  • Energi rotasi
  • Energi vibrasi

Energi translasi Sunting

Energi translasi molekul diekspresikan sebagai energi kinetik molekul tersebut:

dengan m adalah massa molekul dan v adalah kecepatan molekul.

Energi rotasi Sunting

Menurut hukum fisika, energi kinetik rotasi adalah

dengan

Pada tingkat mikroskopis (atomik) seperti molekul, momentum sudutnya hanya dapat dieskpresikan sebagai nilai-nilai diskret tertentu:

dengan l adalah bilangan bulat positif dan adalah tetapan tereduksi Planck.

Selain itu, momen inersianya adalah

dengan

Dengan mensubstitusi momentum sudut dan momen inersia ke Erot, aras energi rotasi molekul diatomik adalah:

Energi vibrasi Sunting

Selain bertranslasi dan berotasi, molekul diatomik juga dapar bergetar (vibrasi). Energi vibrasi molekul ini dapat dianggap hampir mirip dengan osilator harmonik kuantum:

dengan

Perbandingan antara jarak energi rotasi dengan energi vibrasi Sunting

Aras energi rotasi terendah molekul diatomil terdapat pada dan memberikan nilai Erot = 0. For O2, aras kuantum berikutnya () memiliki energi sekitar:

Jarak antara dua aras energi rotasi terendah O2 sebanding dengan energi foton pada daerah spektrum elektromagnetik gelombang mikro.

Aras energi virbasi terendah terdapat pada , dan frekuensi getaran pada umumnya adalah 5 x 1013 Hz. Dengan menggunakan perhitungan yang sama:

Dapat terlihat bahwa jarak energi antara energi vibrasi adalah sekitar 100 kali lebih besar daripada jarak aras energi rotasi.

Bacaan lebih lanjut Sunting

  • Huber, K. P. and Herzberg, G. (1979). Molecular Spectra and Molecular Structure IV. Constants of Diatomic Molecules. New York: Van Nostrand: Reinhold. 
  • Tipler, Paul (1998). Physics For Scientists and Engineers : Vol. 1 (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN 1-57259-491-8. 

Lihat pula Sunting

  • Metode AXE
  • Unsur oktatomik

Referensi Sunting

  1. Huber, K. P. and Herzberg, G. (1979). Molecular Spectra and Molecular Structure IV. Constants of Diatomic Molecules. New York: Van Nostrand: Reinhold. 
  2. Astatin sangat jarang terdapat di alam, dengan isotop stabilnya hanya memiliki waktu paruh 8,3 jam, ia jarang dibahas dalam pembahasan molekul diatomik.Emsley, J. (1989). The Elements. Oxford: Clarendon Press. hlm. 22–23. 
  3. "VSEPR - A Summary". University of Berkeley College of Chemistry. 20 Jan 2008. http://mc2.cchem.berkeley.edu/VSEPR/ 2009-01-16 di Wayback Machine.
  4. Ihde, Aaron J. (1961). . Journal of Chemical Education. 38: 83–86. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2007-09-28. Diakses tanggal 2007-08-24. 

Pranala luar Sunting

  • Hyperphysics - Rotational Spectra of Rigid Rotor Molecules
  • Hyperphysics - Quantum Harmonic Oscillator
  • 3D Chem - Chemistry, Structures, and 3D Molecules
  • IUMSC - Indiana University Molecular Structure Center
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Molekul diatomik adalah molekul yang hanya terdiri dari dua atom Kedua atom tersebut dapat berupa unsur yang sama maupun berbeda Awalan di pada kata diatomik berasal dari bahasa Yunani yang artinya dua Model CPK molekul dinitrogen N2 Daftar isi 1 Penjelasan dan keberadaan alami 2 Geometri molekul 3 Peranan penting 4 Aras energi 4 1 Energi translasi 4 2 Energi rotasi 4 3 Energi vibrasi 4 4 Perbandingan antara jarak energi rotasi dengan energi vibrasi 5 Bacaan lebih lanjut 6 Lihat pula 7 Referensi 8 Pranala luarPenjelasan dan keberadaan alami SuntingDalam buku Huber dan Herzberg Molecular Spectra and Molecular Structure IV Constants of Diatomic Molecules 1 terdapat sekitar ratusan molekul diatomik yang terdaftar Beberapa di antaranya terdeteksi secara spektroskopis pada ruang antarbintang Namun hanya beberapa molekul diatomik yang ditemukan secara alami di Bumi Sekitar 99 atmosfer bumi terdiri dari molekul diatomik utamanya oksigen O2 21 dan nitrogen N2 78 sedangkan sisa 1 nya terdiri dari argon 0 9340 dan gas lainnya Kelimpahan alami hidrogen H2 pada atmosfer bumi hanyalah dalam kadar bagian per juta ppm Walaupun demikian hidrogen adalah molekul yang paling melimpah dalam alam semesta Ia utamanya ditemukan sebagai materi penyusun bintang Unsur unsur yang ditemukan dalam bentuk molekul diatomik pada kondisi laboratorium 1 bar dan 25 oC meliputi hidrogen H2 nitrogen N2 oksigen O2 dan halogen fluorin F2 klorin Cl2 bromin Br2 yodium I2 dan astatin At2 2 Perlu diperhatikan pula bahwa terdapat pula molekul diatomik lainnya yang dapat terbentuk misalnya logam yang dipanaskan sampai menjadi gas Selain itu banyak molekul diatomik tidak stabil dan sangat reaktif contohnya difosfor Molekul diatomik yang terdiri dari dua atom yang berbeda contohnya adalah CO dan HCl Jika suatu molekul diatomik terdiri dari dua unsur yang sama misalnya H2 dan O2 ia disebut sebagai homonuklir sedangkan yang terdiri dari dua unsur yang berbeda disebut sebagai heteronuklir Ikatan pada molekul diatomik homonuklir bersifat kovalen dan non polar Geometri molekul SuntingGeometri molekul molekul diatomik adalah linear 3 Ia merupakan susunan geometri molekul yang paling sederhana Peranan penting SuntingSenyawa senyawa diatomik memainkan peran yang penting dalam menguraikan konsep unsur atom dan molekul pada abad ke 19 karena beberapa unsur unsur penting seperti hidrogen oksigen dan nitrogen secara alami berada dalam keadaan diatomik Pada awalnya John Dalton berasumsi bahwa semua unsur secara alami berada dalam keadaan monoatomik dan atom atom pada suatu senyawa akan memiliki rasio atom yang sama Sebagai contoh Dalton berasumsi bahwa rumus molekul air adalah HO dengan berat atom oksigen 8 kali dari atom hidrogen sebenarnya 16 kali atom hidrogen Oleh karena asumsi tersebut terdapat kemelutan penentuan berat atom dan rumus molekul selama setengah abad Pada tahun 1805 Gay Lussac dan von Humboldt menunjukkan bahwa air terbentuk dari dua volume air dan satu volume oksigen dan pada tahun 1811 Amedeo Avogadro akhirnya berhasil menentukan komposisi molekul air yang benar Hal ini didasarkan pada hukum Avogadro dan asumsi bahwa gas hidrogen dan oksigen berupa molekul diatomik Walaupun demikian hasil kerja ini terus diabaikan sampai dengan tahun 1860 Alasan penolakan ini dikarenakan oleh kepercayaan saat itu bahwa atom yang berunsur sama tidak akan memiliki afinitas kimia terhadap satu sama lainnya Selain itu juga disebabkan oleh beberapa kejanggalan hukum Avogadro yang tidak dapat dijelaskan pada saat itu Pada Kongres Karlsruhe pada tahun 1860 yang membahas tentang berat atom Cannizzaro mengungkit kembali pemikiran Avogadro dan menggunakannya utuk membuatu tabel berat atom yang konsisten Kebanyakan data dalam tabel tersebut sesuai dengan nilai modern sekarang Data berat atom ini sangat penting dalam penemuan tabel periodik oleh Dmitri Mendeleev dan Lothar Meyer 4 Aras energi SuntingSecara umum molekul diatomik dapat digambarkan sebagai dua titik massa yang dihubungkan oleh pegas tak bermassa Energi yang terlibat pada berbagai gerak molekul dapat dibagi menjadi tiga kategori Energi translasi Energi rotasi Energi vibrasiEnergi translasi Sunting Energi translasi molekul diekspresikan sebagai energi kinetik molekul tersebut E t r a n s 1 2 m v 2 displaystyle E trans frac 1 2 mv 2 nbsp dengan m adalah massa molekul dan v adalah kecepatan molekul Energi rotasi Sunting Menurut hukum fisika energi kinetik rotasi adalah E r o t L 2 2 I displaystyle E rot frac L 2 2I nbsp dd denganL displaystyle L nbsp adalah momentum sudut I displaystyle I nbsp is the momen inersia molekul dd Pada tingkat mikroskopis atomik seperti molekul momentum sudutnya hanya dapat dieskpresikan sebagai nilai nilai diskret tertentu L 2 l l 1 ℏ 2 displaystyle L 2 l l 1 hbar 2 nbsp dd dengan l adalah bilangan bulat positif dan ℏ displaystyle hbar nbsp adalah tetapan tereduksi Planck Selain itu momen inersianya adalah I m r 0 2 displaystyle I mu r 0 2 nbsp dd denganm displaystyle mu nbsp adalah massa tereduksi molekul tersebut dan r 0 displaystyle r 0 nbsp adalah jarak rata rata antara dua atom pada suatu molekul dd Dengan mensubstitusi momentum sudut dan momen inersia ke Erot aras energi rotasi molekul diatomik adalah E r o t l l 1 ℏ 2 2 m r 0 2 l 0 1 2 displaystyle E rot frac l l 1 hbar 2 2 mu r 0 2 l 0 1 2 nbsp dd Energi vibrasi Sunting Selain bertranslasi dan berotasi molekul diatomik juga dapar bergetar vibrasi Energi vibrasi molekul ini dapat dianggap hampir mirip dengan osilator harmonik kuantum E v i b n 1 2 h f n 0 1 2 displaystyle E vib left n frac 1 2 right hf n 0 1 2 nbsp dd dengann adalah bilangan bulat h adalah tetapan Planck dan f adalah frekuensi getaran dd Perbandingan antara jarak energi rotasi dengan energi vibrasi Sunting Aras energi rotasi terendah molekul diatomil terdapat pada l 0 displaystyle l 0 nbsp dan memberikan nilai Erot 0 For O2 aras kuantum berikutnya l 1 displaystyle l 1 nbsp memiliki energi sekitar E r o t 1 displaystyle E rot 1 nbsp ℏ 2 2 m O 2 r 0 2 displaystyle frac hbar 2 2m O 2 r 0 2 nbsp 1 05 10 34 J s 2 2 27 10 27 k g 10 10 m 2 displaystyle approx frac left 1 05 times 10 34 mathrm J cdot s right 2 2 left 27 times 10 27 mathrm kg right left 10 10 mathrm m right 2 nbsp 2 10 23 J displaystyle approx 2 times 10 23 mathrm J nbsp dd Jarak antara dua aras energi rotasi terendah O2 sebanding dengan energi foton pada daerah spektrum elektromagnetik gelombang mikro Aras energi virbasi terendah terdapat pada n 0 displaystyle n 0 nbsp dan frekuensi getaran pada umumnya adalah 5 x 1013 Hz Dengan menggunakan perhitungan yang sama E v i b 0 3 10 21 J displaystyle E vib 0 approx 3 times 10 21 mathrm J nbsp dd Dapat terlihat bahwa jarak energi antara energi vibrasi adalah sekitar 100 kali lebih besar daripada jarak aras energi rotasi Bacaan lebih lanjut SuntingHuber K P and Herzberg G 1979 Molecular Spectra and Molecular Structure IV Constants of Diatomic Molecules New York Van Nostrand Reinhold Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Tipler Paul 1998 Physics For Scientists and Engineers Vol 1 4th ed W H Freeman ISBN 1 57259 491 8 Lihat pula SuntingMetode AXE Unsur oktatomikReferensi Sunting Huber K P and Herzberg G 1979 Molecular Spectra and Molecular Structure IV Constants of Diatomic Molecules New York Van Nostrand Reinhold Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Astatin sangat jarang terdapat di alam dengan isotop stabilnya hanya memiliki waktu paruh 8 3 jam ia jarang dibahas dalam pembahasan molekul diatomik Emsley J 1989 The Elements Oxford Clarendon Press hlm 22 23 VSEPR A Summary University of Berkeley College of Chemistry 20 Jan 2008 http mc2 cchem berkeley edu VSEPR Diarsipkan 2009 01 16 di Wayback Machine Ihde Aaron J 1961 The Karlsruhe Congress A centennial retrospective Journal of Chemical Education 38 83 86 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2007 09 28 Diakses tanggal 2007 08 24 Pranala luar SuntingHyperphysics Rotational Spectra of Rigid Rotor Molecules Hyperphysics Quantum Harmonic Oscillator 3D Chem Chemistry Structures and 3D Molecules IUMSC Indiana University Molecular Structure Center Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Molekul diatomik amp oldid 18924281