11. Gaya Antarmolekul, Cairan dan Padatan

Konsep Penting

• Penerapkan teori kinetika molekul pada cairan dan padatan dan membandingkan sifat-sifatnya dengan gas. (11.1)
• Menyelidiki berbagai jenis gaya antara molekul dan molekul dan antara ion dan molekul. Mempelajari jenis khusus interaksi antarmolekul yang disebut ikatan hidrogen yang melibatkan hidrogen dan unsur elektronegatif, nitrogen, oksigen, dan fluor. (11.2)
• Dua sifat penting cairan — tegangan permukaan dan viskositas — dapat dipahami dalam pengertian gaya antarmolekul. (11.3)
• Beralih ke dunia benda padat dan belajar tentang sifat kristal dan cara mengemasnya untuk membentuk sel-sel satuan yang berbeda. (11.4)
• Cara terbaik untuk menentukan dimensi struktur kristal adalah dengan difraksi sinar-X, yang didasarkan pada hamburan sinar X oleh atom atau molekul dalam kristal. (11.5)
• Jenis kristal utama adalah ion, kovalen, molekul, dan logam. Gaya antarmolekul membantu kita memahami struktur dan sifat fisiknya seperti kerapatan, titik lebur, dan konduktivitas listrik. (11.6)
• Benda padat dapat juga ada dalam bentuk amorf, yang tidak memiliki susunan tiga dimensi yang teratur. Contoh padatan amorf yang terkenal adalah kaca. (11.7)
• Mempelajari perubahan fase, atau transisi di antara gas, cairan, dan padatan. Keseimbangan dinamis antara cairan dan uap menimbulkan kesetimbangan tekanan uap. Energi yang dibutuhkan untuk penguapan tergantung pada kekuatan gaya antarmolekul. Setiap zat memiliki suhu kritis yang di atasnya bentuk uapnya tidak dapat dicairkan. Menyelidiki transisi cair-padat dan uap-padat. (11.8)
• Berbagai jenis transisi fase dirangkum dalam diagram fase, yang membantu kita memahami kondisi di mana fase stabil dan perubahan tekanan dan/atau suhu yang diperlukan untuk menghasilkan transisi fase. (11.9)

Meskipun kita hidup terbenam dalam lautan campuran gas yang membentuk atmosfer Bumi, kita lebih akrab dengan sifat cairan dan padatan karena keduanya lebih terlihat. Setiap hari kita menggunakan air dan cairan lain untuk minum, mandi, membersihkan, dan memasak, dan kita memakai, menduduki, dan memakan makanan padat. Gerakan molekul lebih terbatas pada cairan daripada gas; dan dalam padatan atom dan molekulnya dikemas lebih rapat lagi. Faktanya, dalam padatan mereka ditahan dalam posisi yang terdefinisi dengan baik dan mampu melakukan sedikit gerakan relatif satu sama lain. Dalam bab ini kita akan memeriksa struktur cairan dan padatan dan membahas beberapa sifat dasar dari kedua keadaan materi ini. Kita juga akan mempelajari sifat transisi di antara gas, cairan, dan padatan.