Apa itu ikatan hidrogen? Kok ikatan ya, kaya tali aja hehe. Ikatan hidrogen adalah gaya tarik molekul-molekul antara atom sangat elektronegatif dengan atom hidrogen terikat atau yang biasa dilambangkan dalam N, F atau O serta pasangan elektron bebas yang berasal dari atom sangat eletronegatif lain.
Ikatan hidrogen terjadi  seperti ikatan O-H, N-H serta F-H yang bersifat sangat polar, yang mana muatan parsial positif di H dan muatan parsial negatif di atom elektronegatif (N, F atau O).
Contoh ikatan hidrogen yang terdapat pada molekul-molekul H2O serta molekul NH3, seperti yang terlihat pada ilustrasi di bawah ini:
gambar ikatan hidrogen pada H2O dan NH3
Pengertian Ikatan Hidrogen
Sebenarnya, ikatan hidrogen adalah gaya dipol-dipol antar molekul polar. Akan tetapi, gaya interaksi yang dimiliki oleh ikatan hidrogen relatif lebih kuat dari gaya dipol-dipol pada umumnya, hal ini membuat ikatan hidrogen digolongkan secara khusus.
Mengapa ikatan hidrogen lebih kuat dibandiingkan gaya dipol-dipol? Hal tersebut dikarenakan atom hidrogen tidak mempunyai shielding elektron, ini yang berfungsi melindungi inti atom. Selain itu, ukurannya relatif kecil sehingga lebih mudah didekati oleh para molekul lain, serta muatan parsial negatif dari pasangan elektron dan jarak antar hindrogen bebas sehingga sangat dekat.
Keadaan tersebut lah yang membuat gaya interaksi dipol-dipol antar hidrogen dengan pasangan elektron bebas dalam atom elektronegatif jadai lebih besar, dibandingkan dengan energi interaksi dipol-dipol pada umumnya.
Secara umum, ikatan hidrogen dinotasikan dengan X-H…Y-, dengan X juga Y melambangkan atom sangat elektronegatif (F, N atau O) dan (…) tiga titik menggambarkan adanya ikatan hidrogen.
Ikatan Hidrogen dan Sifat Fisis
Gaya interaksi antar molekul-molekul sangat mempengaruhi titik didih, dan titik lebur yang merupakan sifat fisis. Terbentuknya ikatan hidrogen karena adanya gaya interaksi antar molekul yang terkuat memberikan pengaruh secara segnifikan bagi titik didih pada beberapa senyawa hidrida biner dari unsur golongan IVA sampai VIIA.
Agar kamu bisa lebih memahaminya, di bawah ini adalah grafik titik didih unsur golongan IVA sampai VIIA dan juga senyawa-senyawa biner hidrogen.
Titik didih senyawa hidrida unsur dari golongan IVA (SnH4, SiH4, CH4, GeH4, semuanya nonpolar) meningkat bermula dari atas kemudian ke bawah golongan ( dari C ke Sn). Keadaan ini bisa dipahami sebagai akibat adanya polarisabilitas serta gaya dispersi London umumnya, terusnya meningkat sebanding dengan bertambahnya massa molekul.
Senyawa hidrida dari golongan VIIA, VIA dan VA pada umumnya juga mengikuti pola meningkatnya titik didih yang sama, akan tetapi khusus senyawa HF, NH3 dan H2O titik didihnya lebih tinggi dari perkiraan sebelumnya.
Faktanya, ketiga senyawa tersebut memiliki sifat yang membedakannya dari senyawa lain dengan polaritas serta massa molekul yang hampir sama. Contohnya, H2O (air) mempunyai titik leleh tinggi, kalor penguapan tinggi dan kalor jenis yang tinggi pula.
Sifat-sfat inilah yang membuktikan adanya ikatan hidrogen dari gaya molekul-molekul tidak lazim dan sangat kuat dalam ketiga senyawa di atas.
Ikatan Hidrogen pada Air
Satu molekul air memiliki ikatan hidrogen dengan empat molekul air lainnya di sekitar dalam susunan tetrahedral layaknya yang terlihat pada gambar a di atas. Sedangkan pada es, para molekul air berikatan hidrogen dalam susuan yang terbuka meskipun lebih kaku. Susunan yang berongga dan terbuka pada es dapat kamu lihat pada gambar b di atas ya. Berakibat es mempunyai massa jenis (densitas) yang lebih kecil.
Ketika es melebur, sebagian dari hidrogen putus. Hal tersebut mengakibatkan molekul air bisa tersusun menjadi lebih rapat hingga massa jeninta meningkat, seperti yang kamu lihat pada gambar c. Sehingga dapat dikatakan bahwa jumlah molekul H2O per satuan volum lebih banyak dalam wujud cair jika dibandingkan dengan H2O dalam wujud padat.
Ketika air es dipanaskan pada titik lebur, ikatan hidrogen akan terus memutus hingga molekul-molekul air semakin tersusun rapat dan massa jenis air juga semakin meningkat. Air dalam bentuk cair dengan suhu 3,98°C akan mencapai densitas atau massa jenis maksimum.jika air bersuhu di atas itu,  maka air akan bersifat normall seperti zat pada umunya, yang mana massa jenis air akan menurun seiring dengan kenaikan suhu air.
Sifat anomali air tesebur sangat berperan dalam beberapa fenomena di bumi, contohnya gunung es yang mengapung di atas air, meledaknya pipa air yang terjadi pada musim salju. Terjadinya ledakan pipa merupakan akibat dari air yang mendingin secara mendadak, dimana air yang berubah menjadi es mengalami pemuaian.
Sedangkan pada peristiwa es yang mengapung di atas perairan yang membeku pada musim salju, mengapungnya es di atas perairan akan menghambat pembekuan air yang lebih lanjut. Dengan begitu, makhluk hidup di dalam perairan akan tetap bisa bertahan hidup.
Bisa dibayangkan, jika sifat anomali pada air tidak ada, maka perairan akan membeku hingga dasar dan permukaan. Keadaan tersebut tentu saja akan sangat mengancam keberlangsungan makhluk hidup pada musim salju.
Ikatan Hidrogen pada Makhluk Hidup
Reaksi kimia pada tubuh makhluk hidup seperti DNA dan protein terbentuk dari senyawa dengan struktur yang sangat kompleks, dimana dalam reaksi tersebut adanya ikatan harus dapat dengan mudah diputus maupun dbentuk kembali. Nah, ikatan hidrogen adalah ikatan dimana energinya begitu pas dan memungkinan dalam mewujudkan hal tersebut.
Hal ini dikarenakan ikatan hidrogen memiliki energi ikatan yang terbesar dibandingkan dengan gaya-gaya interaksi molekul pada umumnya. Serta energinya relatif kecil jika dibandingkan dengan ikatan kimia intramolekul, yaitu ikatan ionik juga ikatan kovalen.
Ikatan hidrogen sangat berpengaruh secara segnifikan pada bentuk suatu molekul protein, hal ini berarti jika ada ikatan yang terputus maka fungsi dari molekul protein dapat menghilang. Selain itu, ikatan hidrogen juga sangat penting dalam membentuk ikatan kedua untai molekul DNA hingga membentuk heliks ganda.
Ikatan hidrogen yang tidak terlalu kuat dapat mempertahankan suatu struktur rantai ganda DNA, akan tetapi juga bisa diputuskan dengan mudah pada proses replikasi DNA pada pembelahan sel.
Contoh Soal Ikatan Hidrogen:
Tentukan senyawa manakah yang molekulnya bisa membentuk ikatan hidrogen.
CH3OH
CHCI3
CH3OCH3
CH3F
CH3NH2
Jawab:
Ikatan nitrogen hanya bisa terbentuk antar atom elektronegatif F, N atau O dan memiliki pasangan elektron bebas dengan atom H yang memiliki ikatan dengan atom elektronegatif F, N atau O.
Dengan begitu, senyawa yang molekulnya bisa terikat hidrogen harus memiliki atom F, N atau O yang berikatan secara langusng dengan H ( ikatan O-H, N-H ataupun F-H).
Sehingga:
CH3OH dapat, karena terdapat ikatan O-H yaitu atom O yang berikatan dengan atom H.
CHCI3 tidak dapat, karena tidak mempunyai atom N, F ataypun O.
CH3OCH3 tidak dapat, karena hanya ada ikatan C-O dari atom O dan atom C, bukan ikatan O-H.
CH3F tidak dapat, karena hanya ada ikatan C-F, bukan F-H
CH3NH2 dapat, karea terdapat atom N serta atom H yang berikatan dan membentuk ikatan N-H.
Nah, itulah pembahasan kita mengenai ikatan hidrogen mulai dari pengertian, sifat serta contoh soalnya. Semoga bermanfaat dan membantu proses belajar kamu ya!
REKOMENDASI
Sumber Daya Alam: Pengertian, Jenis, Pemanfaatan, Contoh Sejak Planet Bumi dihuni, manusia dan bentuk kehidupan lainnya bergantung pada hal-hal yang ada di alam bebas untuk bertahan hidup. Hal-hal ini disebut dengan Sumber Daya Alam atau SDA. Berasal…
Besaran Pokok dan Besaran Turunan Ada 2 jenis besaran dalam ilmu fisika, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Sedangkan untuk penggunaannya, tergantung pada konteks dan kebutuhan. Bagaimanapun, sistem Satuan Internasional (disingkat SI Satuan dari nama…
Efek Fotolistrik Tahukah Kamu pada abad ke 19 terdapat suatu eksperimen untuk mengamati sebuah fenomena radiasi? Yaps, dari eksperimen tersebut ditemukan sebuah energi yang timbul akibat elektron saat cahaya menabrak permukaan benda…
Pergaulan Bebas : Pengertian, Ciri-ciri, Penyebab, Contoh,… Apa itu Pergaulan Bebas? Pergaulan seseorang sangat dipengaruhi oleh lingkungan. Apabila lingkungan tempat tinggalnya baik seseorang akan tumbuh dan memiliki kepribadian baik. Sebaliknya, apabila lingkungan bergaulnya buruk maka akan memiliki…
Geometri Bidang Datar Geometri Bidang Datar - Dari sekian banyak ilmu dasar pada matematika, ada satu lagi yang mesti kamu kuasai, yakni transformasi geometri dan geometri bidang datar. Pasalnya, ilmu ini akan berguna…
Listrik Statis Listrik statis adalah bagian dari kehidupan sehari-hari yang ada di mana-mana. Semua ada di sekitar kita, kadang lucu dan jelas. Listrik jenis ini adalah salah satu fenomena ilmiah tertua yang…
Interseksi : Pengertian, Bentuk, Pengaruh, Alasan, Saluran,… Interseksi menjadi salah satu pertemuan atau persilangan keanggotaan yang ada di sebuah kelompok sosial, yang berasal dari beragam seksi yang ada. Misalnya seksi yang berupa agama, jenis kelamin, kelas sosial…
Lensa Cembung Lensa Cembung adalah sumber keajaiban ilmiah. Biasanya terbuat dari kaca atau plastik transparan, lensa ini memiliki setidaknya satu permukaan yang melengkung ke luar seperti bagian luar bola. Dari semua lensa,…
Daya dalam Kehidupan Sehari-Hari Semua orang sangat akrab dengan daya atau kekuatan. Kekuatan membantu mengukur energi yang digunakan untuk melakukan pekerjaan. Kekuatan selalu tergantung pada pekerjaan yang dilakukan, jadi jika seseorang bekerja dengan kecepatan…
Hukum Kekekalan Energi Sesuatu yang sifatnya tidak berubah dapat disebut dengan kekal, sehingga apabila terdapat suatu hukum yang menyatakan bahwa energi tidak dapat mengalami perubahan serta kekal disebut dengan hukum kekekalan energi. Sehingga…
Persamaan Lingkaran : Rumus, Contoh Soal & Garis Singgung Persamaan Lingkaran - Jika kamu memerhatikan roda mobil, tentu dari titik tengah ke sisi-sisi lingkarannya akan mempunyai jarak yang sama. Sebab, lingkaran bisa diartikan sebagai tempat kedudukan titik-titik mempunyai jarak…
Penyelesaian Sistem Persamaan Linear Dua Variabel Dengan 3… Dalam ilmu matematika, Anda akan mengenal dua kalimat matematika dalam bentuk persamaan dan pertidaksamaan linear. Sistem persamaan linear sendiri terbagi menjadi sistem persamaan linear dua variabel dan sistem persamaan linear…
Organel Sel Organel sel adalah benda berbentuk solid yang dapat ditemukan di dalam bagian sitoplasma. Kemudian berfungsi untuk mendukung kegiatan kehidupan bagi organisme yang mengandung sel tersebut. Setiap struktur organel sel memilki fungsi…
Gelombang Elektromagnetik Tahukah Kamu jika di kehidupan ini terdapat gelombang yang tidak memerlukan media rambat?. Sehingga tidak dapat diketahui oleh kasat mata. Gelombang tersebut dikenal dengan Gelombang Elektromagnetik atau Radiasi Elektromagnetik. Biasanya…
Fluida Statis Bagi kamu yang gemar belajar fisika atau memang mendapatkan mata pelajaran fisika, kamu harus tahu apa itu fluida. Tidak lengkap rasanya jika mempelajari ilmu fisika tanpa mengetahui tentang fluida. Fluida…
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Jika kamu menemui suatu benda bergerak dengan gerakan yang lurus namun kecepatannya tidak konstan dalam menempuh jarak dan dalam interval waktu yang sama, maka kamu telah melihat gerak lurus berubah…
Transformasi Geometri Transformasi Geometri - Pelajaran matematika ternyata memiliki manfaat yang sangat besar lho bagi kehidupan sehari-hari. Tidak sesederhana perhitungan jual-beli saja, seperti penjumlahan atau persamaan linear dan pertidaksamaan linear, namun matematika juga…
Gaya Lorentz Berbicara tentang ilmu fisika pasti tidak asing dengan istilah gaya bukan? Yap, Gaya mempunyai jenis yang beragam, salah satunya gaya Lorentz. Penamaan gaya tersebut biasanya diambil dari nama belakang penemu…
Integral Idenfinite Integral/Antiderivatif atau yang lebih akrab disebut integral tak tentu adalah sebuah bentuk operasi integral dalam suatu fungsi, dan bisa menghasilkan fungsi baru. Dalam konsep ini, fungsi utama belum memiliki…
Mobilitas Sosial : Pengertian, Jenis, Karakteristik, Faktor,… Mobilitas Sosial - Dalam kehidupan masyarakat Indonesia terdapat hierarki sosial, dengan adanya hierarki sosial itu diumpamakan sebagai tangga. Ada beberapa individu yang tersebar pada tingkatan tangga tersebut, yang menyebar di…
Mengenal Lebih Jauh tentang Zat Gas Zat gas merupakan salah satu dari empat keadaan mendasar materi bersama dengan zat padat, cair, dan plasma. Dalam kondisi biasa, keadaan gas adalah antara keadaan cair dan plasma. Suatu gas…
Gaya Gesek Tentu sebagian besar orang sudah tidak asing lagi ketika mendengar kata gaya gesek termasuk Kamu, iya kan? Apalagi bagi Kamu yang sewaktu SMA masuk di jurusan IPA, bagi yang belum…
Kesetimbangan Benda Tegar Apakah Kamu merupakan seorang yang gemar dengan fisika? Apabila iya mungkin Kamu sudah tidak asing lagi dengan istilah kesetimbangan benda tegar. Kesetimbangan yang dimaksud di sini adalah sebuah kondisi ketika…
Listrik Dinamis Listrik dinamis merupakan aliran muatan listrik melalui titik konduksi. Listrik dinamis sering disebut sebagai arus listrik. Ketika Anda menghubungkan kabel ke terminal baterai, muatan dapat mengalir dan jalur lengkap yang…
Hukum Ohm Dalam ilmu fisika terdapat suatu hukum yang menyatakan besaran arus listrik yang mengalir dalam sebuah benda sebagai penghantar. Hukum tersebut dikenal dengan hukum Ohm. Dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti memanfaatkan…
Gelombang Mekanik Salah satu materi dari ilmu fisika ialah gelombang. Gelombang ini berkaitan dengan ilmu fisika ya bukan kaitannya dengan bencana alam. Seperti tsunami dan lain-lain, hehe. Gelombang merupakan getaran yang merambat.…
Polimer : Pengertian, Reaksi, Jenis, Contoh Aplikasi Polimer… Pernahkah kamu mendengar polimer? Sering kali orang mengaitkan polimer dengan plastik, hal tersebut ada benarnya, karena botol plastik, pipa paralon, plastik pembungkus, Styrofoam termasuk material dari polimer. Lantas apa yang…
Rumus Empiris dan Rumus Molekul Rumus Empiris dan Rumus Molekul - Setiap senyawa kimia bisa dinyatakan menggunakan rumus kima yang akan menunjukkan jumlah relatif dari atom-atom unsur yang ada pada senyawa tersebut. Rumus kimia yang…
Materi Irisan Dua Lingkaran Irisan Dua lingkaran - Materi lingkaran dalam pelajaran matematika bisa dikatakan sebagai salah satu materi paling rumit. Di samping banyaknya rumus yang harus kamu hafalkan, banyak teori perhitungan yang harus…
Kelompok Sosial: Pengertian, Macam, Klasifikasi, Syarat,… Kelompok Sosial - Jangan pernah lupa bahwa sebagai manusia, kita ini merupakan makhluk sosial. Apa itu? Hehe sudah lupa ya? Makhluk sosial berarti kita membutuhkan makhluk hidup lain untuk bisa…