Page 73 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN
P. 73
Gambar 46 Struktur molekul air
Struktur molekul air. (a) Sifat dipolar molekul H2O ditunjukkan dalam model bola-
dan-tongkat; garis putus-putus mewakili orbital non-ikatan. Ada susunan hampir tetrahedral dari pasangan elektron kulit terluar di sekitar atom oksigen; dua atom hidrogen memiliki muatan parsial positif (𝜎𝜎 +) dan atom oksigen memiliki muatan negatif parsial (𝜎𝜎 −). (b) Dua molekul H2O bergabung dengan ikatan hydrogen, ikatan hidrogen lebih panjang dan lebih lemah daripada ikatan kovalen O-H.
Ikatan hidrogen adalah sekitar 10% kovalen, karena tumpang tindih dalam orbital ikatan, dan sekitar 90% elektrostatik. Pada suhu kamar, energi termal dari larutan berair (energi kinetik dari gerakan atom dan molekul individu) memiliki urutan besarnya yang sama dengan yang diperlukan untuk memutuskan ikatan hidrogen. Ketika air dipanaskan, peningkatan suhu mencerminkan gerakan yang lebih cepat dari molekul air individu. Pada waktu tertentu, sebagian besar molekul dalam air cair terikat hidrogen, tetapi masa hidup setiap ikatan hidrogen hanya 1 sampai 20 picoseconds (1 ps =10-12 s); ketika satu ikatan hidrogen putus, ikatan hidrogen lain terbentuk, dengan pasangan yang sama atau yang baru, dalam 0,1ps. Ungkapan yang tepat "kluster yang berkedip-kedip" telah diterapkan pada kelompok molekul air yang berumur pendek yang saling terkait oleh ikatan hidrogen dalam air cair. Jumlah dari semua ikatan hidrogen antara molekul H2O memberikan kohesi internal yang besar pada air-cair. Jaringan diperpanjang molekul air terikat hidrogen juga membentuk jembatan antara zat terlarut (protein dan asam nukleat, misalnya) yang memungkinkan molekul yang lebih besar untuk berinteraksi satu sama lain melalui jarak beberapa nanometer tanpa bersentuhan secara fisik.
70
