POLARISABILITAS

POLARISABILITAS

Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul disebut polarisabilitas. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya. Mudahnya suatu atom untuk membentuk dipol sesaat disebut polarisabilitas.

Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk menginduksi (mengimbas) suatu dipol disebut polarisabilitas (keterpolaran) (Mulyono, 2006).

Polarisabilitas ini berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) dan bentuk molekul. Pada umumnya, makin banyak jumlah elektron, makin mudah mengalami polarisasi. Karena jumlah elektron berkaitan dengan Mr, maka semakin besar Mr, semakin kuat gaya London.

Gaya dispersi London ini termasuk gaya yang relatif lemah, karena interaksi yang terjadi adalah antar molekul nonpolar. Contoh molekul yang mengalami gaya london diantaranya: gas hidrogen, gas nitrogen, metana dan gas-gas mulia.

Semakin mudah molekul mengalami polarisasi, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnnya. Oleh karena itu semakin besar Mr semakin besar titik didih dan titik lelehnya (Syukri, 1999).

Molekul mempunyai sifat polarisabilitas berbeda-beda. Misal, dua molekul propana saling menarik dengan kuat dibandingkan dua molekul metana. Molekul dengan distribusi elektron besar lebih kuat saling menarik daripada molekul yang elektronnya kuat terikat. Misal molekul I2 akan saling tarik-menarik lebih kuat daripada molekul F2 yang lebih kecil.

Dengan demikian titik didih I2 akan lebih besar jika dibandingkan dengan titik didih F2. Molekul yang mempunyai bentuk molekul panjang lebih mudah mengalami polarisabilitas dibandingkan dengan molekul dengan bentuk simetris. Misal deretan hidrokarbon dengan rantai cabang akan mempunyai titik didih lebih rendah jika dibandingkan dengan hidrokarbon dengan rantai lurus. Normal butana mempunyai titik didih lebih tinggi dibandingkan isobutana yang memiliki rantai cabang (Mansdsjoerriah, 1993).

DAFTAR PUSTAKA

Mulyono. 2006. Kamus Kimia. Jakarta : Bumi Aksara

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar Jilid 1. Bandung : ITB.

Mansdsjoerriah, Noer. 1993. Ikatan dan Struktur Molekul. Bandung : IPB.

TAUTOMERI

TAUTOMERI

Suatu senyawa karbonil dengan suatu hidrogen alfa yang bersifat asam, dapat berada dalam dua bentuk yang disebut tautomer : suatu tautomer keto dan sebuah tautomer enol. Tautomer adalah isomer-isomer yang berbeda satu dengan yang lainnya hanya pada posisi ikatan rangkap dan sebuah atom hidrogen berhubungan. Tautomer keto suatu senyawa karbonil mempunyai struktur karbonil seperti diharapkan. Tautomer enol (dari –ena+-ol) yang merupakan suatu alcohol vinilik, terbentuk dengan serah-terima sebuah hidrogen asam dari karbon α ke oksigen karbonil. Karena atom hidrogen berada dalam posisi yang berlainan, kedua bentuk tautometrik ini bukanlah struktur-resonansi, melainkan dua struktur berlainan yang berada dalam kesetimbangan. (harus diingat bahwa struktur-struktur resonansi berbeda hanya dalam posisi elektron).

Kuantitas relative enol versus keto dalam suatu cairan murni dapat diperkirakan dengan spektroskopi inframerah atau nmr. Aseton terutama ada dalamketo (99,99% menurut prosedur titrasi khusus). Kebanyakan aldehida dan keton yang sederhana juga terutama ada dalam bentuk keto; tetapi, 2,4-pentanadion terdiri dari 80% enol! Bagaimana perbedaan besar ini dapat dijelaskan? Perhatikan struktur tautomer 2,4-pentanadion:

Bentuk enol tidak hanya memiliki ikatan rangkap berkonjugasi, yang sedikit menambah kestabilan, tetapi juga memiliki susunan yang sedemikian rupa sehingga mmemungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen internal, yang membantu menstabilkan tautomer ini.

Tatomeri dapat mmempengaruhi kereaktivan suatu senyawa. Suatu pengecualian terhadap sifat keton yang tidak mudah teroksidasi, ialah oksidasi keton yang memiliki sekurang-kurangnya suatu hidrogen alfa. Suatu keton yang dapat menjalani tautomeri dapat dioksidasi oleh zat-pengoksidasi kuat pada ikatan rangkap karbon-karbon (dari) tautomer enolnya. Rendemen reaksi ini tidak diguakan untuk kerja sinetik, tetapi  sering digunakan dalam penuturan struktur.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, Ralp J., dan Joan S. Fessenden. 1986. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid Dua. Jakarta : Erlangga.

 

Efek Induksi

EFEK INDUKSI

Efek induksi adalah : Suatu aksi elektrostatik yang diteruskan melalui rantai atom dalam suatu molekul (lewat ikatan σ).

Dan efek itu dapat dinyatakan sebagai I + dan I –

I + jika subtituen yang terikat mendorong elektron ( melepaskan e - )

I - jika subtituen yang terikat menarik Elektron ( mengambil e - )

Efek induksi dari gugus yang terikat pada rantai R dari asam karboksilat (gugus COOH)

                                       H2 O

R – COOH                        H+  + R - COO –

Bila ada gugus yang terkait pada alkil dari asam karboksilat bersifat menarik elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih positif, hydrogen mudah lepas kesamaan karboksilat bertambah.

Contoh         :         Bandingkan keasaman dari CH3 COOH pka = 4,80 dan

                            Cl – CH2 – COOH pka = 2,86 

Bila ada gugus yang terikat pada alkil dari asam karboksilat bersifat mendorong elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih negatif, hidrogen sukar lepas keasmaan karboksilat berkurang.

Contoh         :         Bandingkan keasaman dari CH3 COOH pka = 4,80 dan

                            (CH3)3 C – COOH pka = 5,05 dan

Catatan        :   1. pka adalah = - log ka, jika pka kecil berarti asam kuat dan sebaliknya

                      2. Keasaman lebih besar berarti kebasaan lebih kecil dan sebaliknya.

 Efek Induksi (E elektrostatik) akan berkurang dengan adanya jarak gugus induksi dengan pusat reaksi (COOH). Bandingkan keasaman senyawa :

2.1). Cl –(CH2)2 –COOH    pka = 4,0  dan

2.2). Cl –CH2 –COOH       pka =2,86

Menurut consensus :

v  Gugus yang menarik elektron lebih dari atom H disebut I-

v  Gugus yang mendorong electron lebih besar dari atom H disebut I- .

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom khlor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam khlorasetat. Asam trikhloroasetat mempunyai tiga atom khlor dan lebih kuat lagi daripada asam dikhloroasetat (http://febeunike18.blogspot.co.id/2013/03/keasaman-asam-karboksilat-pengantar.html).

Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyak kea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya. Misalnya dalam suatu alkil klorida, kerapatan electron cenderung lebih besar pada daerah didekat atom Cl daripada atom C. sebagai penunjuk bahwa atom yang satu lebih elektronegatif, secara umum dituliskan sebagai berikut:

Jika atom karbon terikat pada klorin dan ia sendiri berikatan pada atom karbon selanjutnya, efek induksi dapat diteruskan pada karbon tetangganya.

Akibat dari pengaruh atom klorin, electron pada ikatan karbon klorin didermakan sebagian ke klorin, sehingga menyebabkan C1 sedikit kekurangan electron. Keadaan C1 ini menyebabkan C2 mesti mendermakan juga sebagian elektronnya pada ikatan C2 dengan C1 agar menutupi kekurangan electron di C1. Begitu seterusnya. Namun, efek ini dapat hilang pada suatu ikatan jenuh (ikatan rangkap), efek induktif ini juga semakin mengecil jika melewati C2. Pengaruh distribusi electron pada ikatan sigma ini dikenal sebagai efek induksi.

Sebagai perbandingan relatifitas efek induksi, kita memilih atom hydrogen sebagai molekul standarnya, misalnya CR3-H (http://aura28.blogspot.co.id/2012/10/efek-induksi-dan-mesomeri.html)

-    Jika ketika atom H dalam molekul ini diganti dengan Z (atom ataupun gugus), kemudian kerapatan electron pada bagian CR3 pada molekul ini berkurang daripadadalam CR3-H, maka Z dapat dikatakan memiliki suatu efek – I (efek penarik electron / electron-withdrawing / electron-attracting). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek – I: NO2, F, Cl, Br, I, OH, C6H5-.

-    Jika kerapatan electron dalam CR3 bertambah besar dari pada dalam CR3-H, maka Z dikatakan memiliki efek + I (efek pendorong electron / electron-repelling / electron-releasing). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek + I: (CH3)3C-, (CH3)2CH-, CH3CH2-, CH3-.

DAFTAR PUSTAKA

http://aura28.blogspot.co.id/2012/10/efek-induksi-dan-mesomeri.html

http://febeunike18.blogspot.co.id/2013/03/keasaman-asam-karboksilat-pengantar.html

Regangan Ruang

Regangan Ruang

Pada tahun 1885 seorang ahli kimia jerman, Adolf Von Baeyer mengemukakan senyawa-senyawa siklik membentuk cincin-cincin datar. Menurut Baeyer semua senyawa siklik (kecuali siklopentana) mengalami regangan karena terjadinya penyimpangan dari sudut ikatan tetrahedal. Makin besar penyimpangan dari sudut ikatan tetrahedral makin besar regangannya, yang berakibat makin reaktif pula. Akibatnya siklik propana yang mempunyai sudut ikatan 60 dan siklo butana 90 lebih reaktif dari pada propana dan butana. Menurut baeyer siklopropana adalah sistem yang paling stabil karena sudut ikatannya 108, yang hampir sama dengan sudut tetrahedal dan kemudian reaktifitasnya meningkat lagi mulai sikloheksana.

Namun teori Baeyer tidak seluruhnya benar, karena kenyataan bahwa sikloheksana dan cincin yang lebih besar tidak lebih reaktif dari siklo pentana. Sikloheksana ternyata bukan merupakan cincin datar dengan sudut ikatan 120 melainkan suatu cincin yang agak terlipat dengan sudut ikatan 109, yang berarti hampir sama dengan sudut tetrahedral (Sitorus; 2008) .

Kestabilan (ketidakreaktifan) sikloalkana pada mulanya dijelaskan dengan “teori regangan Baeyer” (Baeyer’s strain theory). Menurut teori ini, senyawa siklik seperti halnya sikloalkana membentuk cincin datar. Bila sudut-sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral (109,5⁰) maka molekulnya mengalami regangan. Makin besar penyimpangannya terhadap sudut ikatan tetrahedral, molekulnya makin regang, dan berakibat molekul tersebut makin reaktif. Dalam usaha mengurangi regangan agar diperoleh kestabilan, molekul sikloalkana mengalami konformasi (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimiakesehatan/senyawa-hidrokarbon/sikloalkana/).

Jika ditinjau dari segi regangan cincinnya, yang dihitung berdasarkan harga kalor pembakaran, terbukti bahwa harga regangan total cincin yang terbesar adalah pada siklopropana, disusul dengan siklobutana, dan siklopentana. Pada sikloheksana harganya = 0, yang sama dengan harga senyawa rantai terbuka. Besarnya harga regangan pada siklopropana tersebut disebabkan oleh adanya regangan sudut dan regangan sterik. Makin besar penyimpangannya dari sudut tetrahedral, makin besar pula regangan sudutnya (Sastrohamidjojo dan Harno; 2009).

DAFTAR PUSTAKA

(http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimiakesehatan/senyawa-hidrokarbon/sikloalkana/) diakses pada sabtu 12 november 2016.

Sastrohamidjojo, Hardjono., dan Harno Dwi Pranowo. 2009. Sintesis Senyawa Organik. Jakarta: Erlangga.

Sitorus, Marham. 2008. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta : Graha Ilmu.

Kimia Organik Fisik

KIMIA ORGANIK FISIK

          Mempelajari kimia organik fisik pada hakekatnya adalah mengkaji aspek fisik dari suatu senyawa organik. Dengan mengetahui secara baik aspek fisik suatu molekul organik maka dapat dirancang suatu sintesa molekul target tertentu dengan pendekatan diskoneksi terutama mensintesis suatu senyawa yang bermanfaat khususnya untuk obat-obatan yang secara alami kadarnya sangat rendah dalam makhluk hidup. Dalam perancangan suatu sintetik mutlak memahami reaktivitas starting material, jenis dan mekanisme reaksinya serta kemungkinan reksi samping yang terjadi dan bagaimana agar suatu reaksi bersifat kemoselektif (Sitorus; 2008).

1.     Gaya van der Waals

Tarikan paling lemah di antara molekul secara keseluruhan dinamakan gaya van der Waals, yaitu menurut nama kimiawan bangsa Belanda, Johannes van der Waals. Dua gaya van der Waals yang utama adalah gaya dispersi (merupakan yang paling lemah dari semua interaksi molekul, beragam kekuatannya, bergantung pada ukuran dan bentuk molekul. Gaya ini diperkirakan timbul dari gerakan elektron yang cukup kuat untuk membuat brom yang nonpolar berada dalam keadaan cair dan iod dalam keadaan padat) dan interaksi dwikutub (merupakan interaksi yang dihasilkan dari tarikan antara molekul polar. Interaksi dwikutub jauh lebih kuat daripada gaya dispersi dan terjadi jika molekul polar tertarik satu sama lain) (Wilbraham dan Michael; 1992)..

2.     Gugus Fungsi

Kita telah memusatkan perhatian pada rantai dan cincin hidrokarbon yang merupakan komponen penting dari setiap senyawa organik. Tetapi, dalam kebanyakan reaksi kimia yang melibatkan molekul organik, rangka hidrokarbon dari molekul secara kimia tidak bereaksi (lembam). Dengan demikian, reaksi alkana sangat terbatas. Pada umumnya kimia organik melibatkan substituen ini, yang biasanya mengandung oksigen, nitrogen, sulfur, atau fosfor, yang dinamakan gugus fungsi, yakni bagian suatu molekul yang berfungsi secara kimia (Wilbraham dan Michael; 1992)..

3.     Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen adalah gaya tarik yang terjadi jika hidrogen yang terikat secara kovalen pada atom yang sangat elektronegatif juga terikat dengan lemah kepada pasangan elektron tanpatungan milik atom elektronegatif dari molekul yang sama atau dari molekul yang ada didekatnya (Wilbraham dan Michael; 1992)..

4.     Tautometri

Suatu senyawa karbonil dengan suatu hidrogen alfa yang bersifat asam, dapat berada dalam dua bentuk yang disebut tautomer : suatu tautomer keto dan sebuah tautomer enol. Tautomer adalah isomer-isomer yang berbeda satu dengan lainnya hanya pada posisi ikatan rangkap dan sebuah atom hidrogen yang berhubungan. Tautometri dapat mempengaruhi kereaktivan suatu senyawa (Fessenden dan Fessenden; 1982).

5.     Elektronegativitas

Elektronegativitas adalah ukuran dari kecenderungan sebuah atom untuk menarik pasangan elektron ikatan.

6.     Polarizabilitas

Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu molekul.

7.     Efek Induksi

Suatu aksi elektrostatik yang diteruskan melalui rantai atom dalam suatu molekul melalui ikatan sigma atau kemampuan suatu atom untuk menolak atau menarik elektron dibandingkan atom H.

8.     Resonansi

Merupakan peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda disebabkan getaran dari benda lain yang mempunyai frekuensi yang sama atau mempunyai frekuensi dengan nilai yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi benda tersebut. Contoh yang paling mudah untuk dilihat adalah apabila kita memukul beduk pada satu sisi, maka pasti sisi yang lainnya pun akan turut bergetar sehingga menciptakan bunyi yang lebih keras.

9.     Hiperkonjugasi

Hiperkonjugasi adalah ikatan C – C apabila mengikat atom lagi dengan ikatan. Rangkap 2 atau 3C-C kecil dari pada C-C perhitungan karena adanya pengaruh ikatan rangkap dua atau tiga yaitu elektron. atau pengaruh hiperkonjugasi. Terjadi semacam resonansi. Gejala ini disebut hiperkonjugasi yaitu karena adanya pergeseran elektron sehingga tidak berikatan secara parsial (atom H berdekatan) “no bond resonance” sehingga sering pula disebut konjugasi. Seakan-akan mirip jarak ikatan rangkap tetapi tidak 100% hanya diantaranya (Stanley , 1988).

10. Regangan Ruang

Senyawa siklik akan membentuk suatu cincin datar. Dimana bila sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral maka molekulnya mengalami regangan (Parlan; 2003).

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, Ralp J., dan Joan S. Fessenden. 1982. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.

Sitorus, Marham. 2008. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta : Graha Ilmu.

Stanley. 1988. Kimia OrganikJilid 1. Bandung : ITB PRESS.

Wilbraham, Antony C., dan Michael S. Matta. 1992. Pengantar Kimia Organik Dan Hayati. Bandung : ITB.