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.

Gugus Fungsi

GUGUS FUNGSI

Reaksi kimia dari kebanyakan senyawa karbon adalah reaksi pada gugus fungsinya

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.

Pada umumnya, kimia organik adalah kimia gugus fungsi. Dengan mengetahui faktor ini, kimiawan organik menggolongkan senyawa organik menjadi beberapa kategori, yang sesuai dengan gugus fungsinya. Lambang R digunakan untuk menggambarkan rantai atau cincin karbon yang membawa gugus fungsi. Ikatan ganda dua pada alkena dan ganda tiga pada alkuna reaktif secara kimia, dan dipandang sebagai gugus fungsi.

Tabel 1. Penggolongan senyawaan organik berdasarkan gugus fungsi

          Pada tabel 1 memuat gugus fungsi lain yang dibahas dalam buku ini. Karena sekarang anda belum mempelajarinya semua, rujuklah tabel ini jika menemukan gugus fungsi yang belum anda kenal.

          Berikut adalah petunjuk terakhir : Hal pertama yang harus dikerjakan oleh kimiawan organik jika melihat molekul baru yang rumit adalah mengidentifikasikan gugus fungsinya. Kalau gugus fungsi sudah dikenali dan kimiawinya diketahui, mereka dapat mulai meramalkan sifat fisis dan kimia senyawa baru tersebut (Wilbraham dan Michael; 1992).

          Penggolongan senyawa organik dapat dibedakan menurut gugus fungsi yang dikandungnya. Gugus fungsi (functional group) adalah sekelompok atom yang menyebabkan perilaku kimia molekul organik induk.

No	Struktur Gugus	Rumus Umum	Nama IUPAC/Trivial	Nama Gugus
1	−OH	R−OH	Alkanol/Alkohol	Hidroksil
2	−O−	R−O−R`	Alkoksi	Eter
3	O −C−H	O R−C−H	Alkanal /Aldehid	Aldehid
4	O −C−	O R−C−R`	Alkanon/Keton	Karbonil
5	O −C−OH	O R−C−OH	Asam alkanoat/karboksilat	Karboksil
6	O −C−O	O R−C−O	Alkil alkanoat/Ester	Ester
7	−NH2	R−NH2	Amina	Amin

        Alkohol mengandung gugus fungsi hidroksil, −OH. Etanol mempunyai penerapan tidak terbilang sebagai pelarut untuk bahan kimia organik dan sebagai senyawa awal untuk pembuatan zat warna, obat-obatan sintesis, kosmetik, dan bahan peledak. Etanol juga merupakan bagian dari minuman beralkohol. Etanol adalah satu-satunya jenis alkohol rantai lurus yang tidak beracun (lebih tepatnya, paling sedikit beracun) (Chang; 2005).

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Edisi ke-3 Jilid 2. Jakarta : Erlangga.

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