- Free Documents

KIMIA ORGANIK
BUKU PEGANGAN KULIAH UNTUK MAHASISWA
Disusun ulang oleh Ir. SUTANTO,MT.
Politeknik Negeri Jakarta .
ii
KIMIA ORGANIK
Disusun Ulang Oleh Ir.Sutanto,MT.
Kimia Organik
iii
Modul ini hanya diperuntukkan untuk kalangan sendiri tidak untuk diperjual belikan
iv
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan rahmat dan kasihnya
sehingga modul dengan judul Kimia Organik ini dapat disusun ulang dan diterbitkan. Buku ini
berisi enam bab, yaitu Struktur dan Ikatan, Ikatan Kovalen Polar AsamBasa, Alkana dan
Sikloalkana, Alkena dan Alkuna, Overview Reaksi Organik, dan Stereokimia. Pada tiap bab
disajikan dengan bahasa yang mudah dimengerti berikut contohcontoh soal untuk
mempermudah pemahaman materi. Dengan diterbitkannya modul ini diharapkan dapat
membantu mahasiswa dalam mempelajari kimia organik. Sebab,keberhasilan bukan hanya
ditentukan bagaimana cara mengajar gurunya tetapi juga ketekunan sang murid. Oleh
karena itu diharapkan modul ini dapat digunakan juga sebagai sarana belajar mandiri.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yag telah membantu penyususan modul
ini.
..... AsamBasa Lewis................................................... Perkembangan Teori Ikatan
Kimia..........................................
D............................................................................................................... Teori Orbital
Molekul........................ Strukur Atom.......................... Momen
Dipol............................................................................ BAB II IKATAN KOVALEN
POLAR.............. Polarisasi dan Elektronegativitas.................... Orbital Atom.............. F.
Ikatan Kimia.............. F.......... C........................ ....... E.................................................... G...
............................ D.........................
E............................................................................................... ASAMBASA. ......................
B..............................................................................................................................................
Muatan Formal.............................................................................. AsamBasa
Organik....................................................... Resonansi.........................................................
Ikatan
kovalen................................................................................................................................
Konfigurasi Elektron dalam Atom....... G..............................................Kimia Organik v
DAFTAR ISI BAB I STRUKTUR DAN IKATAN.......................... B. Atom karbon...... A............
Atom Nitrogen...................................................................................... C.......................... Atom
Oksigen..................... A....... AsamBasa BronstedLowry..................................
..............................
.. Penamaan Sikloalkana............... Alkena........................................... BAB IV ALKENA dan
ALKUNA............................................................................................. Isomer Cistrans dalam
Sikloalkana..... BAB III SENYAWA ORGANIK ALKANA DAN SIKLOALKANA. .. Penamaan
Alkana............. .............................. ..................... ................ .................... Isomer CisTrans
dari Alkena....................................................
.............................................................................................. ....... Gugus fungsi dengan ikatan
rangkap karbonoksigen.......... Sikloalkana Isomer CisTrans dalam
Sikloalkana.......................................................
............................................................................................... B.................
C................................... Sifatsifat Alkana................................................ A.......... ..... A.........
Gugus fungsi dengan ikatan tungal karbonoksigen....... .............. Penamaan
Alkena....................................... Gugus Fungsi............ Gugus Alkil...... Struktur Elektronik
Alkena.............................. Gugus fungsi dengan ikatan rangkap
karbonkarbon.......................................vi H...................................... Penghitungan derajat
Kejenuhan....................................... ..................... ................................. .........
Alkana.........................................................................................................................................
........................... Menggambar Struktur Kimia.....................
.................. ................. c............. ..... Review Reaksi
Eliminasi.................................................... Reaksi dan Sintesis
Alkena.......................................... Penataan Ulang Karbokation................ Adisi radikal pada
Alkena Polimerisasi...................... Orientasi Adisi Elektrofilik Aturan Markovniov..
Pembentukan
Halohidrin.............................................................................................................................
Hidroborasi.............................................................................
Alkuna.................................................. ...... ......... ................ a....................................
Pemutusan ikatan......... Adisi Elektrofilik HX pada Alkena.......................... Adisi Air pada
Alkena Oksimerkurasi...Kimia Organik vii ......................... Reduksi Alkena Hidrogenasi
............. Struktur dan Stabilitas Karbokation................................... b....................... Oksidasi
Alkena Hidroksilasi dan Pemutusan Ikatan............... Adisi Halogen pada Alkena.................
f.......... Stabilitas Alkena................................. h............. Postulat Hammond.......................
......... B.......... g............ ....................................... ................................................. Hidroksilasi
alkena...... ............... Preparasi Alkena.. Penamaan Alkuna.....................................
.................................................................... Struktur Elektronik Alkuna........... ...............
e................ ........... Aturan Penandaan E Entgegen dan Z Zussamen............
d..............................
............................................ ....................................................................
............................................................. .... Hidroborasi/ oksidasi alkuna.........
........................................................................................................................................ Hidrasi
alkuna dengan katalis merkuri II................................................ d.............. Mekanisme Reaksi
Polar......................................................................................................... A..............
C......................... Reduksi Alkuna............................................................ .......................
c.........................viii ................................................................ MacamMacam Reaksi
Organik.................................................. Reaksi Penataan
Ulang................................................................................ Sintesis Alkuna Raksi Eliminasi
Dihalida........................................... Reaksi Substitusi.......... b............................ D.............
Hidrasi Alkuna................................................................... Alkilasi Asetilida......... f....................
.. Reaksi Eliminasi...... E..... e...... a............. Contoh Reaksi
Polar.............................................. ReaksiReaksi Akuna................... B..............................
Mekanisme Reaksi Radikal.................. Reaksi Adisi........ Mekanisme Reaksi
Organik........................................... BAB V OVERVIEW REAKSI ORGANIK.................. Adisi
HX dan X............. Pembentukan Anion Asetilida............. Pemecahan Oksidatif Alkuna........
............................................................................ dan Perubahan Energi dalam
Reaksi...................................................... Senyawa Meso................
................................................................ E..... Reaksi Stereokimia Adisi Br pada
Alkena............................................................................................... Kesetimbangan..
I..................................................... K............. Enantiomer dan Karbon Tetrahedral.....
H............................................................. Diagram Energi dan Transition
State........................................... G Molekul yang Memiliki Lebih dari Dua Pusat
Kiral....................................... L......................................... Intermediet.................... I..........
J................ Energi Disosiasi Ikatan....................................... Campuran Rasemat.......
B.......................................................................................Kimia Organik ix
F.............................................................................................................. Reaksi Stereokimia
Adisi HBr pada Alkena.... Kecepatan. A............................................. C........ J..........
Penjelasan Reaksi Penggunaan Tanda Panah dalam Mekanisme Reaksi.......................
Review Isomerisme............................................................... Sifat Fisika
Stereoisomer..............................................................................................................
Kiralitas................. BAB VI STEREOKIMIA........................... Aktivitas optikal...................
H................ D Aturan Konfigurasi Spesifik.................................. Diastereomer...........
G.................. F..........
..................... O.................... Adisi HBr pada Alkena Kiral................. DAFTAR
PUSTAKA........... Kiralitas Selain Pada Atom
Karbon............................................................................
Prokiralitas............................................... .......................x M.....................................
N........................... Kiralitas Senyawa Alam........... Reaksi Stereokimia................ P...
semuanya merupakan senyawa organik. serta obat. rambut yang menghias kepala kita.
Ikatan kovalen G. otot. pada waktu itu. karena semua organisme hidup tersusun atas
senyawasenyawa organik. Orbital Atom C. kulit.Sutanto. Strukur Atom B. Ikatan Kimia F. dan
DNA yang mengontrol penurunan genetik. Perkembangan Teori Ikatan Kimia E. Sebagai
contohnya. Konfigurasi Elektron dalam Atom D. Sejarah tentang kimia organik diawali sejak
pertengahan abad . Teori Orbital Molekul Pendahuluan Apakah kimia organik itu Mengapa
begitu banyak orang mempelajari kimia organik dan mengapa pula kita perlu mempelajarinya
Jawabannya sangat sederhana.pnj STRUKTUR DAN IKATAN A. tidak dapat dijelaskan
perbedaan antara senyawa yang diperoleh dari organisme hidup hewan dan tumbuhan
dengan .
Ketika dapat dimurnikan. . Untuk pertama kalinya satu senyawa organik lemak diubah
menjadi senyawa lain asam lemak dan gliserin tanpa intervensi dari energi vital. Salah satu
akibat dari energi vital ini adalah para ahli kimia percaya bahwa senyawa organik tidak dapat
dibuat maupun dimanipulasi di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan terhadap
senyawa anorganik.Sutanto. Lemak hewani dapat dipisahkan dalam beberapa senyawa
organik murni yang disebut dengan asam lemak. Torbern Bergman. senyawa organik
diartikan sebagai senyawa kimia yang diperoleh dari makhluk hidup. Seorang ahli kimia dari
Swedia. pnj senyawa yang diperoleh dari bahanbahan mineral. senyawasenyawa yang
diperoleh tersebut sangat mudah terdekomposisi dari pada senyawa yang diperoleh dari
bahanbahan mineral. Selanjutnya. pada tahun mengekspresikan penjelasan di atas sebagai
perbedaan antara senyawa organik dan anorganik. Teori vitalitas ini kemudian mengalami
perubahan ketika Michael Chevreul menemukan sabun sebagai hasil reaksi antara basa
dengan lemak hewani. Banyak ahli kimia pada masa itu hanya menjelaskan perbedaan
senyawa organik dan senyawa anorganik dalam hal bahwa senyawa organik harus
mempunyai energi vital vital force sebagai hasil dari keaslian mereka dalam tubuh makhluk
hidup. Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan dan hewan sangat sulit diisolasi.
Atom di sebelah kiri karbon memiliki kecenderungan memberikan elektron sedangkan di
sebelah kanannya memiliki kecenderungan menarik elektron. . Akan tetapi mengapa atom
karbon sangat spesial Atom karbon merupakan termasuk dalam golongan A. menjadi
senyawa organik yaitu urea yang sebelumnya telah ditemukan dalam urin manusia. oksigen.
fosfor. nitrogen. ammonium sianat. pnj Lemak hewani NaOH H O Sabun Gliserin Sabun H O
Asam Lemak Beberapa tahun kemudian. dan atom lainnya. sulfur. karbon memiliki empat
elektron valensi yang dapat digunakan untuk membentuk empat ikatan kovalen. teori vitalitas
semakin melemah ketika Friedrich Wohler mampu mengubah garam anorganik. O NH OCN
HN C NH Atom terpenting yang dipelajari dalam kimia organik adalah atom karbon.
Meskipun demikian. atom karbon menduduki posisi tengah dalam kolom periodenya.Sutanto.
Di dalam tabel periodik. atom lainnya juga dipelajari seperti hidrogen.
Struktur Atom Sebelum mulai mempelajari kimia organik. bermuatan netral. pengawet
makanan. Contohnya obat.pnj Atom karbon dapat berikatan satu dengan lainnya membentuk
rantai panjang atau cincin. kimia organik didefinisikan sebagai senyawa yang mengandung
atom karbon. pestisida. Jadi. Nukleus terdiri atas partikel subatomik yang disebut neutron. A.
Saat ini. senyawa karbon tidak hanya diperoleh dari organisme hidup saja. hingga senyawa
yang sangat komplek misalnya DNA yang terdiri dari sepuluh hingga jutaan atom karbon.
Karbon. polimer. mari kita mengulas kembali beberapa pengertian umum tentang atom dan
ikatan. sebagai elemen tunggal mampu membentuk bermacam senyawa. dan lainlain. Atom
terdiri dari nukleus dengan muatan positif yang dikelilingi muatan negtif dari elektron pada
jarak yang relatif jauh. dan .Sutanto. Kimiawan modern saat ini sudah mampu menyintesis
senyawa karbon di dalam laboratorium. pewarna. dari yang sederhana seperti metana.
Persamaan tersebut pada awalnya digunkan untuk menjelaskan pergerakan gelombang
pada benda cair. Dengan demikian. Orbital Atom Berdasarkan model mekanika kuantum
atom.Sutanto. dilambangkan dengan huruf Yunanai psi . dan nomor massa A yang
menggambarkan jumlah total proton dan neutron. B. diameter dari suatu atom kirakira x m
atau picometers pm. Elektron memiliki massa yang dapat diabaikan dan mengelilingi nukleus
pada jarak sekitar m. Atomatom yang memiliki nomor atom sama tetapi nomor massa
berbeda disebut isotop. dan sebagainya. perilaku spesifik dari suatu atom dapat dijelaskan
menggunakan persamaan gelombang. Suatu atom dapat dijelaskan dengan nomor atom Z
yang menggambarkan jumlah proton dalam inti atom. untuk klorida. Setiap atom dalam
senyawa apapun memiliki nomor atom tetap. . untuk karbon. bermuatan positif. Meskipun
memiliki diameter yang sangat kecil sekitar hingga meter m nukleus berperan penting
terhadap semua massa dari atom. tetapi mereka dapat memiliki nomor massa berbeda
tergantung berapa banyak neutron yang dimilikinya. Penyelesaian persamaan gelombang
disebut fungsi gelombang atau orbital. misalnya untuk hidrogen.pnj proton.
Terdapat empat macam orbital yang berbeda. tetapi kita dapat membuat batasan dengan
mengatakan bahwa orbital menggambarkan tempat di mana elektron dapat ditemukan
dengan probabilitas . Sel yang berbeda mengandung .. p. dengan inti berada di pusat.
Empat dari lima orbital d berbentuk daun semanggi. didasarkan pada peningkatan ukuran
dan energi. bentukbentuk orbital atom Orbital elektron diatur dalam selsel yang berbeda.
orbital s orbital p orbital d Gambar . d. Orbital p berbentuk halter. orbital d kelima berbentuk
halter yang diperpanjang dengan bentuk donat mengelilingi pada bagian tengahnya. kita
hanya akan mempelajari secara mendalam orbital s dan p. dilambangkan dengan orbital s.
Dari keempat orbital tersebut. Awan elektron tidak dapat dipastikan dengan jelas. dan
f.Sutanto. karena kedua orbital tersebut paling penting dalam kimia organik.pnj Ketika fungsi
gelombang dikuadratkan . orbital menjelaskan volume ruang di sekeliling inti di mana
elektron paling mungkin ditemukan. seperti yang tampak pada gambar .. Orbital s berbentuk
sferis bola.
Orbital dengan energi paling rendah diisi pertama kali prinsip Aufbau . konfigurasi elektron
memperlihatkan bagaimana pengisian elektron dalam orbital.pnj jumlah dan macam orbital
yang berbeda pula. C. sehingga ada delapan elektron yang dapat mengisi sel ini. Elektron
yang tersedia diisikan ke dalam orbital dengan mengikuti tiga aturan . diberi lambang s. Sel
kedua terdapat satu orbital s s dan tiga orbital p p. jadi total elektron ada delapan belas.
Hanya ada dua elektron yang dapat mengisi orbital yang sama. dan keduanya harus
memiliki spin yang berlawanan larangan Pauli . Sel ketiga berisi satu orbital s s. tiga orbital p
p. Sel pertama hanya mengandung orbital s saja. Konfigurasi Elektron dalam Atom
Konfigurasi elektron menggambarkan penataan energi terendah dari suatu atom.
Masingmasing orbital berisi sepasang elektron. dan lima orbital d d. artinya pada sel ini
hanya terdapat elektron. Dengan kata lain.Sutanto.
Konfigurasi elektron beberapa unsur Unsur No. atom Konfigu rasi s Unsur No. Tabel
.Sutanto.. Jika ada dua atau lebih orbital pada tingkat energi yang sama.. satu elektron
mengisi masing masing orbital secara paralel hingga semua orbital setengah penuh aturan
Hund Beberapa contoh penerapan ketiga aturan tersebut dapat dilihat pada tabel . atom s
Konfigurasi Hidrogen Litium s p s p s s Karbon s Neon s p p s Natrium s s Argon p s s .pnj .
Sutanto,pnj
D. Perkembangan Teori Ikatan Kimia
Pada pertengahan abad , ilmu kimia berkembang dengan pesat. Para ahli kimia mulai
menyelidiki tentang kekuatan dalam molekul. Pada tahun , August Kekule dan Archibald
Couper secara terpisah mengusulkan bahwa di dalam senyawa organik, atom karbon selalu
memiliki empat unit afinitas. Dengan demikian, atom karbon adalah tetravalen selalu
membentuk empat ikatan ketika berinteraksi dengan unsur lain membentuk senyawa. Lebih
dari itu, Kekule menyatakan bahwa atom karbon dapat berikatan satu dengan lainnya
membentuk rantai panjang. Teori KekuleCouper kemudian diperluas karena adamya
kemungkinan suatu atom membentuk ikatan rangkap. Emil Erlenmeyer mengusulkan ikatan
rangkap tiga pada ikatan karbonkarbon pada senyawa asetilen, dan Alexander Crum Brown
mengusulkan ikatan karbonkarbon rangkap dua pada senyawa etilen. Pada tahun , Kekule
menjelaskan bahwa rantai karbon dapat membentuk double back membentuk cincin.
Meskipun Kekule dan Couper telah benar dalam menjelaskan bahwa karbon berbentuk
tetravalen, kebanyakan kimiawan masih menggambarkannya dalam struktur dua dimensi
hingga tahun . Pada tahun tersebut, Jacobus vant Hoff dan Joseph Le Bel menambahkan
usulan mengenai penggambaran molekul tiga dimensi. Mereka mengusulkan bahwa empat
ikatan pada karbon tidak terletak
Sutanto,pnj
secara acak tetapi menduduki posisi ruang yang spesifik. Vant Hoff kemudian menjelaskan
bahwa empat atom yang berikatan dengan karbon menempati sudutsudut bangun ruang
tetrahedron, dengan atom karbon berada di pusat.
Gambar .. Atom karbon tetrahedral yang diusulkan oleh Vant Hoff
Perlu dicatat bahwa struktur di atas merupakan struktur tiga dimensi. Garis tebal artinya
menuju ke arah pengamat atau keluar dari bidang gambar. Garis putusputus
menggambarkan arah menjauhi pengamat atau masuk bidang gambar.
E. Ikatan kimia
Mengapa atomatom berikatan satu sama lain, dan bagaimana mekanika kuantum atom
menjelaskan ikatan Atom membentuk ikatan karena senyawa yang dihasilkan lebih stabil
dibandingkan atom tunggal. Energi selalu dilepaskan ketika dibentuk suatu ikatan kimia.
Jawaban pertanyaan bagaimana lebih sulit. Oleh karenanya, kita membutuhkan
pengetahuan lebih mengenai sifatsifat atom.
Sutanto,pnj
Kita telah mengetahui bahwa delapan elektron di dalam sel terluar atau elektron valensi,
memiliki stabilitas seperti gas mulia golongan A dalam tabel periodik unsur, yaitu Ne , Ar , Kr
. Oleh karena konfigurasi gas mulia paling stabil maka semua unsur memiliki tendensi untuk
membentuk konfigurasi gas mulia. Sebagai contoh, logamlogam alkali pada golongan I,
memiliki elektron tunggal di orbital terluarnya. Oleh karena itu, dengan melepaskan satu
elektron tersebut mereka dapat membentuk konfigurasi gas mulia. Ukuran kecencerungan
melepaskan elektron disebut dengan Energi Ionisasi dengan satuan kilokalori per mol
kcal/mol. Logam alkali memiliki energi ionisasi rendah, sehingga dapat dikatakan bersifat
elektropositif. Atomatom pada bagian tengah dan kanan dalam tabel periodik memiliki
kecenderungan yang lemah untuk melepaskan elektron, artinya memiliki energi ionisasi yang
tinggi.
Tabel .. Energi ionisasi beberapa unsur
Unsur
Kation
Energi ionisasi kcal/mol
Li s s Na s s p s K .s p s
Li s
He
Na s s p Ne K .s p Ar
Sutanto,pnj
Unsurunsur halogen memiliki tendensi membentuk ion negatif dengan menarik eleltron.
Ukuran kecenderungan menarik elektron disebut Afinitas Elektron satuannya juga
kilokalori/mol. Unsurunsur pada sisi kanan dalam tabel periodik memiliki afinitas elelktron
yang tinggi dan disebut unsurunsur elektronegatif. Ikatan yang dapat dibentuk oleh unsur
yang memiliki energi ionisasi rendah dengan unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi
disebut ikatan ionik. Contohnya adalah natrium klorida NaCl. Di dalam molekul NaCl, ion Na
dan Cl berikatan melalui gaya elektrostatik. Contoh lainnya yang mirip dapat dilihat pada
ikatan potassium fluorida K F dan litium bromida Li Br .
a Kristal natrium klorida b Tiap ion klorida merah oleh dikelilingi enam ion
natrium biru, dan tiap ion natrium dikelilingi oleh enam ion klorida
dan sebagainya. Akan tetapi bagaimana dengan ikatan unsurunsur yang berada di bagian
tengah dalam tabel periodik Mari kita lihat ikatan dalam metana CH. Molekul stabil
menghasilkan konfigurasi gas mulia pada masingmasing atomnya. di mana elektronelektron
pada orbital terluar digambarkan sebagai titik. Dengan demikian. Ikatan kovalen diusulkan
pertama kali oleh G. Ikatan kovalen terbentuk dari overlap dua buah orbital yang
masingmasing berisi satu elektron setengah penuh. atom hidrogen memiliki titik. ikatan
antara C dengan H bukan ikatan ionik karena atom C sangat sulit melepas atau menerima
empat elektron untuk membentuk konfigurasi gas mulia. N.pnj F. oksigen titik. Lewis pada
tahun . Gabungan atomatom netral yang berikatan kovalen disebut dengan molekul.
Faktanya. Cara sederhana menggambarkan ikatan kovalen dapat dilakukan dengan
menggambar struktur Lewis. Ikatan Kovalen Unsurunsur yang dapat dengan mudah
membentuk konfigurasi gas mulia melalui penangkapan atau penarikan elektron dapat
membentuk ikatan ionik. Contohnya adalah sebagai berikut . tetapi dengan sharing elektron
satu sama lain yang disebut dengan ikatan kovalen. karbon memiliki titik.Sutanto. atom
karbon berikatan bukan melalui pemberian atau pelapasan elektron.
Pada struktur Kekule..Sutanto. Pembentukan ikatan kovalen Model penggambaran lain
adalah menggunakan struktur Kekule. pasangan elektron bebas pada kulit terluar dapat
diabaikan.pnj H C H H C H H Metana H O HO H Air Gambar . . di mana ikatan digambarkan
sebagai sebuah garis. Dengan demikian dalam sebuah ikatan garis terdapat sepasang
elektron.
. Ikatan kovalen dihasilkan dari pemakaian bersamasama sepasang eletron oleh dua
atom.pnj Tabel . dabat ditarik kesimpulan sebagai berkut . .. Ikatan ion dihasilkan dari
perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain. Struktur Lewis dan Kekule beberapa
molekul sederhana Nama Air HO Struktur Lewis Struktur Kekule HO H H O H Ammonia NH
H N H H H H C H H H H N H H H H C H H Metana CH H H C H O H Metanol CHOH H C H O
H Dari pembahasan di atas.Sutanto.
Seperti orbital atom. Teri ini disebut aturan oktet. ikatan kovalen dibentuk dari kombinasi
orbitalorbital atom membentuk orbital molekuler. Menurut teori orbital molekul. yaitu orbital
yang dimiliki oleh molekul secara keseluruhan. Teori Orbital Molekul Bagaimana atomatom
membentuk ikatan kovalen untuk menghasilkan suatu molekul Model molekul Lewis. yang
menjelaskan volume ruang di sekeliling inti atom di mana elektron mungkin ditemukan. Atom
memindahkan atau membuat pasangan elektron untuk mencapai konfigurasi gas mulia.
orbital molekuler menjelaskan volume ruang di sekeliling molekul di mana elektron mungkin
ditemukan. yang menjelaskan bagaimana atomatom berusaha melengkapi keadaan oktet
melalui pemakaian bersama elektron hanya menceritakan sebagian dari sejarah. sesuai
dengan konfigurasi dari neon dan argon. G. . menempatkan elektronelektron pada suatu
tempat yang disebut orbital. Konfigurasi ini biasanya adalah delapan elekron dalam kulit
terluar. Teori orbital molekul mengkombinasikan kecenderungan atom untuk mencapai
keadaan oktet dengan sifatsifat geombangnya. Orbital molekuler juga memiliki bentuk
ukuran dan energi yang spesifik.Sutanto.pnj .
kemudian keduanya melakukan overlap orbital. Ikatan sigma berbentuk silindris simetris .
Ikatan kovalen terbentuk ketika dua orbital s mengalami overlap. Linus Pauling menjelaskan
secara matematis bagaimana orbital s dan tiga orbital p berkombinasi atau terhibridisasi
membentuk empat orbital atom yang ekuivalen dengan bentuk . Orbital s dari satu atom
hidrogen mendekati orbital s dari atom hidrogen kedua. elektron dalam ikatan ini terdistribusi
secara simetris/ berada di tengah antara dua atom yang berikatan. artinya jika bereaksi
dengan hidrogen maka akan terbentuk dua ikatan CH.pnj Mari kita lihat pada contoh
pertama kita dalam molekul hidrogen H. Faktanya. atom karbon membentuk empat ikatan
CH dan menghasilkan molekul metana dengan bentuk bangun ruang tetrahedron. disebut
dengan ikatan sigma .Sutanto. Atom Karbon a. . Hibridisasi sp Atom karbon memiliki dua
orbital s dan p untuk membentuk ikatan.
satu elektron pada orbital s dipromosikan ke orbital pz. bukan menyatakan jumlah elektron
yang mengisi orbital. dan dua elektron tak perpasangan dalam orbital p p s s Gambar .
Konfigurasi baru ini memiliki satu elektron yang berada pada tingkat energi yang lebih tinggi
dari groundstate. diperoleh data bahwa kekuatan ikatan CH sebesar kkal/mol. Orbital yang
berbentuk tetrahedral disebut dengan hibridisasi sp. Dari hasil eksperimen.Sutanto. Angka
tiga menyatakan berapa banyak tipe orbital atom yang berkombinasi. Pada kenyataannya.
Konfigurasi elektronik groundstate atom karbon Dari konfigurasi di atas. Atom karbon
memiliki konfigurasi groundstate s s px py. maka atom karbon hanya dapat membentuk dua
ikatan. Dengan demikian.pnj tetrahedral. molekul CH sangat jarang ditemukan dan lebih
banyak terbentuk molekul CH. Alternatifnya adalah. energi untuk membentuk ikatan CH
dalam CH sebesar kkal/mol. Energi yang . contohnya CH.. pada kulit terluar terdapat dua
elektron dalam orbital s.
karbon memiliki empat elektron tak berpasangan dan dapat membentuk empat ikatan
dengan hidrogen. Meskipun membutuhkan energi sebesar kkal/mol untuk mengeksitasi satu
elektronnya terlebih dahulu.. .. merupakan contoh paling sederhana dari molekul yang
mengandung ikatan karbonkarbon. sudut ikatan HCH sebesar .Sutanto. CH. Struktur Etana
Etana. ikatan yang terbentuk dengan H pada CH jauh lebih stabil dibandingkan ikatan CH
pada molekul CH. Ikatan CH pada metana memiliki kekuatan ikatan kkal/mol dengan
panjang ikatan . p s s Gambar .pnj dibutuhkan untuk mempromosikan elektron tersebut
sebesar kkal/mol. A. Konfigurasi elektron atom karbon yang mengalami eksitasi Pada posisi
tereksitasi.
Struktur Lewis dan Kekule dari etana Ikatan karbonkarbon dalam etana memiliki panjang
ikatan . Struktur Etana .. A dan kekuatan ikatan kkal/mol. Untuk ikatan CH memiliki
karakteristik yang sama dengan metana.pnj H H H C H H C H H H C H H H C H Gambar .
Gambar .Sutanto. .
Kombinasi ikatan sigma spsp dan ikatan pi pp menghasilkan bentuk ikatan rangkap
karbonkarbon. mereka membentuk ikatan sigma melalui overlap orbital spsp. Konfigurasi
elektron atom karbon yang terhibridisasi sp Dua atom karbon sp dapat saling membentuk
ikatan yang kuat..Sutanto. atom karbon yang terhibridisasi sp hanya dapat membentuk tiga
ikatan sigma dan satu ikatan pi. . Orbital dan Struktur Etilen Ketika kita membentuk orbital
hibridisasi sp untuk menjelaskan ikatan dalam metana.pnj b. Akibatnya. Hibridisasi sp.
Hibridisasi sp terjadi jika satu elektron tereksitasi ke orbital p. p s elektron pada groundstate
p s satu elektron s tereksitasi hibridisasi sp Gambar . Bentuk bangun ruang dari ikatan atom
karbon yang terhibridisasi sp adalah trigonal planar. Ikatan pi terjadi sebagai akibat dari
tumpang tindih elektron pada orbital pp. pertama kali yang dilakukan adalah mempromosikan
satu elektron dari orbital s ke excited state menghasilkan empat elektron tak berpasangan.
C ... A H .Sutanto.pnj H . orbital etena . A H C . H Gambar . Karakteristik ikatan dalam etena
Gambar .
.A dan panjang ikatan karbonkarbon adalah . Di samping dapat berkombinasi dengan dua
atau tiga orbital p. Konfigurasi elektron atom karbon yang terhibridisasi sp Orbital sp memiliki
bangun ruang linear dengan sudut ikatan HCC sebesar yang telah terverifikasi dari hasil
eksperimental. hibrida orbital s juga dapat berkombinasi dengan satu orbital p. CH. yaitu
ikatan tunggal. Hibridisasi sp Atom karbon memiliki kemampuan membentuk tiga macam
ikatan. . A. rangkap dua dan rangkap tiga. contoh paling sederhana dari ikatan karbonkarbon
rangkap tiga.pnj c. Panjang ikatan hidrogenkarbon sebesar . Asetilena.Sutanto. p s elektron
pada groundstate p s satu elektron s tereksitasi hibridisasi sp Gambar .
CspCsp CspHs CspCsp CspHs CspCsp . CH Etana.pnj a Ikatan CC terbentuk karena
overlap orbital spsp dan ikatan CH dibentuk karena overlap orbital sps. Tabel . Atom
Nitrogen Ikatan kovalen tidak hanya terbentuk dalam senyawa karbon. . . b dua ikatan
karbonkarbon terbentuk melalui overlap orbital p yang berhadaphadapan antara atom karbon
yang satu dengan atom karbon lainnya. CspCsp . tetapi juga dapat dibentuk oleh atomatrom
lain. HC CH CspHs . .Sutanto. Semua ikatan . CHCH Etena. CHCH Etuna. Karakteristik
ikatan beberapa senyawa organik Molekul Ikatan Kekuatan ikatan kkal/mol Panjang ikatan A
Metana. . .
. Sudut ikatan yang terbentuk adalah . Pembentukan ikatan kovalen pada nitrogen sp Ketika
terdapat tiga elektron tak berpasangan mengisi orbital p.pnj kovalen yang dibentuk oleh
unsurunsur dalam tabel periodik dapat dijelaskan dengan orbital hibrida. dan memungkinkan
atom nitrogen berikatan dengan tiga atom hidrogen. mendekati sudut tetrahedral . ini
memungkinkan orbital s dari hidrogen untuk overlap dengan orbital p tersebut membentuk
ikatan sigma.Sutanto. Secara prinsip. salah satu contoh molekul yang mengandung ikatan
kovalen yang melibatkan atom nitrogen. pembentukan hibrida sama dengan pada atom
karbon. N H H N H H atau H N H H Gambar . NH. Atom nitrogen memiliki konfigurasi
groundstate s s px py pz.. Pada hibridisasi sp. satu . Nitrogen memiliki lima elektron pada
kulit terluarnya.. Amonia.
ammonia memiliki bentuk geometri tetrahedral yang mirip dengan metana. Apabila elektron
yang tereksitasi ke orbital p ada dua maka nitrogen memiliki kemampuan membentuk dua
ikatan pi atau satu ikatan rangkap tiga hibridisasi sp. Ikatan NH memiliki panjang . Nitrogen
memiliki tiga elektron tak berpasangan pada orbital hibrid sp.. . Dengan demikian.Sutanto.pnj
orbital sp diisi oleh dua elektron dan tiga orbital sp diisi masingmasing satu elektron. A dan
kekuatan ikatan kkal/mol. Konfigurasi elektron atom nitrogen sp Ikatan sigma terbentuk dari
overlap orbital hibrida sp yang tidak berpasangan tersebut dengan orbital s dari hidrogen
menghasilkan molekul ammonia. ketika satu elektron dalam orbital hibrida tersebut
tereksitasi ke orbital p maka terbentuk hibrida baru. atom nitrogen yang terhibridisasi sp
memiliki satu ikatan pi yang digunakan untuk membentuk ikatan rangkap dua. hibridisasi sp
Gambar . yaitu sp. Jadi. mirip dengan molekul etena. Elektron pada orbital p digunakan
untuk membentuk ikatan pi.
.. dan oksigen merupakan atom divalen. Molekul air H O H Dengan melihat konfigurasi
elektronnya. O H Gambar ..pnj Konfigurasi elektron atom nitrogen terhibridsasi sp
Konfigurasi elektron atom nitrogen terhibridsasi sp Gambar . Konfigurasi elektron atom
nitrogen sp dan sp N C Isopropylidenemethylamine Atom nitrogen terhibridisasi sp N
Acetonitrile Atom nitrogen terhibridisasi sp Gambar .Sutanto. . Contoh molekul dengan atom
N terhibridisasi sp dan sp . Atom Oksigen Elektron pada groundstate atom oksigen memiliki
konfigurasi s s px py pz. dapat diprediksi bahwa oksigen mampu membentuk dua ikatan
sigma karena pada kulit terluarnya terdapat dua elektron tak berpasangan py dan pz.
Konfigurasi elektron oksigen sp . yaitu dengan mempromosikan satu elektronnya ke orbital
p. diperkirakan bahwa orbital dengan pasangan elektron bebas menekan sudut ikatan
HOH..pnj hibridisasi sp Gambar .. seperti halnya pasangan elektron bebas dalam ammonia
menekan sudut ikatan HNH.. hibridisasi sp Gambar .Sutanto.. sehingga sudut yang
terbentuk lebih kecil dari sudut ideal . Oksigen juga dapat terhibridisasi sp. sudut ikatan yang
terbentuk sebesar . Konfigurasi elektron oksigen sp Air adalah contoh senyawa yang
mengandung oksigen sp.
Molekul BF yang terbentuk memiliki geometri planar. sehingga dapat dikatakan bahwa
boron terhibridisasi sp. hal ini berarti bahwa boron hanya dapat membentuk paling banyak
tiga ikatan. sehingga terdapat satu orbital p pz yang kosong.pnj Dalam kondisi ini. tetapi juga
memilki satu ikatan pi. F F B F F B F F B F Boron tidak memiliki pasangan elektron bebas.
akan tetapi tidak mungkin melengkapi boron dengan elektron oktet. O O H Aseton H
Formaldehid Gambar .. Contoh molekul yang memiliki atom oksigen terhibridisasi sp adalah
pada senyawasenyawa karbonil. Boron hanya memiliki tiga elektron di kulit terluarnya s s px.
Contoh senyawa dengan atom oksigen terhibridisasi sp Satu contoh terakhir dari hibridisasi
orbital yang sering ditemukan adalah boron trifluorida. . oksigen hanya memiliki satu ikatan
sigma. BF.Sutanto. Kita dapat mempromosikan elektron pada orbital s ke orbital py.
Momen Dipol C. Polarisasi dan Elektronegativitas Pada bab ini. Menggambar Struktur Kimia
A. Natrium menransfer elektron ke klorin menghasilkan Na dan Cl. kita akan mempelajari
lebih lanjut tentang ikatan ionic dan ikatan kovalen. AsamBasa Lewis F. mengakibatkan
distribusi elektron di antara kedua atom tidak simetris.Sutanto. Ikatan dalam natrium klorida
adalah ikatan ionic. . Akibatnya terjadi distribusi elektron yang simetris di dalam ikatan.
Resonansi H. Ikatan kovalen polar artinya elektron ikatan dipegang lebih kuat oleh salah
satu atom. Elektron dalam ikatan tersebut dimiliki bersama oleh kedua atom C. Polarisasi
dan Elektronegativitas B. yang akan terikat satu sama lain karena adanya gaya tarik
elektrostatik yang kuat. AsamBasa Organik G.pnj IKATAN KOVALEN POLAR. ASAMBASA
A. AsamBasa BronstedLowry E. Muatan Formal D. Ikatan CC dalam etana merupakan
contoh ikatan kovalen.
sehingga ikatan CH relatif nonpolar. H H C Cl H Gambar . Dalam molekul tersebut.
Klorometana . seperti oksigen. Unsurunsur yang berada pada bagian kanan dalam tabel
periodik.Sutanto. Elektron akan cenderung tertarik ke atom yang lebih elektronegatif..
Beberapa macam bentuk ikatan Polaritas ikatan ditentukan oleh elektronegativitas atomatom
yang terlibat. ketika atom karbon berikatan dengan salah satu dari atom tersebut maka
terbentuk ikatan yang terpolarisasi. ikatan CCl adalah ikatan polar. atom karbon bermuatan
parsial positif dan atom yang lebih elektronegatif bermuatan parsial negatif. Contohnya.
fluorin. dan klorin memiliki kemampuan menarik elektron elektronegativitas lebih besar
dibandingkan dengan karbon. Dengan demikian.pnj X X X Y X Y Ikatan Kovalen Simetris
Ikatan Kovalen Polar Ikatan Ionik Gambar . karbon dan hidrogen memiliki elektronegativitas
yang mirip. Seperti yang terlihat pada tabel .
pnj Tanda panah digunakan untuk menunjukan arah polaritas. Tabel . Unsurunsur
menginduksi elektropositif pemberian seperti elektron. elektron akan cenderung tertarik ke
karbon dan mengakibatkan atom karbon bermuatan parsial negatif. Elektronegativitas
beberapa unsur Ketika kita membicarakan tentang kemampuan atom menyebabkan
polarisasi ikatan. litium dan magnesium unsurunsur sedangkan . ketika karbon berikatan
dengan mereka. Dengan demikian. Berdasarkan kesepakatan. arah pergerakan elektron
searah dengan arah panah.Sutanto. kita gunakan istilah efek induksi. Unsurunsur yang
berada pada bagian kiri dalam tabel periodik bersifat kurang elektronegatif dibandingkan
karbon.
didefinisikan sebagai besarnya muatan e dikali jarak antar pusat d. Polaritas secara
keseluruhan dihasilkan dari polaritas ikatan dan pengaruh elektron bebas dalam molekul.
Momen Dipol Ketika terjadi ikatan polar maka molekul yang terbentuk juga bersifat polar. dan
diberi satuan debye D. Ukuran kuantitas dari polaritas suatu molekul disebut momen dipol. x
cm x . Nila. Momen dipol . jika satu proton dan satu elektron muatan e . e x d x di mana e
muatan elektrik dalam unit elektrostatik esu d jarak dalam sentimeter cm Sebagi contoh.
sehingga momen dipolnya sebesar e x d x . x x .Sutanto. Efek induksi sangat penting untuk
memahami reaktivitas suatu senyawa. B. x esu sedangkan jarak keduanya adalah A. D .pnj
elektronegatif seperti oksigen dan klorin menginduksi penarikan elektron.
.. terlihat bahwa oksigen dan nitrogen memiliki kecenderungan menarik elektron lebih besar
dibandingkan hidrogen. .pnj Natrium klorida memiliki momen dipol sangat besar karena
terikat secara ionik. Nitrometana CHNO juga memiliki momen dipol yang besar karena
memiliki dua muatan formal dipolar. selain dikarenakan strukturnya yang simetris juga
karena gaya tarik di dalam ikatannya saling meniadakan.Sutanto. Hal ini dikarenakan
strukturnya simetris. Pada tabel . D H Amonia NH . D Gambar . sehingga resultan gaya yang
ditimbulkan sama dengan nol. Tetraklorometana juga memiliki momen dipol . Air dan amonia
juga memiliki momen dipol yang cukup besar. H O H H N H Air HO . dan
elektronegativitasan C dan H mirip. Lagi pula pada oksigen dan nitrogen terdapat pasangan
elektron bebas yang dapat memperbesar momen dipol. Momen dipol air dan amonia
Besarnya momen dipol dari beberapa senyawa disajikan dalam tabel . Metana dan etana
memiliki momen dipol sama dengan nol atau tidak memiliki momen dipol.
. Benzena Diazometana .. Momen dipol dari beberapa senyawa Senyawa NaCl O Momen
dipol D . .pnj H H H Cl C Cl C Cl Cl H Metana Tetraklorometana Gambar . CHCl HO CHOH
HC N N . BF NH . .Sutanto. Momen dipol dari metana dan tetraklorometan Tabel . Senyawa
CH CCl CHCH Momen dipol D H C N O Nitrometana .
Di dalam ikatan kovalen. Atom nitrogen dan ketiga atom oksigen telah memiliki oktet
lengkap.Sutanto. Perhatikan struktur Lewis dari asam nitrat O H O N O hanya memilikin satu
ikatan kovalen oksigen ini juga hanya memiliki satu ikatan kovalen Gambar . namun salah
satu atom oksigen hanya diikat oleh satu ikatan kovalen bukannya dua ikatan seperti
biasanya.pnj C. beberapa unsur memperlihatkan ikatan kovalen dengan jumlah yang tidak
lazim. Apabila semua elektron dalam ikatan kovalen dibagi untuk tiap atom. Dan
menggambarkan struktur Lewis dengan benar dari senyawasenyawa ini ternyata tidak
dimungkinkan. Muatan Formal Dalam beberapa molekul. Asam Nitrat Terdapat tiga oksigen
yang terikat pada atom nitrogen. maka oksigen yang memiliki satu ikatan kovalen akan
memiliki elektron valensi . masingmasing atom menyumbang satu elektron. kecuali bila kita
memberikan muatan elektrostatik yang disebut muatan formal kepada beberapa unsur dalam
molekul tersebut. sehingga oksigen . Padahal elektron valensi oksigen netral adalah .
O H O N O Gambar . atau muatan formal sebesar .Sutanto. nitrogen diberi muatan formal
.valensi atom netral jumlah e. Demikian juga dengan nitrogen yang hanya akan memiliki
elektron valensi. Oleh karena itu.pnj tersebut diberi muatan elektrostatik. Struktur Lewis
asam nitrat Muatan formal dapat dihitung menggunakan rumus Muatan formal jumlah
e..bebas Contoh . Muatan formal atom karbon dalam metana H H H C Metana H Elektron
valensi C Elektron ikatan C Elektron bebas C Jadi muatan formal atom C dalam metana
.ikatan jumlah e. kurang elektron dari elektron valensi nitrogen netral.
Asetonitriloksida HC C N O Berapa muatan formal dari atom N dan O pada molekul di atas
Jawab a.Sutanto. D. Meskipun asetonitriloksida merupakan molekul netral. Asam dan Basa
BronstedLowry Konsep penting yang berhubungan dengan elektronegativitas dan polaritas
adalah konsep asam dan basa. Atom N Elektron valensi N Elektron ikatan N Elektron bebas
N b. dalam molekul asetonitriloksida terdapat muatan positif pada atom nitrogen dan muatan
negatif pada atom oksigen. Kita dapat menyebut molekul tersebut sebagai molekul dipolar. .
Atom O Elektron valensi O Elektron ikatan O Elektron bebas O Jadi muatan formal atom N /
Jadi muatan formal atom O / Jadi.pnj . Sifatsifat kimia dari suatu senyawa dapat dijelaskan
oleh sifat asam basa dari senyawa yang bersangkutan. tetapi terdapat muatan yang spesifik
pada atomatomnya.
Contohnya. Asam klorida akan memberikan proton kepada molekul air. Untuk asamasam
lemah.. dan hidrogen bromida dapat bertindak sebagai donor proton. sedangkan basa berarti
senyawa yang dapat menerima proton H. oleh karenanya bersifat asam. Demikian juga
dengan asamasam karboksilat. equilibrium constants. asam klorida HCl dilarutkan dalam air
maka akan terjadi reaksi asambasa. Contoh reaksi asambasa BronstedLowry AsamBasa
Bronsted Lowry Asam Spesies dengan kecenderungan menyumbangkan proton Basa
Spesies dengan kecenderungan menerima proton Asam klorida merupakan asam kuat. H Cl
H O H H O H Cl asam basa H asam konjugat basa konjugat Gambar . . sehingga reaksi
cenderung ke arah kanan terion atau bisa dikatakan reaksinya irreversibel. asam nitrat.
suatu senyawa bersifat asam jika dapat menyumbangkan proton H.yang disebut asam
konjugat dan basa konjugat.Sutanto.pnj Menurut definisi BronstedLowry. Proses
kesetimbangan reaksi dapat dijelaskan menggunakan konstanta kesetimbangan Keq.
Asamasam mineral lain seperti asam sulfat. misalnya asam asetat bereaksi reversibel
dengan air. Hasilnya adalah HO dan Cl.
Sutanto,pnj
HA
HO
HO HA AHO
HO
A
Keq
Di mana HA adalah asam CATATAN Di dalam larutan air, asam klorida dan asam kuat
lainnya memiliki pH lebih rendah dibandingkan asam asetat dan asam lemah lainnya karena
asam klorida terdisosiasi lebih besar sehingga menghasilkan ion hidronium HO lebih banyak.
Dalam larutan air, konsentrasi air cenderung tidak berubah, yaitu sekitar . M. Dengan
demikian kita memperoleh persamaan baru yang disebut konstanta keasaman Ka acidity
constants. Konstanta keasaman diperoleh dengan mengalikan konstanta kesetimbangan
dengan konsentrasi air.
Ka Keq HO
HO HA
A
Asamasam kuat memiliki konstanta keasaman besar karena kesetimbangan bergeser ke
arah kanan, sedangakan asamasam lemah memiliki konstanta keasaman kecil. Umumnya
keasaman
dilambangkan dengan pKa yang merupakan nilai negatif logaritma dari konstanta keasaman.
pKa log Ka
Sutanto,pnj
Dengan demikian, asamasam kuat memiliki nilai pKa rendah, sedangkan asamasam lemah
memiliki pKa tinggi. Sejauh ini yang dibicarakan adalah tentang keasaman, tetapi konsep
yang sama dapat digunakan untuk menentukan kebasaan relatif suatu senyawa. Basa
konjugat dari asam kuat adalah basa lemah, karena memiliki afinitas yang kecil terhadap
proton. Sebalikanya, basa konjugat dari asam lemah adalah basa kuat, karena memiliki
afinitas yang besar terhadap proton. Contohnya, ion klorida Cl adalah basa lemah, karena
merupakan basa konjugat dari asam kuat HCl. Ion asetat adalah basa lebih kuat karena
merupakan basa konjugat dari asam lemah asam asetat.
H
Cl
H
O
H
H
OH
H
Cl
asam kuat
basa lemah
asam lemah
basa lemah
Gambar .. Contoh asambasa dan konjugatnya
E. Asam dan Basa Lewis
Asam Lewis adalah senyawa yang dapat bertindak sebagai akseptor/ penerima pasangan
elektron, sedangkan basa Lewis berarti senyawa yang dapat bertindak sebagai donor/
pemberi pasangan elektron. Konsep asambasa Lewis sangat luas digunakan bukan hanya
senyawa pemberi atau penerima proton saja tapi juga dapat
Sutanto,pnj
diterapkan pada senyawa lain. Proton ion hidrogen merupakan asam Lewis karena dapat
menerima sepasang elektron supaya dapat stabil. Demikian pula senyawa BF dan AlCl juga
merupakan asam Lewis, karena memiliki orbitalorbital kosong yang dapat menerima
sepasang elektron dari basa Lewis. Boron tetravalen seperti BF memiliki enam elektron pada
kulit terluarnya, sehingga masih ada satu orbital kosong yang dapat menerima pasangan
elektron dari senyawa donor elektron. Hal yang sama juga terjadi untuk AlCl, di mana Al juga
hanya memiliki enam elektron pada kulit terluarnya, sehingga dapat betindak sebagai asam
Lewis yang kuat.
Sutanto,pnj
H ion hidrogen
OH ion hidroksida
H
O
H
F F B F Boron trifluorida Dimetil eter HC O CH F
FBFO
CH
CH
Cl Cl Al Cl Trimetilamin Aluminium triklorida Gambar .. Contoh asambasa Lewis NCH Cl
Cl Al Cl NCH
AsamBasa Lewis Asam Spesies yang memiliki kecenderungan menerima elektron Basa
Spesies yang memiliki kecenderungan memberikan elektron
F. Asam dan Basa Organik
a. Asam Organik Asam organik dicirikan oleh adanya atom hidrogen yang terpolarisasi
positif. Terdapat dua macam asam organik, yang pertama adanya atom hidrogen yang
terikat dengan atom oksigen, seperti pada
datu dari bentuk . Kedua. sedangkan basa konjugat dari metil alkohol hanya distabilkan oleh
keelektronegativitasan dari atom oksigen. Asam asetat bersifat asam yang lebih kuat dari
metil alkohol karena basa konjugat yang terbentuk dapat distabilkan melalui resonansi.
adanya atom hidrogen yang terikat pada atom karbon di mana atom karbon tersebut
berikatan langsung dengan gugus karbonil CO.pnj metil alkohol dan asam asetat.Sutanto.
Perbandingan keasaman metil alkohol dengan asam asetat Keasaman aseton diperlihatkan
dengan basa konjugat yang terbentuk distabilkan dengan resonansi.. Dan lagi. O HC H H
HC O Metil alkohol Anion distabilkan oleh elektronegativitas atom oksigen O C HC O H H HC
O C O HC O C O Asam asetat Anion distabilkan memalui resonansi Gambar . Metil alkohol
mengandung ikatan OH dan karenanya bersifat asam lemah. seperti pada aseton. asam
asetat juga memiliki ikatan OH yang bersifat asam lebih kuat.
.Sutanto. dan asam sitrat adalah contohnya. Keasaman aseton Senyawa yang disebut
dengan asam karboksilat. O H H C H H H C H H H H O O H C C H H H H C C H OH H
Aseton Anion distabilkan melalui resonansi dan melalui perpindahan muatan negatif ke atom
yang lebih elektronegaif oksigen Gambar .pnj resonannya menyetabilkan muatan negatif
dengan memindahkan muatan tersebut pada atom oksigen. memiliki gugus COOH. yaitu
anion karboksilat. COO.. sehingga asam karboksilat sebagian besar terdapat sebagai
anionnya. terdapat sangat banyak di dalam organisme hidup dan terlibat dalam jalurjalur
reaksi metabolik. Perlu dicatat bahwa pH fisiologis adalah sekitar . beberapa contoh
senyawa asam karboksilat . Asam asetat. O O O OH OH OH OH O HO COH O Asam asetat
Asam piruvat Asam sitrat Gambar .. asam piruvat.
pnj b. tergantung lingkungannya. tetapi sebagai basa ketika atom oksigennya menerima
proton. Misalnya aseton dan metil alkohol dapat bertindak sebagai asam ketika
menyumbangkan proton. akan tetapi masalah menarik akan muncul berhubungan dengan
penggambaran struktur .Sutanto.. Beberapa contoh basa organik G. Senyawasenyawa yang
mengandung atom nitrogen adalah salah satu contoh basa organik. Perlu dicatat bahwa
senyawa yang mengandung atom oksigen dapat bertindak sebagai asam maupun basa.
Resonansi Kebanyakan struktur kimia dapat digambarkan dengan mudah menggunakan
struktur Lewis maupun Kekule. H O H Metilamina H C H H C O C O N H Metil alkohol Asam
asetat Gambar . tetapi senyawa yang mengandung oksigen dapat pula bertindak sebagai
basa ketika direaksikan dengan asam yang cukup kuat. Basa Organik Basa organik dicirikan
dengan adanya atom dengan pasangan elektron bebas yang dapat mengikat proton.
kita membutuhkan ikatan rangkap pada satu oksigen dan ikatan tunggal pada oksigen yang
lainnya. Masalah yang kemudian muncul adalah bahwa struktur Lewis dan struktur
garisikatan tidak dapat menggambarkan dengan tepat bentuk dari hibrida resonan. Bentuk
intermediet tersebut dinamakan hibrida resonan.. tetapi struktur yang lebih tepat adalah
intermediet dari keduanya. padahal panjang ikatan tunggal antara nitrogenoksigen adalah
pm dan nitrogenoksigen rangkap dua adalah pm. Mari kita lihat struktur nitrometana. kedua
struktur Lewis di atas adalah benar secara individual. yaitu pm. Resonansi dalam
nitrometana Nitrometana memiliki dua atom oksigen yang berbeda apabila kita
menggambarkannya dengan struktur Lewis. Tetapi pada atom oksigen yang manakah akan
kita tempatkan ikatan rangkap atau tunggal tersebut Oksigen yang bawahkah.pnj resonansi.
padahal hasil eksperimen membuktikan bahwa kedua oksigen tersebut adalah ekuivalen.
Dengan menggambarkan struktur Lewis dari nitrometana. Dengan kata lain. atau yang atas
O HC N O H C N O O H C N O O Gambar .Sutanto. Kedua ikatan nitrogenoksigen memiliki
panjang ikatan yang sama. .
yaitu Gambar . Gambar . dan lambang dari resonansi adalah tanda panah dengan mata
panah di kedua ujungnya . Bentuk resonansi dari benzena Masingmasing struktur benzen di
atas adalah benar. Contoh lain yang menggambarkan dengan jelas mengenai resonansi
adalah struktur benzen. Benzen memiliki enam atom karbon ekovalen dan membentuk sutau
cincin aromatis. Bentuk hibrida dari benzena Aturan penggambaran bentuk resonansi .
Atomatom itu sendiri tidak mengalami perubahan posisi. tetapi akan lebih tepat digambarkan
bentuk hibridanya.pnj Kedua bentuk struktur Lewis secara individual disebut bentuk resonan.
Perbedaan bentuk resonan haya terdapat pada letak ikatan dan pasangan elektron
bebasnya..Sutanto..
pnj Untuk menggambarkan bentuk resonansi dengan benar. Masingmasing bentuk resonan
adalah imajiner. Akan tetapi. Bentuk yang nyata adalah bentuk hibrid. b.saja yang berbeda
satu sama lain. Elektron dalam ikatan rangkap berpindah sebagaimana yang diperlihatkan
dengan anak panah. atom karbon dan hydrogen tetap pada posisi masingmasing . tidak
nyata. hanya posisi ikatan dalam ikatan NO dan pasangan elektron bebas dari O . kita harus
mematuhi beberapa aturan berikut ini a. O HC N O HC N O O Gambar . Lihat resonansi
nitrometana.Sutanto.. Perpindahan ikatan dan pasangan elelktron bebas dalam nitrometana
Hal yang sama juga terjadi dengan benzena. Dalam struktur resonansi tidak terjadi
perubahan posisi atom. Bentuk resonan hanya berbeda pada posisi ikatan dan pasangan
elektron bebas.
O O H C H H H C C C H H H H H O H C C H H C H C C H OH H H Gambar . karenanya
tidak memiliki bentuk hibrid dari kedua resonsn tersebut. dan mematuhi aturan valensi
normal Struktur resonansi seperti halnya struktur senyawa lain.Sutanto. Struktur resonansi
dari aseton d. harus memenuhi aturan oktet. sedangkan bentuk keduanya memiliki ikatan
rangkap CC dan muatan negatif pada atom oksigen. Bentuk resonan yang berbeda dari satu
senyawa tidak memiliki ekivalensi Contohnya adalah aseton yang direaksikan dengan suatu
basa kuat. Bentuk resonansi harus valid berdasarkan struktur Lewis. Perpindahan elektron
dalam benzena c.. Salah satu contohnya adalah satu dari resonan ion asetat tidak valid
karena atom karbonnya memiliki lima ikatan dan sepuluh elektron ikatan . Yang satu memiliki
ikatan rangkap CO dengan muatan negatif pada salah satu karbon.pnj Gambar . Hasilnya
adalah anion aseton dan memiliki dua bentuk resonan.. Kedua bentuk resonan tersebut tidak
ekivalen.
Atom karbon tidak diperlihatkan. Penggambaran menggunakan struktur Kekule memiliki
kelemahan dalam menggambarkan struktur yang sangat besar. Bentuk hibrida resonan lebih
stabil dibandingkan bentuk resonan secara individual.. di dalamnya terdapat ikatan kimia
yang berbeda dengan jumlah total atom sebanyak . Atom karbon secara tersembunyi berada
pada tiap sudut dari dua garis ikatan . Satu garis merepresentasikan sepasang elektron
dalam ikatan. Dengan kata lain. dibuat suatu model penggambaran struktur yang baru a. H.
Oleh karena itu.Sutanto. Misalnya kolesterol. Menggambar Struktur Kimia Kekule
memberikan cara penggambaran struktur molekul menggunakan garis antara atom. CHO.pnj
O H C H H C O H H C H O C O H H C H O C O Bentuk resonan TIDAK VALID Gambar .
Struktur resonansi dari anion asetat e. resonansi akan mengarahkan pada stabilitas.
Semakin banyak bentuk resonannya maka senyawa tersebut semakin stabil.
butadiena H CHO Aspirin H C C H C Gambar . Struktur Kekule beberapa senyawa . . Atom
karbon pada gugus fungsi diperlihatkan. Atomatom lain selain karbon dan hidrogen
diperlihatkan.Sutanto.pnj dan di akhir masingmasing garis. Ikatan karbonhidrogen umumnya
tidak diperlihatkan. c. Senyawa Struktur Kekule H H C H H C H H C H H CH butana H C H H
H CHCl kloroetena H Cl Cl H H C H H C C H C H O C C C C H H C H H C O HC C O O O O
H C H O C OH H CH metil. b.
Yang manakah pada struktur di bawah ini yang memiliki ikatan paling polar NaI LiBr Cl KCl
.pnj SOAL SOAL LATIHAN . Diketahui struktur LiH. Gambarlah dua struktur Lewis untuk
CHO dan tiga struktur Lewis untuk CHO . Dengan menggunakan simbol dan . dan H b.
Gambarlah struktur di bawah ini dan perlihatkan semua ikatan kovalen dan pasangan
elektron bebasnya . Struktur manakah yang memiliki hidrogen paling positif .Sutanto.
tandailah polaritas atomatom pada struktur di bawah ini . HF. Gambarlah struktur Lewis dari
senyawasenyawa di bawah ini . Senyawa manakah yang bersifat polar c.
pnj .Sutanto.
Tata nama . Gugus Fungsi Gugus fungsi ialah atom atau kelompok atom dalam molekul
yang memiliki sifatsifat kimia yang khas. Sifatsifat alkana . Alkana . Misalnya etena dan
sikloheksena akan samasama menghasilkan produk reaksi adisi ketika direaksikan dengan
Br. Tata nama .pnj SENYAWA ORGANIK ALKANA DAN SIKLOALKANA A.Sutanto. Gugus
alkil C. Gugus Fungsi B. Isomer CisTrans A. Sikloalkana . . Gugus fungsi yang sama dalam
molekul yang berbeda dapat memperlihatkan perilaku kimia yang sama.
ditentukan oleh gugus fungsinya. nitrogen.Sutanto. sedangkan arena memiliki . oksigen.
sulfur. dan arena senyawa aromatis memiliki ikatan rangkap karbonkarbon.pnj H C H Etena
H C H C H C C H C C H H Br Br H C Br H C Br H H . Alkena memiliki ikatan rangkap
dua.dibromoetana Br H Br Br H C H C C H H C Br CH CH Sikloheksena C H . Gugus fungsi
senyawa organik dapat berupa ikatan karbonkarbon rangkap dua atau rangkap tiga. alkuna
memiliki ikatan rangkap tiga. meskipun dengan molekul yang sangat
besar.dibromosikloheksana Gambar .. . alkuna. Reaksi etena dan sikloheksena dengan Br
Maksud dari contoh di atas adalah reaktivitas setiap molekul organik. Gugus Fungsi Dengan
Ikatan Rangkap KarbonKarbon Alkena. Contoh gugus fungsi yang lain misalnya atomatom
halogen.
ketiga kelompok senyawa tersebut memiliki kemiripan sifat kimiawi. oksigen. Alkena.
Alkuna. Beberapa struktur gugus fungsi . C C C C C C C C C C Gambar.Sutanto. nitrogen.
Gugus Fungsi Dengan Ikatan Tunggal Karbon dengan Atom Elektronegatif Atomatom
elektronegatif yang umumnya berikatan tunggal dengan atom karbon dalam sebuah gugus
fungsi adalah halogen. sulfur. . . dan Arena .pnj ikatan rangkap yang berselangseling dengan
ikatan tunggal dalam cincin yang beranggotakan enam karbon. C Cl C OH C O Eter C C N
Alkil halida Alkohol Amina C SH Tiol C C S Sulfida Gambar.. Oleh karena kemiripan struktur.
sedangkan atom oksigennya parsial negatif. Karbon karbonil memiliki muatan parsial positif.
sedangkan halida asam memiliki atom halogen yang terikat dengan karbon karbonil.
sedangkan atom yang terikat pada karbon karbonil pada senyawa keton adalah dua atom
karbon. Pada asam karboksilat. Senyawasenyawa karbonil B. Senyawa yang hanya memiliki
ikatan tunggal . Alkana . Penamaan Alkana Kita telah mempelajari bahwa ikatan tunggal
yang terbentuk pada molekul etana adalah karena adanya overlap elektron sigma pada
orbital karbon sp. memiliki satu atom hidrogen yang terikat pada karbon karbonil.pnj .
Aldehid. tetapi berbeda tergantung atom apa yang terikat dengan atom karbon karbonil.
memiliki gugus OH yang terikat pada karbon karbonil. Senyawasenyawa ini memiliki
kemiripan dalam beberapa hal.. Gugus karbonil ada pada beberapa senyawa organik
penting. Gugus Fungsi dengan Ikatan Rangkap KarbonOksigen Ikatan rangkap
karbonoksigen biasa disebut gugus karbonil CO. O O O O R R R R H R OH R O Gambar
.Sutanto. Ester memiliki atom oksigen yang terikat pada karbon karbonil.
Disebut hidrokarbon karena di dalamnya hanya terkandung atom karbon dan
hidrogen.Dimethylpropane Gambar .. Alkana memiliki rumus umu CnHn. Isomer berasal dari
bahasa Yunani. Hal yang sama juga terjadi untuk CH. Suatu senyawa yang memiliki jumlah
dan macam atom sama tetapi berbeda dalam penataannya disebut dengan isomer. Misalnya
alkana dengan empat atom karbon dapat membentuk normal butana dan isobutana. Alkana
juga sering disebut sebagai senyawa alifatik Yunani aleiphas yang berarti lemak. isos meros
yang berarti . Contoh senyawasenyawa alkana Alkana biasa disebut dengan senyawa
hidrokarbon jenuh.pnj karbonkarbon dan karbonhidrogen. dan seterusnya. Disebut jenuh
karena hanya memiliki ikatan tunggal CH dan CC saja. kita golongkan dalam kelompok
senyawa alkana. di mana n adalah bilangan asli yang menyatakan jumlah atom karbon.
berapapun jumlah atom karbonnya. CH Metana CHCH Etana Propana Isobutana .Sutanto.
keduanya samasama memiliki rumus molekul CH. Hal ini dikarenakan lemaklemak hewani
mengandung karbon rantai panjang yang mirip dengan alkana Alkana dengan satu formula
dapat membentuk beberapa struktur molekul.
disebut isomer konstitusional. jika dua hidrogen digambar dengan CH. Senyawa seperti
butana dan isobutana hanya berbeda pada urutan atom yang terikat satu sama lainnya.
Selanjutnya. Penamaan diambil dari bahasa Yunani.pnj terbuat dari bagian yang sama.
tetapi juga pada sebagian besar senyawa organik. dan seterusnya. Meskipun memiliki
formula yang sama. dan butana. perbedaan gugus fungsi seperti pada etanol dan dimetil
eter.Sutanto. propana. Alkana dapat digambarkan dengan menggunakan struktur
terkondensasi. sifatsifat fisika kimia dari isomer biasanya berbeda. digambar dengan CH.
Isomer konstitusional bisa berbeda pada susunan kerangka atom karbon seperti pada
butana dan isobutana. pentana berarti terdiri dari lima atom karbon. . dan seterusnya. atau
berbeda pada penempatan gugus fungsi isopropilamina dan propilamina. kecuali untuk satu
hingga empat atom karbon. heksana terdiri dari enam karbon. Dengan demikian kita dapat
menggambar butana dengan struktur CHCHCHCH atau CHCHCH. etana. Isomer
konstitusional tidak terbatas hanya untuk alkana. Akhiran ana ditambahkan pada akhir tiap
nama untuk memberikan ciri bahwa senyawa tersebut adalah alkana. Alkana diberi nama
berdasarkan jumlah atom karbonnya. yaitu metana. Jika ada tiga atom hidrogen terikat pada
satu karbon. Semua ikatan dalam molekul diabaikan/ dihilangkan.
pilih salah satu yang memiliki substituen lebih banyak CH H C C H CHCHCHCH CHCH
dinamai sebagai heksana dengan dua substituen.pnj Ada beberapa tahap dalam penamaan
alkana Tahap satu Temukan rantai utama hidrokarbon a.. CH CH CHCH HC CH CHCHCH
CHCH CHCH CHCHCHCH Dinamai sebagai heksana tersubstitusi Dinamai sebagai heptana
tersubstitusi Gambar .Sutanto. bukan sebagai heksana dengan satu substituen Gambar .
Pemilihan rantai terpanjang Tahap dua Nomori atomatom dalam rantai utama a. Contoh
penamaan suatu alkana b. Mulailah dari ujung rantai yang paling dekat dengan rantai
samping untuk memberi nonor urut pada rantai utama.. . Rantai utama adalah rantai
hidrokarbon terpanjang yang ada dalam molekul. Jika ada dua rantai yang sama panjang.
. CH CH HC C H CH CHCHCH CHCHCH CHCH BUKAN HC CH CH C H CH CHCHCH
CHCHCH CHCH Gambar .dimetil Gambar .pnj CH CH HC C CHCHCHCH H CHCHCH
BUKAN HC CH CH C H CHCHCHCH CHCHCH Gambar .Sutanto. Tahap tiga Identifikasi
tiap substituen a.. Penomoran rantai utama b. Jika ada rantai samping dengan urutan yang
sama dari kedua ujung. pilih salah satu ujung yang memiliki rantai samping kedua yang lebih
dekat. Penamaan rantai samping .. Beri nama rantai samping berdasarkan nomor urut dalam
rantai utama CH H C CH C H CH CHCHCH CHCHCH CHCH Etil.
CH HC C CHCH CHCHCHCH CH etil.dimetilGambar .pnj b.dimetilheksana Gambar
.dimetilnonana Etil. keduanya diberi nomor yang sama.Sutanto. Jika ada dua substituen
terikat pada satu karbon. Penamaan rantai samping Tahap empat Tulis nama sebagai kata
tunggal CH CH CH CH HC C CHCH CHCHCHCH HC C H CHCHCH CHCHCH CHCH CH
Etil... Penamaan alkana lengkap dengan substituennya .
alkana juga dapat bereaksi dengan Cl ketika campuran keduanya diradiasi dengan sinar
ultraviolet. dan CCl menurut reaksi . dan relatif inert. Meskipun demikian. Contohnya.. yaitu
memiliki afinitas yang rendah terhadap senyawa lain. Sifatsifat Alkana Alkana kadang kala
diacu untuk parafin Latin.pnj . alkana dapat bereaksi dengan senyawa lain dalam kondisi
yang sesuai. Tergantung pada jumlah kedua reaktan dan lama reaksi. Reaksi pembakaran
metana Selain itu. Hal ini sesuai dengan sifat alkana. produknya adalah karbondioksida dan
air serta membebaskan sejumlah energi dalam bentuk panas. Contohnya metana gas alam
bereaksi dengan oksigen menurut reaksi CH O CO HO kJ/mol Gambar . Alkana bereaksi
dengan oksigen selama proses pembakaran.Sutanto. produk substitusi hidrogen alkana oleh
atom klorida menghasilkan campuran produk klorinasi. CHCl. metana bereaksi dengan Cl
menghasilkan campuran produk yang terdiri dari CHCl. CHCl. prum affinis yang berarti
memiliki afinitas rendah.
Gugus Alkil Jika satu atom hidrogen dibebaskan dari sutau alkana maka diperoleh struktur
yang disebut alkil..pnj CH Cl CHCl Cl HCl CHCl Cl HCL CHCl HCl Cl CCl HCl Gambar .
Akibatnya titik didih dan titik lebur meningkat dengan semakin panjangnya rantai alkana.
Adanya rantai samping membuat molekul memiliki luas permukaan yang lebih kecil. Energi
dispersi meningkat sesuai dengan peningkatan ukuran molekul. akibatnya memiliki energi
dispersi rendah.C. Hal tersebut terjadi karena adanya energi dispersi yang lemah antar
molekul.C.dimetilpropana memiliki titik didih . . Perlu dicatat bahwa gugus alkitl tidak stabil
jika berdiri sendiri. Reaksi metana dengan Cl Alkana memperlihatkan peningkatan titik didih
dan titik lebur sesuai dengan peningkatan bobot molekulnya. Misalnya pentana. alkil
merupakan bagian dari molekul . tanpa cabang memiliki titik didih .Sutanto. titik didih
isopentana metil butana . Faktor lain yang mempengaruhi titik didih alkana adalah adanya
rantai samping cabang. sedangkan untuk neopentana .C.
karena karbon kuarterner sudah tidak mengikat hidrogen lagi. Gugus alkil diberi nama
sesuai dengan rantai alkananya dengan mengganti akhiran ana menjadi il.Sutanto. .
sekunder. Untuk karbon yang mengikat tiga karbon lain disebut karbon tersier. Atom karbon
yang mengikat dua atom karbon lain disebut karbon sekunder.. Contohnya alkil dari metana
adalah metil. Kombinasi antara alkil dengan gugus fungsi yang lain akan menghasilkan
ribuan senyawa. yaitu alkil primer. Atom karbon yang mengikat satu karbon lain disebut
karbon primer. Jika atom hidrogen pada karbonkarbon tersebut dihilangkan maka ada tiga
kemungkinan gugus alkil yang terbentuk. Contohnya H H OH H H NH H H C H C H H H C H
C H H Metana Gugus metil Metil alkohol Metanol Metilamina Gambar . Ada empat macam
atom karbon berdasarkan jumlahsubstituen karbon lain.pnj yang besar. sedangkan jika
mengikat empat karbon lain disebut karbon kuarterner. Alkil kuarterner tidak mungkin
terbentuk. dan tersier. sedangkan etana yang kehilangan satu hidrogen disebut etil. Metana
dan metil Gugus alkil dapat diperoleh dengan membebaskan hidrogen dari karbon terminal
ujung rantai atau dari atom karbon internal di tengah rantai.
maka senyawa tersebut memiliki rumus umum CHn atau CnHn. Sikloalkana Isomer CisTrans
dalam Sikloalkana Selain alkana dengan rantai terbuka. Beberapa contoh alkana dengan
gugus alkil yang dapat dibentuknya C. di alam juga terdapat alkana dalam bentuk cincin.pnj
H C HC CH HC H C CH C H HC CH Propana propil isopropil H C HC C H CH HC H C C H H
C HC CH C H CH Butana butil secbutil CH CH HC CH HC CH CH C H HC CH C CH
Isobutana isobutil tertbutil Gambar . . Apabila cincin sikloalkana adalah CH..Sutanto.
Senyawa tersebut dinamakan sikloalkana atau senyawa alisiklik alifatik siklik.
. prostaglandin. dilatasi bronkus. hormon yang mengatur secara luas bermacam fungsi
fisiologis manusia termasuk agregasi platelet darah.Sutanto. Beberapa contoh sikloalkana
sikloheksana Senyawasenyawa alosiklik dengan cincin berbeda terdapat berlebihan di alam.
memiliki cincin karbon lima anggota siklopenatana. dan penghambatan sekresi gastrin. tiga
cincin dengan enam anggota sikloheksana dan satu cincin lima anggota siklopentana. .
mengandung cincincincin yang terikat satu sama lain. O O H OH H OH H OH Gambar .pnj
siklopropana siklobutan siklopentana Gambar . Struktur prostaglandin E Steroid. seperti
kortison.. Contohnya.
Sutanto.pnj HOHC O CH O OH CH H H H O Gambar . Jika jumlah karbon dalam cincin
sama dengan jumlah karbon dalam substrituen. Akan tetapi jika jumlah karbon dalam
substituen lebih banyak dari pada karbon dalam cincin maka senyawa tersebut diberi nama
sebagai alkana tersubstitusi sikloalkil. CH CHCHCHCH Metilsiklopentana siklopropilbutana
Gambar . Contoh penamaan suatu sikloalkana ... Temukan rantai utama Hitung jumlah atom
karbon penyusun cincin dan jumlah karbon dalam substituennya. Penamaan sikloalkana a.
maka senyawa tersebut diberi nama sebagai sikloalkana tersubstitusi alkil. Struktur kortison .
sifat kimia sikloalkana mirip dengan alkana asikloik rantai terbuka. sikloalkana kurang
fleksibel dibandingkan dengan alkana rantai . Jumlah substituen dan beri nama Sikloalkana
tersubstitusi alkil atau halogen.pnj b. Isomer cistrans dalam sikloalkana Dalam beberapa hal.
mulailah penomoran dari atom karbon yang mengikat substituen tersebut.Sutanto. Contoh
penamaan beberapa sikloalkana tersubstitusi .. Untuk substituen kedua dan seterusnya
diberi nomor sekecil mungkin. Keduanya samasama non polar dan cenderung inert. CH Br
CH CH CHCH HC C H CH .dimetilsikloheksana Cl etilmetilsiklopentana
bromoetilmetilsikloheksana CHCH CH CH Br kloroetilmetilsiklopentana
bromometilsiklobutana Gambar . Pertama. Akan tetapi terdapat perbedaan mendasar.
ikatan yang terbentuk kurang bebas untuk berputar. Putaran pada ikatan karbonkarbon tidak
mungkin terjadi tanpa merusak cincin. Misalnya siklopentana. bentuknya adalah segitiga
rigid dan planar. Ikatan tunggal ikatan sigma pada alkana asliklik dapat berputar..pnj
terbuka.Sutanto. Struktur siklopropana. Tidak mungkin terjadi perputaran tanpa memecah
cincin . Perputaran ikatan tunggal karbonkarbon dalam etana Pada sikloalkana. H H C C H H
C H H Gambar .. H H H C H H C H H H H C H H C H Gambar .
HC CH HC H H H H CH Gambar .dimetilsiklopropana Tidak seperti isomer konstitusional
seperti pada butana dan isobutana dimana terdapat perbedaan urutan penempatan
atomatomnya..dimetilsiklopropana memiliki tempat ikatan yang sama. sikloalkana memiliki
dua sisi yaitu sisi atas dan bawah. Contohnya. Isomer . Kedua bentuk isomer merupakan
molekul yang stabil. Kedua isomer .pnj Oleh karena strukturnya yang siklik. dan dapat
dikonfersi dari bentuk satu ke bentuk lainnya tanpa memecah cincin atau tanpa membentuk
ikatan baru.dimetilsiklopropana. Pertama dengan dua gugus metil pada sisi yang sama.
kedua dengan gugus metil pada posisi yang berlawanan. Hal ini memungkinakn
sikloheksana memiliki kemungkinan isomerisme berdasarkan letak substituennya. Semuawa
senyawa yang memiliki posisi ikatan atom yang sama tetapi berbeda pada orientasi tiga
dimensinya disebut stereoisomer. ada dua bentuk isomer dari . tetapi berbeda pada posisi
atomatomnya.Sutanto. .
sedangkan trans.pnj Isomer konstitusional berbeda pada ikatan atomatomnya Stetreoisomer
posisi ikatan sama tapi berbeda pada posisi tiga dimensinya CH HC C H HC CH dan HC H C
HC H C H C H CH CH H H H CH Gambar .dimetilsiklopropana merupakan salah satu contoh
stereoisomer yang disebut isomer cistrans.untuk menyatakan posisi yang berlawanan.
.berarti terletak pada sisi yang sama.Sutanto.. Awalan cis. Isomer konstitusional dan
stereoisomer .
Sintesis Alkuna . Reduksi Alkena Hidrogenasi B. Alkuna . Struktur Elektronik Alkuna .
Reduksi Alkuna d. Struktur dan Stabilitas Karbokation . Review Reaksi Eliminasi b.
Pembentukan Anion Asetilida f. Penghitungan derajat Kejenuhan . Isomer CisTrans dari
Alkena .Sutanto. Alkena ALKENA dan ALKUNA g. Hidroksilasi alkena . Struktur Elektronik
Alkena . Pemutusan ikatan h. Adisi Halogen pada Alkena c. Stabilitas Alken . ReaksiReaksi
Akuna a. Pemecahan Oksidatif Alkuna e. Alkilasi Asetilida . Hidroborasi f. Penamaan Alkena
. Postulat Hammond . Aturan Markovniov . Hidrasi Alkuna Hidrasi alkuna Hidroborasi/
oksidasi alkuna c. Adisi radikal . Penataan Ulang Karbokation . Aturan Penandaan E dan Z .
Adisi HX dan X b.pnj A. Penamaan Alkuna . Pembentukan Halohidrin d. Adisi Air pada
Alkena e. Adisi Elektrofilik HX pada Alkena . Oksidasi Alkena . Reaksi dan Sintesis Alkena a.
Alkena Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap
karbonkarbon. . sebagai contohnya. merupakan pigmen warna kuning yang mewarnai
wortel. Alkena terdapat dalm jumlah berlebih di alam. dan pinen adalah senyawa terbanyak
dalam turpentin. Etilena. mengandung sebelas ikatan rangkap dua. Contohnya etilena/etena
memiliki rumus CH. dan hal ini membuat alkena disebut senyawa tidak jenuh.Sutanto.pnj A.
Penghitungan Derajat Kejenuhan Adanya ikatan rangkap dua membuat alkena memiliki
hidrogen lebih sedikit dibandingkan alkana pada jumlah karbon sama. Beta karoten
merupakan pro vitamin A. Beberapa contoh senyawa alkena di alam . HC H H CH H Etilena
H Alfa pinen CH Beta karoten Gambar . Contoh lainnya adalah beta karoten.. sedangkan
etana CH. adalah hormon tanaman yang memacu pematangan buah.
atau satu cincin dengan satu ikatan rangkap dua. Pengetahuan ini digunakan untuk
mengitung derajat ketidakjenuhan atau jumlah cincin/ikatan rangkap dalam suatu molekul..
atau dua cincin. Mari kita lihat struktur yang tak diketahui tersebut berdasarkan perhitungan
derajat ketidakjenuhannya . kemungkinan senyawa tak diketahui tersebut memiliki dua
ikatan rangkap dua. derajat ketidakjenuhan senyawa tersebut adalah dua.pnj H C H C H H H
H C H H C H H Etilena hidrogen lebih sedikit tidak jenuh Etana hidrogen lebih banyak Jenuh
Gambar . Dengan kata lain. karena C jenuh heksana memiliki rumus CH. rumus molekulnya
CH. atau satu ikatan rangkap tiga.Sutanto. senyawa yang tak diketahui tersebut memiliki dua
pasang hidrogen lebih sedikit dibandingkan heksana. Mari kita asumsikan bahwa kita ingin
menemukan suatu struktur hidrokarbon yang belum diketahui. Etilena vs etana Pada
umumnya. Dengan demikian. Bobot molekul senyawa yang diteliti adalah . tiap cincin atau
ikatan rangkap dalam molekul berhubungan dengan hilangnya dua hidrogen dari suatu
alkana CnHn.
Contohnya. H. O. atau I..pnj metil. H. .pentadiena sikloheksena bisikloheksana dua cincin
metilpentuna Gambar . Cl.Sutanto. dengan rumus CHO tetap sama dengan senyawa
hidrokarbon CH dan samasama memiliki derajat ketidakjenuhan sama dengan dua. Br.
Senyawa organohalogen C. Derajat ketidakjenuhan CHBr Senyawa organooksigen C.
Perkiraan struktur CH Perhitungan yang sama dapat digunakan juga untuk elemenelemen
lain selain karbon dan hidrogen. Atomatom halogen dapat dianggap sebagai pengganti
hidrogen. jadi senyawa hidrokarbon seperti CHBr ekuivalen dengan CH. dengan demikian
memiliki derajat ketidakjenuhan sama dengan satu.. X dimana X F. Oleh karena oksigen
dapat membentuk penghitungan dua ikatan maka dapat diabaikan dalam senyawa derajat
ketidakjenuhan. BrCHCH CHCHBr HCHCHCHCHH CH Derajat ketidakjenuhan terdapat satu
ikatan rangkap CHBr Gambar .
H C C H H C C C H N H H H H H C C H C C C H CH Derajat ketidakjenuhan punya satu
ikatan rangkap H H CHN Gambar . Derajat ketidakjenuhan CHN .. perbedaannya adalah
akhiran ana pada alkana diganti dengan ena pada alkena.. Penamaan Alkena Alkena
dinamai menggunakan aturan yang mirip dengan aturan dalam penamaan alkana. H. N.
sehingga senyawa organonitrogen memiliki kelebihan satu hidrogen dibandingkan
hidrokarbon biasa. Derajat ketidakjenuhan CHO Senyawa organonitrogen C. jumlah nitrogen
kita gunakan untuk mengurangi jumlah hidrogen.pnj HC CHCH CHCHOH HC CHCH CHCH
H Derajat ketidakjenuhan punya dua ikatan rangkap Gambar . Contohnya CHN ekuivalen
dengan CH dan memiliki derajat ketidakjenuhan sama dengan dua. .Sutanto. Oleh karena
itu. Atom N dapat membentuk tiga buah ikatan.
Contoh penamaan alkena tahap II c. mulailah dari ujung yang terdekat dengan rantai
samping. CHCH C HCHCHC C H HCHCHC BUKAN H CHCH C C H H Dinamai sebagai
pentena sebagai heksena. Tulis nama dengan lengkap. Tandai posisi ikatan rangkap
menggunakan nomor karbon ikatan rangkap yang paling . Temukan rantai karbon terpanjang
yang mengandung ikatan rangkap dan beri nama seperti menamai alkana tetapi digunakan
akhiran ena... CH CHCHCHCH CHCH CHCHCH CHCHCH Gambar . Jika ada dua ikatan
rangkap yang berjarak sama dari masingmasing ujungnya. Yang perlu diperhatikan adalah
jumlah dan posisi substituen dalam rantai.Sutanto.pnj a. dan tulis menurut urutan alfabetis.
Beri nama rantai induk hidrokarbon. Contoh penamaan alkena tahap I b. karena ikatan
rangkapnya tidak terdapat pada rantai karbon enam anggota Gambar . Jumlah atom karbon
dalam rantai. Mulailah memberi nomor pada atom karbon dari ujung rantai yang terdekat
dengan ikatan rangkap.
CH . Jadi.butadiena Gambar .dimetilsiklopentena CH metilsikloheksena Gambar . triena.
gunakan akhiran diena.. Jika terdapat lebih dari satu ikatan rangkap. dan
seterusnya.sikloheksadiena CH .. untuk substituen pertama harus memiliki penomoran
sekecil mungkin.Sutanto. Contoh penamaan sikloalkena . perbedaannya adalah bahwa
sikloalkena tidak memiliki ujung untuk mulai dan mengakhiri penomoran.pnj kecil dan
tempatkan nomor tersebut sebelum menulis nama induk alkena. CH CHCHCHCH CHCH
heksena CHCHCH CHCHCH metilheksena HCHC C HCHCHC etilpentena H C H H C CH C
C H CH metil. ikatan rangkap dianggap menempati posisi C dan C. Contoh penamaan
alkena tahap III Penamaan sikloalkena juga hampir sama.
Halangan untuk berputarnya ikatan adalah kekuatan ikatan pi itu sendiri. dan HCCHCH.
Sudut ikatan yang terbentuk adalah satu terhadap yang lainnya. dengan bahasa orbital
molekul. vinil dan allil .. ikatan rangkap dua karbonkarbon dapat dijelaskan dengan dua jalan.
sekitar kJ/mol kkal/mol . dengan bahasa ikatan valensi. HCCHadalah gugus vinil.
metilen.disebut dengan gugus allil. Struktur Elektronik Alkena Jika kita lihat lagi bab I. Kedua.
Catat bahwa CH adalah gugus metilen. akan tetapi pada ikatan rangkap hal ini tidak
mungkin. Pertama. HC gugus metilena HC C H HC C H C H gugus vinil gugus allil Gambar .
Pada alkana.Kimia Organik I Molekul alkena dapat menjadi substituen dari molekul yang
lebih besar. atom karbon terhibridisasi sp dan memiliki tiga orbital hibrid yang ekuivalen.
interaksi antara orbital p memicu pembentukan satu orbital ikatan dan satu orbital antiikatan
pi. Jika ikatan rangkap diputar maka harus memutus ikatan pi. masih memungkinkan
terjadinya putaran dalam ikatan karbonkarbon.
Kedua bentuk struktur tersebut disebut isomer cistrans.pnj . Oleh karena perputaran ikatan
tidak dapat terjadi. isomer butena Isomer cistrans tidak hanya terbatas untuk alkena saja.
kedua bentuk butena tidak dapat secara spontan mengalami interkonversi. Syaratnya adalah
kedua gugus yang terikat pada karbon ikatan rangkap adalah identik. HC CH HC H H
cisbutena H H CH transbutena Gambar . sedangkan jika posisinya berlawanan disebut
transbutena. Dua substituen ini artinya terdapat dua substituen selain hidrogen yang terikat
pada karbon ikatan rangkap. Isomer CisTrans dari Alkena Ikatan rangkap yang tidak dapat
berputar memberikan pengaruh kimia secara struktural. .Sutanto. Jika kedua gugus metil
berada pada posisi yang sama disebut cisbutena. Misalnya pada alkena dengan dua
substituen seperti butena.. Dua buah gugus metil pada butena dapat memiliki posisi yang
sama atau berlawanan. dan dapat dipisahkan. keduanya berbeda. tertapi dapat diterapkan
untuk senyawa lain.
Rumus umum isomer cistrans . . tetapi bagaimana jika alkena yang kita temukan memiliki
tiga substituen atau empat substituen Untuk kasus ini kita menggunakan penamaan
menggunakan sistem E dan Z.pnj A D B D kedua senyawa di samping adalah identik. Urutan
prioritas kita butuhkan untuk mengurutkan penomoran pada substituen. Aturan Penandaan E
dan Z Untuk membedakan isomer alkena dengan dua substituen dapat kita gunakan istilah
cistrans. dan merupakan isomer cistran Gambar .Sutanto. dan bukan isomer cistrans B D A
D B D A D B E A E kedua senyawa di samping tidak identik.. Jika substituen dengan prioritas
yang sama berposisi sama maka diberi tanda Z Zussamen sedangkan jika posisinya
berlawanan diberi tanda E Entgegen.
. Contoh urutan prioritas CIP . Aturanaturan tersebut adalah sebagai berikut Aturan Lihat
pada atom yang terikat langsung pada karbon ikatan rangkap lalu urutkan substituen
tersebut berdasarkan nomor atomnya. Cara penandaan E dan Z Aturan yang digunakan
untuk memberikan urutan prioritas disebut aturan CahnIngoldPrelog diambil dari nama
ilmuwan yang menemukannya.pnj rendah tinggi E gugus dengan prioritas sama berada pada
posisi berlawanan tinggi tinggi rendah tinggi Z gugus dengan prioritas sama berada pada
posisi sama rendah rendah Gambar . Br gt Cl gt O gt N gt C gt H rendah H tinggi Cl rendah
H rendah CH H C tinggi CH rendah H C tinggi Cl tinggi Eklorobutena Zklorobutena Gambar
..Sutanto.
Dengan aturan . .. Aturan Jika pengurutan prioritas tidak dapat dilakukan menggunakan
atom pertama yang terikat langsung pada karbon ikatan rangkap maka gunakan prioritas
atom berikutnya. H C H H C H C H O H O H C H H lebih rendah H H lebih tinggi lebih rendah
H lebih tinggi CH C CH H C CH CH C NH H C Cl H lebih tinggi H lebih rendah H lebih
rendah H lebih tinggi Gambar . Atom karbon yang terikat pada karbon ikatan rangkap.
sedangkan atom kedua pada gugus metil adalah hidrogen.Sutanto. masih mengikat satu
karbon lain. gugus etil menerima prioritas lebih tinggi dari pada metil karena etil memiliki
prioritas lebih tinggi pada atom kedua. Substituen CHCH dan CH memiliki prioritas yang
sama jika digunakan aturan karena kedua atom yang terikat langsung pada karbon ikatan
rangkap adalah atom karbon juga. sehingga substituen Cl menerima prioritas lebih tinggi
dibandingkan metil.pnj Klorin memiliki nomor atom lebih besar dibandingkan karbon. Contoh
pengurutan prioritas aturan .
C. pasanganpasangan berikut ini juga ekuivalen H C karbon ini mengikat H. O. C.. Contoh
pengurutan prioritas aturan . Contohnya. C. C. C. C.pnj Aturan Ikatan rangkap diangkap
sama dengan sebagai ikatan tunggal tetapi dengan jumlah sesuai dengan ikatan
rangkapnya. C C H EKUIVALEN DENGAN H karbon ini mengikat H. C C H karbon ini
mengikat H. H C O mengikat C dan C EKUIVALEN DENGAN H C O C O mengikat C dan C
mengikat H.Sutanto. C C karbon ini mengikat H. C C H C H karbon ini mengikat H. C C H H
C C karbon ini mengikat H. C Gambar . dan O analog dengan contoh di atas. dan O
mengikat H. C. C C C C karbon ini mengikat C C. memiliki ikatan rangkap antara karbon
dengan oksigen. hal ini dianggap sama dengan satu karbon mengikat dua buah oksigen. C.
C. C. O. C EKUIVALEN DENGAN C karbon ini mengikat C. substituen aldehid CHO.
Sutanto. H C C CH katalis asam H HC C C CH H HC Trans H Cis Gambar . Hal ini dapat
dilihat juga dari perhitungan panas pembakaran isomer cistrans yang diperlakukan dalam
asam kuat. kJ/mol.. Cara lain untuk menentukan kestabilan relatif suatu alkena adalah
dengan mereaksikan alkena dengan gas H menggunakan katalis seperti palladium atau
platinum. akan tetapi hal ini dapat terjadi dengan katalis asam kuat. Isomer cisalkena kurang
stabil karena memiliki tegangan sterik di antara kedua substituennya yang berposisi
sama.pnj . . kJ/mol pada suhu ruang. Jika kita menginterkonversi cisbutena dengan
transbutena dan mengikuti reaksi kesetimbangannya akan terlihat bahwa isomer transbutena
terdapat dalam jumlah berlebih dibandingkan isomer cisbutena yang hanya . Stabilitas
Alkena Telah diketahui bahwa alkena tidak dapat mengalami interkonversi cistrans secara
spontan. Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa cisbutena lebih tegang dibandingkan
transbutena dengan perbedaan . Kesetimbangan interkonversi cistransbutena. dapat
dihitung bahwa cisbutena kurang stabil dibandingkan transbutena dengan perbedaan nilai .
Dengan menggunakan konstanta kesetimbangan.
. G untuk cisbutena lebih tinggi dari G transbutena.Sutanto. Hidrogenasi butena Pada
diagram tingkat energi. Pada akhir reaksi kedua isomer butena tersebut berada pada tingkat
energi yang sama butana. cisbutena memiliki tingkat energi lebih tinggi dan karenanya
kurang stabil. Dengan kata lain. Artinya.pnj H C C CH H Pd CHCHCHCH Butana H Pd H C
C CH HC H transbutena HC H cisbetena Gambar . ENERGI CIS TRANS G Trans G Ciz
Butana LAJU REAK SI Gambar .. lebih banyak energi yang dilepas pada reaksi hidrogenasi
cisbutena dari pada reaksi hidrogenasi transbutena. Diagram tingkat energi reaksi
hidrogenasi isomer butena .
Tabel .pnj Alkena akan lebih stabil dengan peningkatan jumlah substituennya. Panas
hidrogenasi beberapa alkena Substitusi Alkena HCCH CHCHCH Hhidrogenasi kJ/mol
kkal/mol . Lebih banyak substituen yang ada maka akan lebih banyak kesempatan untuk
hiperkonjugasi. . Kedua.. . . .Sutanto. Ikatan antara karbon sp dengan karbon . sehingga
alkena menjadi semakin stabil. kekuatan ikatan juga merupakan faktor penting dalam
stabilitas alkena. . . menyetabilkan interaksi antara orbital ikatan CC pi antiikatan dengan
orbital ikatan CH sigma pada substituen tetangganya. Monosubstitusi CHCHCHCH
CHCHCHCH CHCHCHCH cis Disubstitusi CHCHCHCH trans CHCCH Trisubstitusi
Tetrasubstitusi CHCCH CHCCCH Stabilitas alkena merupakan hasil gabungan dua faktor.
Hal ini karena dengan peningkatan jumlah substituen pada alkena akan menurunkan H
hidrogenasi. . . Pertama adalah hiperkonjugasi.
kita menemukan bahwa isomer monosubstitusi memiliki sati ikatan spsp dan satu ikatan
spsp. sp sp H C C H C H CH sp sp H C C H sp sp C CH H sp sp sp sp butena lebih stabil
butena kurang stabil Gambar . Stabilitas butena dengan butena.Sutanto. jika kita
membandingkan butena dengan butena. Adisi Elektrofilik HX pada Alkena Dasar untuk
memahami reaksi adisi alektrofilik HX halida asam pada alkena adalah alkena dapat
bertindak sebagai nukleofil dalam reaksi polar. Dua elektron akan membentuk satu ikatan
antara hidrogen dari HBr dengan karbon ikatan rangkap. Ikatan rangkap karbonkarbon kaya
akan elektron dan dapat disumbangkan kepada spesies HBr elektrofilik. Reaksi dimulai
dengan serangan elektrofil HBr pada ikatan . Contohnya reaksi metilpropena dengan
menghasilkan bromometilpropana.pnj sp lebih kuat dari pada ikatan antara karbonkarbon sp.
Hasilnya adalah . dengan demikian. sedangkan untuk isomer disubstitusi memiliki dua ikatan
spsp.. Semakin banyak ikatan spsp maka alkena akan semakin stabil. .
sehingga dapat bereaksi dengan nukleofil dengan menerima pasangan elektron bebas dari
nukleofil tersebut.m en y u m b an g k a n p asan g a n elek tron beb asnya pada karbon
berm uata n p o sitif. Reaksi adisi HBr pada metilpropena .. Karbokation bereaksi dengan Br
menghasilkan ikatan CBr dan menghasilkan produk akhir reaksi adisi.Sutanto. Di sini yang
bertindak sebagai nukleofil adalah Br. m em b entu k ik atan C B r dan m enetralkan Br m u a
tan p o sitif d a ri a to m k a rb o n C terseb u t H C H C CH CH H C Gambar .pnj intermediet
karbokation yang bersifat elektrofilik. H C H C H C C H H Br elek tron pi m en y erang H B r
seh in g g a terb e n tu k ik atan C H dan karbon b erm u atan p o sitif Br H C C H H C H C H
in term ed iet k a rb ok atio n B r .
tetapi keseluruhan reaksi adalah eksergonik G bernilai negatif..Sutanto. Diagram energi
reaksi adisi elektrofilik HBr pada metilpropena Reaksi adisi elektrofilik tidak hanya untuk HBr
saja. protonasi alkena menghasilkan intermediet kation. Akan tetapi sekali terbentuk. tetapi
bisa juga menggunakan HCl dan HI. Tingkat energi intermediet lebih tinggi dibandingkan
tingkat energi alkena awal. karbokation tersebut dengan cepat bereaksi dengan nukleofil dan
menghasilkan produk akhir reaksi adisi.pnj Diagram energi reaksi adisi elektrofilik memiliki
dua puncak transition state yang dibatasi oleh pembentukan intermediet karbokation.
transition state pertama intermediet karbokation transition state kedua ENERGI G CH H CC
CH Br G CH CH C CH H Br G CH H CC CH LAJU REAKSI Br Gambar . berjalan relatif
lambat. Tahap pertama. .
Pada kenyataannya tidaklah demikian. pada tahun mengusulkan suatu aturan yang
kemudian dikenal dengan aturan Markovnikov. Reaksi adisi HBr pada metilpropena Seorang
ahli kimia Rusia. Contoh adisi alkena oleh HCl dan HI.. Semestinya akan terbentuk dua
produk dari reaksi adisi yang berlangsung. Bagaimanakah hal ini dapat terjadi HC C HC
metilpropena CH H Cl CH eter Cl C CH HC HC CH C H Cl CH klorometilpropana
klorometilpropana TIDAK TERBENTUK Gambar . Vladimir Markovnikov. . Orientasi Adisi
Elektrofilik Aturan Markovnikov Coba kita lihat lagi reaksi antara metilpropena dengan HBr.
yang terbentuk hanya bromometilpropana. yaitu .pnj HC C HC metilpropena CH H Cl CH
eter Cl C CH CH klorometilpropana I CHCHCHCH CH pentena KI/ HI HPO CHCHCHCH CH
iodopentana Gambar .Sutanto. yaitu bromometilpropana dan bromo metilpropana..
sedangkan X menyerang karbon yang lebih tersubstitusi.Sutanto. . hidrogen menyerang
karbon yang kurang tersubstitusi. Contoh penerapan aturan Markovnikov Ketika terdapat
alkena di mana karbonkarbon yang memiliki ikatan rangkap mempunyai substituen dengan
derajat yang sama maka terbentuk produk campuran.. mengikat dua gugus alkil H C C H C
metilpropena CH H Cl tidak ada gugus alkil yang terikat pada karbon ini CH eter Cl C CH CH
klorometilpropana mengikat dua gugus alkil Br CH H mengikat satu gugus alkil
metilsikloheksena H Br eter H H bromometilsikloheksana CH Gambar .pnj Pada reaksi adisi
HX pada alkena.
Umumnya reaksinya menghasilkan produk adisi Markovnikov. H C C H C C H C
metilpropena HC CH HC karbokation H Cl CH CH C CH H C CH H Cl karbokation CH
klorometilpropana H C CH H C CH C H Cl Gambar . karbokation yang lebih tersubstitusi
akan terbentuk sebagai intermediet dari pada yang karbokation yang kurang tersubstitusi.
Pembentukan produk yang lebih stabil klorometilpropana TIDAK TERBENTUK Halida asam
HX dapat juga mengadisi alkena dengan mekanisme yang mirip seperti di atas. Misalnya
adisi HBr .. Adisi HBr pada pentena Oleh karena karbokation terlibat sebagai intermediet
dalam reaksi ini maka aturan Markovnikov dapat diulangi Dalam reaksi adisi HX pada
alkena.Sutanto.pnj samasama mengikat satu gugus alkil CHCHCH CHCH pentena H Br eter
Br Br CHCHCH CHCH CHCHCH CHCH bromoprntana bromopentana Gambar ..
hasil adisi radikal bebas ialah bromopropana bukan bromopropana.. di mana Br akan
mengadisi pada atom karbon yang lebih tersubstitusi aturan Markovnikov. Contoh reaksi
adisi non Markovnikov Stabilitas radikal bebas seperti halnya karbokation.pnj pada alkena.
bukan dengan mekanisme ion. Akan tetapi jika terdapat O atau perksida ROOR. Pada
contoh di atas. Pembentukan radikal Br ROOR RO RO HBr ROH Br Br Br Adisi radikal Br
kepada alkena Br Radikal sekunder LEBIH STABIL Radikal primer KURANG STABIL
Pembentukan produk Br H Br Br Br Bromopropana Gambar . berurutan sebagai tersier gt
sekunder gt primer. Hidrogen klorida tidak menjalani adisi radikal bebas kepada alkena
karena relatif lambatnya pemecahan . adisi HBr berjalan dengan mekanisme radikal
bebas.Sutanto. Reaksinya dinamai adisi nonMarkovnikov.
Struktur elektronik dari karbokation Untuk memahami stabilitas karbokation lebih lanjut.
pembentukan karbokation tersier lebih stabil dibandingkan karbokation primer. Dari hasil hal
penelitian. Ingat bahwa karbokation yang lebih tersubstitusi lebih stabil .. orbital p kosong R
C R Rquot Gambar . ini karena didapat hanya klorointermediet metilpropana. . dan
karbokation dengan satu substituen alkil karbokation primer.menghasilkan alkil klorida.
Selain itu.pnj homolisis HCl menjadi radikal bebas. karbokation memiliki orbital p kosong
yang tegak lurus terhadap ketiga substituennya. Struktur dan Stabilitas Karbokation
Karbokation memiliki struktur trivalen dengan karbon tersubstitusi sp.Sutanto. metilpropena
dapat bereaksi dengan H dan menghasilkan karbokation yang memiliki tiga substituen metil
karbokation tersier. Hidrogen iodida juga tidak menjalani reaksi ini karena adisi radikal I
kepada alkena bersifat endoterm dan terlalu perlahan untuk mendukung reaksi berantai .
Karbokation mampu bereaksi dengan suatu nukleofil. misalnya Cl. mari kita lihat contoh
berikut ini.
semakin banyak gugus alkil yang terikat pada karbokation maka karbokation tersebut
menjadi semakin stabil. Urutan stabilitas karbokation Mengapa karbokation yang lebih
tersubstitusi lebih stabil Ada dua alasan mendasar untuk menjawab pertanyaan tersebut.
yaitu adanya efek induksi dari substituen dan hiperkonjugasi. Urutan stabilitas karbokation
adalah sebagai berikut H H C H Metil KURANG STABIL R C H R C R R C R H Primer H
Sekunder R Tersier LEBIH STABIL STABILITAS Gambar .. sehingga dapat menyetabilkan
muatan positif pada karbokation.. Gugus alkil merupakan gugus pemberi elektron.pnj
dibandingkan karbokation yang kurang tersubstitusi. R C R R C R R H H R C H H H C H
terdapat tiga alkil yang menyumbang elektron terdapat dua alkil yang menyumbang elektron
terdapat satu alkil yang menyumbang elektron metil tidak ada alkil yang menyumbang
elektron Gambar . Efek induksi dari gugus alkil . sedangkan atom hidrogen tidak dapat
menyumbangkan elektron.Sutanto. Dengan demikian. Efek induksi mengakibatkan
pergeseran elektron dalam ikatan sigma yang diakibatkan perbedaan elektronegativitas atom
tetangga.
tampak bahwa terdapat dua ikatan CH yang berposisi paralel dan karenanya dapat
melakukan hiperkonjugasi.. Interaksi antara orbital ikatan sigma dengan orbital kosong p
dapat menyetabilkan karbokationnya dan menurunkan energinya pula. Postulat Hammond
Materi penting dalam memahami reaksi adisi elektrofilik pada bab ini adalah .pnj
Hiperkonjugasi. Pada gambar . Orbital molekul dalam karbokation etil . berhubungan dengan
stabilitas alkena tersubstitusi. berhubungan dengan interaksi antara orbital kosong p dengan
orbital ikatan sigam CH tetangganya. Contohnya. sehingga semakin menyetabilkan
karbokation tersebut. hiperkonjugasi yang terjadi pada karbokation etil.Sutanto. Semakin
banyak gugus alkil yang terikat pada karbokation maka kesempatan untuk melakukan
hiperkonjugasi semakin besar. H C H C H H H Gambar .
Sutanto. Postulat ini menjelaskan hubungan antara stabilitas karbokation dengan kecepatan
reaksi dengan cara melihat tingkat energi dan struktur transition state. sedangkan kecepatan
reaksi ditentukan oleh G. Adisi elektrofilik pada alkena asimetris akan menghasilkan
karbokation yang lebih tersubstitusi yang kemudian dengan cepat bereaksi dengan nukleofil
menghasilkan produk akhir. Kedua nilai tersebut tidak berhubungan secara langsung. Lebih
lanjut. Penjelasan tentang hubungan antara stabilitas karbokation dengan kecepatan reaksi
pertama kali dijelaskan oleh Hammond pada tahun . Urutan stabilitas karbokation adalah
karbokation tersier gt sekunder gt primer gt metil. . Umumnya. b.pnj a. penjelasan tersebut
dikenal dengan insitah Postulat Hammond. Pertanyaan berikutnya adalah bagaimana
karbokation dapat mempengaruhi kecepatan reaksi dan menjadi penentu struktur produk
akhir Padahal karbokation ditentukan oleh G. karbokation yang lebih stabil akan
menghasilkan produk akhir dengan lebih cepat dibandingkan karbokation yang kurang stabil.
energi transition state mirip dengan reaktan dan energi produk lebih rendah dibandingkan
enegi reaktan. Transition state Transition state merepresentasikan energi maksimum.
Sebaliknya pada reaksi eksergonik. Pada gambar . memperlihatkan tahap reaksi endergonik
a dan tahap reaksi eksergonik b. tingkat energi transition state tidak berbeda jauh dengan
tingkat energi produk dan tingkat energi produk lebih tinggi dari pada reaktan. dalam reaksi
endergonik. Dalam reaksi endergonik. energi transition state mirip dengan produk. karena
memiliki umur yang sangat singkat.Sutanto. . Mereka memiliki energi aktivasi yang tinggi dan
segera membentuk spesies yang stabil. postulat Hammond menyatakan bahwa kita dapat
menggambarkan bentuk transition state dengan menggambar bentuk yang paling mendekati
dengan struktur yang paling stabil.. Dengan kata lain.pnj reaksi lebih lambat intermediet
kurang stabil reaksi lebih lambat intermediet kurang stabil ENERGI intermediet lebih stabil
reaksi lebih cepat Laju Reaksi ENERGI reaksi lebih cepat Laju Reaksi intermediet lebih stabil
a b Gambar . Bentuk transition state tidak dapat diisolasi.
pnj Transition state Transition state ENERGI produk ENERGI Reaktan produk Reaktan Laju
Reaksi a Laju Reaksi b Gambar . struktur transition state mirip dengan struktur karbokation.
Karbokation yang lebih stabil dibentuk lebih cepat karena kestabilannya direfleksikan dalam
transition state yang membentuknya. dengan demikian terlibat juga dalam menyetabilkan
bentuk transition state. . Dengan demikian.. Oleh karena adanya substituen alkil dapat
menyetabilkan karbokation. Salah satu faktor yang mempengaruhi kestabilan intermediet
karbokation adalah kestabilan transition state.Sutanto. Diagram energi dalam reaksi
endergonik dan eksergonik Bagaimana postulat Hammond dapat diterapkan dalam reaksi
adisi elektrofilik Pembentukan karbokation oleh protonasi adalah tahap reaksi endergonik.
pnj H Br R C R ALKENA C R HBr R R C R Transition state C R R H R C R Karbokation C R
R Gambar .Sutanto. Transition state ini distabilkan melalui hiperkonjugasi dan efek induksi
dengan cara yang sama dengan penyetabilan karbokation.. Lebih banyak gugus alkil yang
terikat maka akan membuat transition state menjadi lebih stabil dan pembentukan transition
state akan menjadi lebih cepat. . kita dapat membayangkan sebuah struktur di mana atom
karbon dalam alkena mengalami rehibridisasi dari sp menjadi sp dan menghasilkan atom
karbon bermuatan positif. Struktur hipotetik transition state dalam reaksi protonasi alkena
Karena transition state pada protonasi alkena mirip dengan karbokation.
. reaksi HCl dengan metilbutena menghasilkan klorometilbutana di samping produk yang
diharapkan.pnj . yang dihasilkan dari protonasi metilbutena. Hidrida shift yaitu perpindahan
hidrogen bersama pasangan elektronnya H dari atom karbon ke karbon tetangganya dalam
satu molekul. Whitmore pada tahun menemukan adanya reaksi penataan ulang yang terjadi
selama reaksi adisi HX pada alkena. yaitu klorometilbutana.Sutanto. hal ini akan sulit untuk
menemukan bagaimanakah terjadi penataan ulang. Reaksi metilbutana dengan HCl
Bagaimanakah pembentukan klorometilbutana dapat dijelaskan Jika reaksinya berjalan
dalam satu tahap. . C. Intermediet karbokation sekunder. menata kembali strukturnya
menjadi karbokation tersier yang lebih stabil melalui hidrida shift. Contohnya. Cl H C C H Cl
C H HC HC H C C H H H C H H HC HC C C H H C H HCl HC HC H H metilbutena
klorometilbutana klorometilbutana Gambar . Penataan Ulang Karbokation Frank. tetapi jika
tahapan reaksinya lebih dari satu maka penataan ulang dapat dijelaskan. Whitmore
menjelaskan bahwa intermediet karbokationlah yang mengalami penataan ulang.
dimetilbutana.dimetilbutena menghasilkan campuran sama banyak kloro.dimetilbutana
Gabar . .dimetilbutena dengan HCl. Pada dasarnya.pnj Penataan ulang karbokation juga
dapat terjadi melalui perpindahan Contohnya gugus reaksi metil antara bersama pasangan
elektronnya. Reaksi . dengan HCl . penataan ulang karbokation bertujuan untuk membentuk
karbokation yang lebih stabil. CH HC HC C C H metilbutena CH HC HC C C H H C H HC C
HC HC Karbokation H C H H Cl H C C H H H H Karbokation Cl Cl CH HC HC Cl C C H C H
H H HC C HC HC Cl C H C H H H kloro.Sutanto..dimetilbutana dan produk penataan ulang
yaitu kloro.dimetilbutana kloro.
Senyawasenyawa lain yang dapat dibuat dari alkena a. Preparasi Alkena. dan
senyawasenyawa apa saja yang dapat dibuat dari alkena.pnj . Reaksi dan Sintesis Alkena
Pada pokok bahasan ini akan kita pelajari bersama tentang bagaimana membuat
alkena.Dihalida X Epoksida Alkil Halida Gambar .. .Diol Alkohol X C C OH C C C O
Halohidrin ALKENA Senyawa Karbonil X C C X C H C C C C . H H C C OH C C H Alkana
HO C C OH . Review Reaksi Eliminasi Sifat kimia dari alkena didominasi oleh reaksi adisi.
sedangkan pembuatan alkena didominasi oleh reaksi eliminasi. contoh lain reaksi adisi pada
alkena.Sutanto.
X C C X Y Adisi Eliminasi C C Y Gambar . Sedangkan eliminasi melibatkan lepasnya HBr
atau HO dari alkil halida atau alkohol dan membentuk alkena. Contohnya.
Dehidrohalogenasi biasanya terjadi pada alkil halida yang diperlakukan dengan basa kuat
seperti kalium hidroksida. Contoh reaksi dehidrohalogenasi Dehidrasi biasanya terjadi
dengan memperlakukan alkohol dalam asam kuat. dan dehidrasi.. Reaksi umum adisi dan
eliminasi Reaksi eliminasi pembentukan alkena yang paling umum adalah
dehidrohalogenasi. . lepasnya HX dari alkil halida. Contohnya ketika bromosikloheksana
ditreatmen dengan KOH dalam larutan alkohol H Br KOH CHCHOH H H H KBr H HO
Gambar . metilsikloheksena dibentuk ketika metilsikloheksanol dihangatkan dengan larutan
asam sulfat dalam pelarut tetrahidrofuran. lepasnya air dari alkohol..pnj Reaksi adisi bisa
melibatkan HBr atau HO untuk membentuk alkil halida atau alkohol.Sutanto.
Reaksi dehidrasi metilsikloheksanol b.. HO THF. Reaksi etena dengan Cl Fluorin sangat
reaktif sehingga sangat sukar mengontrolnya. sedangkan iodin sangat tidak reaktif. reaksi
bromin dengan alkena melibatkan reaksi adisi elektrofilik Br pada alkena menghasilkan
karbokation yang bereaksi lebih lanjut dengan Br. Contohnya reaksi etena dengan Cl
menghasilkan . Berdasarkan apa yang telah kita pelajari sebelumnya. . sehingga keduanya
jarang digunakan dalam reaksi ini.Sutanto.dihalida.dikloroetana Gambar . CH
metilsikloheksena HO metilsikloheksanol Gambar . Produk reaksi tersebut digunakan
sebagai pelarut dan bahan awal untuk Cl H etena Cl H C membentuk Cl C H polivinilklorida
PVC. H C H C H H H .dikloroetana.menghasilkan produk dibromoalkana. Adisi Halogen pada
Alkena Bromin dan klorin dapat mengadisi alkena dan menghasilkan ..pnj CH OH HSO.
dibromosikloheksana H sikloheksena Gambar .pnj H Br Br H Br Br H Br H Br H . Ketika
suatu sikloalkena diadisi oleh Br maka yang terbentuk hanya isomer trans saja.. Ion tersebut
dibentuk dalam satu tahap melalui interaksi alkena dengan Br dan secara bersamaan
melepas Br. satu dari sisi atas sedangkan yang satu dari sisi bawah.. Br H Siklopentena H Br
Br H Br H H H Br Br trans. Hal ini jelas apabila kita tinjau dari segi stereokimia. artinya atom
bromin menyerang dari kedua sisi yang berlawanan pada ikatan rangkap. Kita menyebut
reaksinya sebagai antistereokimia. tetapi tidak sesuai dengan fakta yang
terjadi.dibromosiklopentana cis. Bagaimana reaksi Br dengan siklopentena dapat dijelaskan
menggunakan antistereokimia . mereka menyatakan bahwa intermediet yang terbentuk
bukanlah karbokation.Sutanto. Reaksi adisi Br pada sikloheksena Meskipun reaksi di atas
dapat dipertanggungjawabkan. Reaksi antistereokimia siklopentena dengan Br Penjelasan
lengkap mengenai reaksi antistereokimia dijelaskan oleh George Kimball dan Irving Roberts.
tetapi ion bromonium RBr.dibromosiklopentana TIDAK TERBENTUK Gambar .
Sutanto,pnj
Mirip dengan reaksi umum di atas, tahap pertama dibentuk intermediet ion bromonium.
Tahap kedua ion tersebut bereaksi dengan Br pada sisi yang berlawanan dengan posisi Br
pertama dan menghasilkan produk trans.
Br H Br H Siklopentena H Br H Br Intermediet Ion bromonium H Br H Br
trans,dibromosiklopentana
Gambar .. Reaksi antistereokimia siklopentena dengan Br
c. Pembentukan Halohidrin Beberapa macam reaksi adisi alkena dapat terjadi dengan
senyawa lain. Misalnya, alkena bereaksi dengan HOCl atau HOBr di bawah kondisi yang
sesuai menghasilkan ,dihaloalkohol, yang kemudian disebut halohidrin. Pembentukan
halohidrin tidak terjadi secara langsung antara alkena dengan HOBr atau HOCl. Adisi terjadi
secara tidak langsung melalui reaksi alkena dengan Br atau Cl dengan adanya air.
X HO Alkena X HO Halohidrin HX
Gambar .. Reaksi umum pambentukan halohidrin
Sutanto,pnj
r e a k s i a n ta r a a lk e n a d e n g a n B r m e n g h a s ilk a n in te r m e d ie t io n b r o m
o n iu m
H
CH
H
Br
Br
HC
Br
A ir b e r t in d a k s e b a g a i n u k le o fil , d en g a n m e n g g u n a k a n p a sa n g a n C
e le k t r o n b e b a s n y a m e m b u k a H c in c in io n b r o m o n iu m . O le h k a r e n a H
C o k s ig e n m e n y u m b a n g k a n e l e k t r o n , a k ib a t n y a o k s ig e n m e n ja d i b
e r m u a t a n p o s it if
Br H
CH
CH
H
O
H
CH
HH
L e p a s n y a p r o to n H
d ari
HC
OH
o k s ig e n m e n g h a s ilk a n H O d a n b r o m o h id r in n e tr a l
H
O
H
Br H H C
CH
H
OH
HO
Gambar .. Reaksi alkena dengan Br dalam medium air
Kita telah melihat bahwa ketika Br bereaksi dengan alkena akan terbentuk intermediet ion
bromonium siklik yang kemudian bereaksi dengan Br. Tahap kedua ini merupakan tahap
adisi nukleofilik. Dengan adanya air, maka setelah tahap pertama akan
Sutanto,pnj
terdapat ion Br dan air. Keduanya dapat bertindak sebagai nukleofil, tetapi air lebih kuat
dibandingkan dengan ion Br. Dengan demikian pada tahap kedua, yang bereaksi bukan
Brmelainkan air dan menghasilkan halohidrin.
d. Adisi Air pada Alkena Oksimerkurasi Air mengadisi alkena menghasilkan alkohol,
prosesnya disebut hidrasi. Reaksinya terjadi ketika alkena direaksikan dengan air dengan
katalis asam kuat HA, mekanisme reaksinya mirip dengan adisi HX. Tahap pertama terjadi
protonasi pada karbon ikatan rangkap menghasilkan intermediet karbokation yang kemudian
bereaksi dengan air menghasilkan alkohol terprotonasi ROH. Lepasnya H dari alkohol
terprotonasi akan menghasilkan alkohol dan pembentukan kembali katalis asam. Di dalam
laboratorium, alkena biasanya dihidrasi
menggunakan prosedur oksimerkurasi. Ketika alkena ditreatmen dengan merkuriII asetat
HgOCCH, biasanya disingkat HgOac dalam pelarut tetrahidrofuran berair, maka adisi
elektrofilik pada ikatan rangkap terjadi secara cepat. Intermediet organomerkuri yang
terbentuk kemudian direaksikan dengan natrium borohidrida NaBH dan menghasilkan
alkohol.
Sutanto,pnj
reaksi antara alkena dengan asam HA menghasilkanintermediet karbokation
HC C HC C
HHHA
metilpropena
O
Air bertindak sebagai nukleofil, dengan menggunakan pasangan elektron bebasnya untuk
menetralkan meatan positif pada karbokation. Oleh karena oksigen menyumbangkan
elektron, akibatnya oksigen menjadi bermuatan positif
H HC C HC C H H H
HA
H O HC C
HHCHH
A
Lepasnya proton H dari oksigen menghasilkan HO dan alkohol netral
OH HC C
CH
HCHHHA
CH
metilpropanol
Gambar .. Mekanisme reaksi adisi air pada alkena dengan katalis asam
HgOAc CH O H H OAc Lepasnya ptoton H menghasilkan produk adisi organomerkuri
HgOAc CH OH HOAc Perlakuan menggunakan Natrium borohidrida akan menggantikan Hg
dengan H. Reaksi oksimerkurasi metilsiklopentena ..Sutanto.dan menghasilkan alkohol
NaBH CH OH Hg Gambar .pnj OAc CH Adisi elektrofilik oleh merkuri asetat pada alkena
akan menghasilkan intermediet ion merkurinium OAc Hg CH OAc OH Hg OAc ion
merkurinium Intermediet Air bertindak sebagai nukleofil menggantikan ikatan Hg pada
karbon yang lebih tersubstitusi.
.Sutanto. reaksi organomerkuri dengan natrium borohidrida. Hidroborasi Satu dari banyak
metode pembuatan alkohol adalah mereaksikan alkena dengan boran. Catat bahwa gugus
OH dari air menyerang atom karbon yang lebih tersubstitusi. Tahap akhir. H H B H Boran
Tetrahidrofuran O H H B H Kompleks BHTHF O Gambar . BH akan menerima pasangan
elektron dari pelarut dalam reaksi asambasa . Pembentukan komplek HBTHF Boran sangat
reaktif karena hanya memiliki enam elektron dalam kulit terluarnya. e. melibatkan adisi ikatan
BH dari boran BH pada alkena dan membentuk intermediet organoboran RBH. dan H
menyerang karbon yang kurang tersubstitusi. Dalam pelarut tetrahidrofuran. Reaksinya
dinamakan hidroborasi. reaksinya sangat kompleks dan melibatkan reaksi radikal.pnj
Reaksinya diawali dengan adisi elektrofilik Hg pada alkena untuk menghasilkan intermediet
ion merkurinium yang strukturnya mirip dengan ion bromonium. Adisi nukleofilik dari air
diikuti dengan lepasnya proton kemudian menghasilkan produk organomerkuri yang stabil.
. dan dibentuk ikatan OH pada ketiga karbon tersebut. akan terjadi reaksi oksidasi.. boron
digantikan oleh OH dengan stereokimia yang sama menghasilkan adisi air syn
nonMarkovnikov. trisikloheksilboran dengan hidrogen peroksida HO dalam larutan basa.
reaksi adisi berjalan dengan cepat sebanyak tiga kali dan menghasilkan trialkilboran.
Contohnya satu mol boran bereaksi dengan tiga mol ekuivalen Ketika sikloheksena
menghasilkan diperlakukan trisikloheksilboran. disebut syn stereokimia lawan dari anti di
mana boron mengadisi karbon yang kurang tersubstitusi. Hasilnya adalah tiga molekul
sikloheksanol.Sutanto. Tiga ikatan CB diputus.pnj Lewis untuk melengkapi oktet dari boron
dan membentuk komplek HBTHF yang stabil. OH BH THF B HO OH HO BOH Sikloheksena
Trisikloheksilboran Sikloheksanol Gambar . Selama proses oksidasi. Ketika suatu alkena
direaksikan dengan BH dalam pelarut THF. Reaksi sikloheksena dengan BH Tahapan reaksi
Boron dan hidrogen menyerang karbon ikatan rangkap pada sisi yang sama.
Serangan boron terjadi pada karbon yang kurang terintangi. berarti berada pada satu sisi
atau muka yang sama H H B H H H B H garis putusputus menandakan ikatan setengah
terbentuk dan setengah terputus H BH Gambar .pnj Reaksi hidroborasi alkena berlangsung
dalam satu tahap. Suatu reaksi adisi di mana dua spesi mengadisi pada satu sisi disebut
cisadisi atau synadisi. . Syn sama dengan Cis. Reaksi umum hidroborasi alkena Faktor sterik
kemungkinan besar terlibat dalam menentukan regiokimia dari hidroborasi. di mana ikatan
CH dan CB dibentuk pada saat yang sama dan pada sisi yang sama terhadap ikatan
rangkap..Sutanto. Dalam reaksinya akan ditemukan bentuk transition state yaitu cincin
empat anggota.
pnj f. H H Alkena H Katalis H Alkana Gambar . oksidasi merupakan pembentukan ikatan
karbonoksigen. sedangkan reduksi merupakan pembentukan ikatan
karbonhidrogen.Sutanto. H CH H. Kita menyebut reaksi ini dengan istilah reaksi hidrogenasi
atau reduksi. Umumnya. Kompleksasi katalis dengan alkena kemudian terjadi melalui orbital
kosong dari logam yang berinteraksi dengan . Reaksi hidrogenasi umumnya terjadi dengan
syn stereokimia. dalam kimia organik. Reaksi umum reduksi alkena Platinum dan paladium
sangat sering digunakan sebagai katalis dalam reaksi hidrogenasi alkena ini. kedua hidrogen
masuk dalam posisi yang sama pada atom karbon ikatan rangkap.. PtO CHCOH CH H CH
CH Gambar . Reaksi hidrogenasi . Reduksi Alkena Hidrogenasi Alkena dapat bereaksi
dengan H dengan katalis logam menghasilkan alkana. Catat bahwa oksidasi dan reduksi
pada kimia organik berbeda dengan konsep oksidasi reduksi dalam kimia
anorganik.dimetilsikloheksena Tahap pertama reaksi adalah penempelan H pada permukaan
katalis..
aldehid. akan tetap tidak berubah ketika molekul tersebut dihidrogenasi.pnj elektron pi
alkena. Hidrogenasi pinen Alkena umumnya lebih reaktif dibandingkan gugus fungsi lainnya
terhadap reaksi hidrogenasi. hidrogen disisipkan pada ikatan rangkap dan menghasilkan
alkana. karena yang akan bereaksi adalah alkenanya.Sutanto. Gugus fungsi seperti keton.
dengan demikian reaksinya berlangsung selektif. Pada tahap akhir. HC CH Bagian atas
ikatan rangkap terblokir oleh keberadaan gugus metil ini HC H Pd/C CH Alfa pinen H H CH
TIDAK TERBENTUK CH H HC CH H H CH H Gambar . dan nitril. O H Pd/C dalam etanol O
Sikloeksenon Sikloheksanon Gugus keton tidak tereduksi Gambar . Hal menarik dalam
reaksi hidrogenasi alkena adalah reaksi sangat sensitif terhadap rintangan sterik di sekitar
ikatan rangkap.. ketika berada bersama alkena dalam sebuah molekul.. Hidrogenasi
sikloheksenon . ester.
Reaksi terjadi secara syn stereokimia dan menghasilkan . Osmat siklik O HC O Os O O
NaHSO HO HC Cis.siklopentadiol HC OH OH Gambar . NaHSO HO C C OH . Reaksi umum
hidroksilasi alkena Hidroksilaksi alkena tidak melibatkan pembentukan intermediet
karbokation tetapi intermediet cyclic osmate yang terbentuk dalam satu tahap adisi OSO
pada alkena. Oksidasi Alkena Hidroksilasi dan Pemutusan Ikatan .Sutanto.. C Alkena C .pnj
g.dimetil. atau disebut diol. Dapat terjadi dengan mereaksikan alkena dengan osmium
tetroksida.dialkohol.diol Gambar ..Dimetilsiklopentena HC Intermediet. Cyclic osmat ini
kemudian dipecah menggunakan sodium bisulfat NaHSO. Hidroksilasi alkena secara
lengkap . Hidroksilasi Alkena Merupakan peristiwa adisi gugus OH pada kedua karbon ikatan
rangkap. OsO . CH OsO Piridin CH .
Ozonida kemudian diperlakukan dengan reduktor seperti logam zinc dalam asam asetat
untuk mengubahnya menjadi senyawa karbonil.Sutanto. Reaksi ozonolisis
isopropilidenesikloheksana . Ozon O biasanya digunakan untuk memecah ikatan rangkap
dalam alkena. O . Zn. HO Sikloheksanon Dua buah keton O O CHCCH Aseton Gambar . CH
C CH Isopropilidensikloheksena .. Akan tetapi. dengan menggunakan oksidator yang sangat
kuat akan dapat memutus kedua ikatan dalam ikatan rangkap alkena. reaksi adisi pada
alkena akan menghasilkan pemutusan salah satu ikatan rangkap pada alkena menghasilkan
produk dengan karbon yang semula berikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.pnj . Ozon
dapat mengadisi dengan cepat pada alkena membentuk intermediet molozonide yang
dengan cepat pula mengalami penataan ulang membentuk ozonida. Hasil akhir ozonolisis
adalah pecahnya ikatan rangkap CC dan digantikan dengan ikatan rangkap dengan oksigen.
Pemutusan Ikatan pada alkena Pada pembahasan sebelumnya.
Contoh lainnya adalah asam nukleat yang terdiri dari monomermonomer nukleotida.pnj h.
etilena. Mekanisme reaksinya melalui jalur reaksi radikal. misalnya selulosa yang merupakan
penggabungan molekulmolekul gula. suatu alkana yang sangat besar yang terdiri dari ribuan
monomer yang bergabung membentuk rantai hidrokarbon yang panjang. ikatan OO dipecah
secara homolitik dengan pemanasan membentuk radikal benzoiloksi. Contohnya. Banyak
alkena sederhana mengalami polimerisasi ketika diperlakukan dengan sejumlah kecil radikal
sebagai katalis. menghasilkan polietilen. Seperti halnya reaksi radikal.Sutanto. benzoil
peroksida digunakan sebagai inisiator. Protein yang terdiri atas satuansatuan monomer
asam amino. polimerisasi juga terdiri dari tiga tahap. Radikal benzoiloksi ini kemudian
menyerang ikatan rangkap pada etilen menghasilkan radikal karbon. Polimerisasi etilen
dilakukan pada tekanan atm dan suhu C dengan katalis benzoil peroksida. Satu elektron dari
ikatan karbonkarbon digunakan untuk berpasangan . yaitu Inisiasi Reaksi dimulai ketika
radikal dibentuk dari katalis. Contohnya. Adisi Radikal pada Alkena Polimerisasi Polimer
dibentuk melalui penggabungan berulang dari molekulmolekul kecil yang disebut monomer.
Di alam banyak sekali terdapat polimer.
BzO CHCH H C CH BzO CHCHCHCH Berulang terus hingga beberapa kali BzO
CHCHnCHCH Gambar .Sutanto. dan satu elektron lainnya tetap tinggal pada karbon. O O
Panas O O O O BzO Benzoil peroksida Radikal benzoiloksi BzO H C CH BzO CHCH
Gambar . Pengulangan proses ini terus berlangsung hingga ratusan bahkan ribuan kali dan
membentuk rantai polimer. Contoh reaksi propagasi .pnj dengan elektron pada radikal
benzoiloksi untuk membentuk ikatan CO.. Contoh reaksi inisiasi Propagasi Polimerisasi
terjadi ketika radikal karbon yang terbentuk dari tahap inisiasi bergabung dengan etilen yang
lain dan membentuk radikal baru.
. Polimerisasi kationik terjadi dengan katalis asam kuat. radikal yang terbentuk ada dua
kemungkinan. Alkena menangkap proton dan menghasilkan karbokation yang dapat
bereaksi dengan alkena yang lain dan membentuk karbokation baru. Contoh reaksi terminasi
Ketika monomer vinil asimetris seperti propilen atau stiren dipolimerisasi. yaitu radikal primer
dan sekunder. Mirip dengan stabilitas karbokation. radikal yang lebih tersubstitusi memiliki
kesetabilan lebih tinggi dibandingkan yang kurang tersubstitusi. Polimerisasi Kationik
Polimerisasi alkena juga dapat terjadi dengan menggunakan inisiator kation..Sutanto. Reaksi
ini biasanya digunakan untuk membuat polimer poliisobutilen dengan katalis BF pada suhu
C. R CHCH R CHCHCHCH R Gambar .pnj Terminasi Reaksi terhenti ketika dua radikal
bergabung satu sama lain.
pnj H CH C CH H C CH Isobutilen C CH CH HC CCH HC CH C CH C H C CH CH CH
Berulang CH C H C CH n Poliisobutilen Gambar ... adalah alkuna paling sederhana yang
digunakan secara industrial sebagai bahan awal pembuatan asetaldehida. B. dan vinil
klorida. Alkuna Alkuna adalah senyawa jidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap tiga
karbonkarbon.Sutanto. Asetilena dibuat dari dekomposisi metana dalam suhu tinggi. Contoh
reaksi Polimerisasi kationik. Asetilena. asam asetat. CH Metana C HC CH H Asetilena
Gambar . Reaksi dekomposisi metana .
nilai ini kirakira kJ/mol lebih besar dari yang dibutuhkan untuk memutus ikatan pi dalam
alkena. sehingga ikatan rangkap memiliki nomor sekecil mungkin. Telah diketahui bahwa
sudut ikatan pada karbon yang terhibridisasi sp adalah . dan posisi ikatan rangkap ditandai
dengan pemberian nomor di depan nama induk. Struktur Elektronik Alkuna Ikatan rangkap
tiga dihasilkan dari interaksi karbonkarbon yang terhibridisasi sp. dengan demikian. Ketika
dua atom karbon yang terhibridisasi sp saling berinteraksi maka akan terbentuk satu ikatan
dan dua ikatan . dan kekuatan ikatannya sekitar kJ/mol.Sutanto.pnj . . Digunakan akhiran
una. Penamaan Alkuna Penamaan alkuna mengikuti aturan umum penamaan senyawa
hidrokarbon. Panjang ikatan karbonkarbon rangkap tiga sebesar pm. Hasil eksperimen
memperlihatkan bahwa sekitar kJ/mol energi dibutuhkan untuk memutus ikatan pi dalam
alkuna. H C C sebesar . asetilena CH. Penomoran rantai utama dimulai dari ujung terdekat
dengan ikatan rangkap. Jadi ikatan karbonkarbon rangkap tiga memiliki panjang ikatan
paling pendek dengan kekuatan paling besar. adalah molekul linear dengan sudut ikatan .
dan alkunil . Senyawa yang memiliki ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga disebut
enuna. Contoh penamaan enuna Ketika rantai alkuna bertindak sebagai rantai samping
maka disebut dengan alkunil. Contoh penamaan alkuna Ketika terdapat lebih dari satu ikatan
rangkap tiga...pnj HC HC CH CH C C CH CH Dimulai dari ujung terdekat dengan ikatan
rangkap tiga HC Metiloktuna Gambar . H C H C C C H CH HC CH C CH C H CH CH HC C H
H C C C H H heptenuna metilnonenuna Gambar . Penomoran rantai enuna dimulai dari
ujung terdekat dengan ikatan rangkap.Sutanto. Alkil. CHCHCHCH Butil gugus alkil CHCHCH
Butenil gugus alkenil C H CHCHC C Butunil gugus alkunil Gambar . dan seterusnya. triuna.
senyawa tersebut dinamakan diuna.. entah itu ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga.
alkenil.
difeniletana vicinal dibromida KOH Etanol C C H O KBr Difenilasetilena Gambar
.dihaloalkana vicinal dihalida dengan basa kuat seperti KOH atau NaNH menghasilkan dua
kali reaksi eliminasi HX dan membentuk alkuna. Contohnya.. Dengan demikian. difeniletilena
dikonversi menjadi difenilasetilena melalui reaksi dengan Br yang selanjutnya diperlakukan
dengan basa. Perlakuan .Sutanto. Br H C C H . keseluruhan reaksi
halogenasi/dehidrohalogenasi merupakan proses konversi alkena menjadi alkuna. Sintesis
Alkuna Reaksi Eliminasi Dihalida Alkuna dapat diperoleh melalui reaksi aliminasi HX dari
alkil halida dengan cara yang sama dengan pembuatan alkena.difeniletena Stilbena Br CH
Cl C C Br . Vicinal dihalida dapat diperoleh dengan mereaksikan Br atau Cl dengan alkena.
Konversi alkena menjadi alkuna .dibromo.pnj .
Sutanto,pnj
Dua
kali
reaksi
dehidrohalogenasi
akan
melalui
pembentukan interemdiet vinilik halida yang akan menghasilkan alkuna ketika diperlakukan
dalam suasana basa. . ReaksiReaksi Alkuna Berdasarkan kemiripan sifat elektroniknya,
alkuna dan alkena memiliki sifat yang mirip pula, sehingga reaktivitas kedua gugus fungsi
tersebut juga mirip. Meskipun demikian, terdapat juga perbedaan yang signifikan.
a. Adisi HX dan X Secara umum, elektrofil akan lebih banyak bereaksi dengan alkuna
dibandingkan dengan alkena. Contohnya reaksi adisi HX pada alkuna. Pada kondisi di mana
HX berlebih, reaksi alkuna dengan HX akan memberikan hasil akhir berupa dihalida. Jadi,
satu mol alkuna membutuhkan dua mol HX. Contohnya, reaksi antara heksuna dengan HBr
akan menghasilkan ,
dibromoheksana. Regiokimia reaksi adisi ini mengikuti aturan Markovnikov Halogen akan
berikatan dengan karbon yang lebih tersubstitusi, sedangkan hidrogen pada karbon yang
kurang tersubstitusi. Stereokimia trans biasanya meski tidak selalu ditemukan dalam produk
reaksi ini.
Sutanto,pnj
HC
HCCHCH
CH C
Br HBr CHCOH HC C C C H H bromoheksena H HBr H C H
heksuna
HC
HCCHCH
Br C Br C H H H
,dibromoheksana
Gambar .. Adisi HBr pada heksuna
Bromin dan klorin juga dapat mengadisi alkuna dan menghasilkan produk trans.
HC CH HC C Butuna CH Br Br CHCl HC C CH Br Br CHCl CH Br HC C Br CH Br
Br E,dibromobutena
,,,tetrabromobutana
Gambar .. Adisi Br pada butuna
Mekanisme reaksi adisi elektrofilik alkuna mirip tetapi tidak sama dengan adisi pada alkena.
Ketika elektrofil seperti HBr mengadisi alkena, reaksinya berjalan dalam dua tahap dan
melibatkan pembentukan intermediet karbokation alkil. Jika reaksi adisi HBr pada alkuna
sama dengan reaksinya dengan alkuna, maka akan terbentuk intermediet karbokation vinilik.
Sutanto,pnj
R
H
R H Br H C C
HHH
R Br Br H
HH
H Alkena
H
H
Karbokation alkil
Alkil bromida
RC
CH
H
Br R C C
H
Br Br H C C
H
H Alkuna Karbokation vinil
H Vinilik bromida
Gambar .. Intermediet karbokation alkil dan vinil
Karbokation vinilik memiliki hibridisasi sp dan pada kenyataannya tidak ditemukan. Dengan
demikian, mekanisme reaksi adisi HX pada alkuna terjadi dengan jalur yang sangat
kompleks.
b. Hidrasi Alkuna Seperti alkena, alkuna dapat juga mengalami reaksi hidrasi dengan dua
cara. Adisi air secara langsung dengan katalis ion merkuri II menghasilkan produk
Markovnikov, adisi air secara tak langsung melalui reaksi hidroborasi/oksidasi menghasilkan
produk nonMarkovnikov
Sutanto,pnj
Hidrasi Alkuna dengan Katalis Merkuri II Alkuna tidak dapat bereaksi secara langsung
dengan
air asam, tetapi membutuhkan katalis merkuri II sulfat. Reaksinya terjadi mengikuti
regiokimia Markovnikov, gugus OH akan mengadisi karbon yang lebih tersubstitusi,
sedangkan hidrogen pada karbon yang kurang tersubstitusi.
H C C H C H OH C CH HO, HSO HgSO H C H C C H C H Enol C H C H
HC
Heksuna
O HC H C C H C H Heksanon C H CH H
Gambar .. Hidrasi heksuna
Hal yang menarik di sini adalah bahwa produk yang dihasilkan bukan vinilik alkohol atau
enol, tetapi suatu keton. Meskipun enol merupakan intermediet dalam reaksi ini, tetapi
dengan cepat ditata ulang menjadi keton melalui proses tautomeri ketoenol. Tautomeri
digunakan untuk menjelaskan isomer konstitusional yang berinterkonversi dengan cepat.
Kondisi reaksinya adalah asam untuk menggantikan merkuri dengan hidrogen..Sutanto.
Akan terbentuk campuran produk keton ketika alkuna asimetris dihidrasi. yang kemudian
bereaksi dengan air dan melepaskan proton dan membentuk intermediet enol yang
mengandung merkuri.. Contohnya adalah sebagai berikut O R C C R H O O R C H R C H C
R C R HgSO Internal alkuna O R C CH H O HgSO R C CH Metil keton Campuran Terminal
alkuna Gambar . Reaksi hidrasi alkuna asimetris . Adisi elektrofilik ion merkuri pada alkuna
menghasilkan intermediet karbokation vinilik. Tautomeri ketoenol Mekanisme reaksi dari
merkuri II sulfat dengan alkuna mirip dengan reaksi oksimerkurasi pada alkena.pnj H O C C
Tautomer Enol lebih sedikit Cepat O C C Tautomer Keto lebih berlimpah H Gambar .
menghasilkan intermediet vinil mengandung merkuri R C C H Hg SO H HO R C C Hg SO
Serangan nukleofil air pada karbokation membentuk ikatan CO menghasilkan enol
terprotonasi H H O C R C H Hg SO HO Abstraksi H dari enol terprotonasi oleh air
menghasilkan senyawa organomerkuri H O C R HO C H Hg SO HO Penggantian Hg oleh H
menghasilkan enol netral H O C R C H H HO Enol mengalami tautomerisasi menghasilkan
keton O C R C H H H Gambar . Mekanisme reaksi hidrasi alkuna dengan katalis merkuri II
sulfat .Sutanto..pnj Alkuna menggunakan pasangan elektron untuk menyerang elektrofil ion
merkuri II.
tergantung pada struktur alkuna yang direaksikan.pnj Hidroborasi/ Oksidasi Alkuna Boran
bereaksi dengan alkuna seperti halnya pada alkena. Reaksi hidroborasi terminal dan internal
alkuna Proses tautomerisasi kemudian menghasilkan keton atau aldehida.. Hidroborasi
terminal alkuna akan menghasilkan aldehid. dan menghasilkan boran vinilik yang kemudian
dioksidasi oleh HO menghasilkan enol.Sutanto. Catat bahwa terminal . sedangkan
hidroborasi internal alkuna akan menghasilkan keton. Internal Alkuna H HC C CH C C CH
BH THF H C H BR H O C C HO NaOH CH HC CH H H C Heksuna Vinilik boran OH C C CH
HC CH Enol H C C H H C CH C O CH Terminal Alkuna CHCHCHCHC Heksuna pH HO HO
CH BH Heksanon BR CHCHCHCHCH CH BR O CHCHCHCHCHCH Heksanal Gambar .
Sutanto. Reduksi Alkuna Alkuna mudah direduksi menjadi alkana melalui reaksi adisi H
dengan katalis logam. Hidrogenasi terjadi dengan syn stereokimia menghasilkan cis alkena
.pnj alkuna akan mengalami dua kali adisi menghasilkan intermediet terhidroborasi dobel.
dan hasil pengukuran mengindikasikan bahwa tahap pertama dalam reaksi memiliki
Hhidrogenasi lebih besar dari pada tahap kedua. Akan tetapi. c. reaksi dapat dihentikan
hingga pada pembentukan alkena saja ketika digunakan katalis Lindlar. Reaksinya melalui
intermediet alkena. Reduksi alkuna dapat terjadi secara lengkap menggunakan katalis
palladium yang terikat dengan karbon Pd/C. Oksidasi dengan HO pada pH kemudian
mengganti kedua boron oleh dua hidrogen dan menghasilkan aldehid. Katalis Lindlar adalah
logam Palladium halus yang diendapkan pada kalsium karbonat dan kemudian dideaktivasi
menggunakan perlakuan dengan asetat dan quinolon.
Sutanto. karena produk yang dihasilkan adalah trans alkena CHCHC CCHCH Li NH H
CHCH HCHCHCHC H Dekuna TransDekena Gambar ..pnj H Pd/C CH CH CH Dekana CH
CH C CCH CH H H Lindlar H CH CH CH C CisDekena CH CH H Gambar . Perbedaan
reaksi reduksi dekuna dengan katalis Pd/C dan katalis Lindlar Metode lain yang dapat
digunakan untuk mengubah alkuna menjadi alkena adalah dengan menggunakan natrium
atau litium sebagai reduktor dalam larutan amonia sebagai pelarut.. Metode ini digunakan
untuk melengkapi metode katalis Lindlar. Reduksi dekuna dengan katalis Li dalam amonia .
Ikatan rangkap tiga umumnya kurang reaktif dibandingkan ikatan rangkap dua.. dan
.Sutanto. Pemecahan Oksidatif Alkuna Alkuna dapat dipecah secara oksidasi menggunakan
oksidator kuat seperti ozon atau KMnO. Mekanisme reaksi umum reduksi alkuna dengan
katalis Li d.pnj R Litium menyumbangkan elektronnya pada alkuna menghasilkan radikal
anion C C Li R R Radikal anion menangkap proton dari amonia pelarut menghasilkan radikal
vinilik C C R H Li NH R R Radikal vinilik menerima elektron dari litium kedua dan
menghasilkan anion vinilik C R C C H Li R C H Li NH Anion vinilik menerima proton dari
amonia dan menghasilkan alkena H NH H C R C R H NH Gambar .
. Reaksi pembentukan anion asetilida . NaNH.Sutanto. Pembentukan Anion Asetilida
Terminal alkuna bersifat asam.. hidrogen terminal dilepaskan dan terbentuk anion asetilida R
C C H NH Na R C C Na NH Anion asetilida Gambar . sedangkan terminal alkuna dioksidasi
menghasilkan asam karboksilat dan karbon dioksida. Pemecahan oksidatif alkuna e. Hal ini
terbukti ketika direaksikan dengan basa kuat. Produk yang diperoleh dari pemecahan
oksidatif internal alkuna adalah dua molekul asam karboksilat.pnj dengan demikian produk
yang dihasilkan sering kali hanya sedikit. O R C C R KMnO atau O R C O R C C H Terminal
alkuna KMnO atau O R C OH CO OH R O C OH Internal alkuna Gambar .
Keasaman hidrokarbon Tipe Alkuna Alkena Alkana Contoh HC HC Ka PKa Asam lebih kuat
CH CH CH Asam lebih lemah Mengapa terminal alkuna lebih asam dari pada alkena dan
alkana Dengan kata lain.. sehingga muatan negatif memiliki karakter s.pnj Tabel . dan
asetilida . sehingga muatan negatif memiliki karakter s. sedangkan anion vinilik terhibridisasi
sp. Untuk anion alkil memiliki hibridisasi sp. mengapa anion asetilida lebih satabil
dibandingkan anion vinilik dan anion alkilik Penjelasan sederhananya adalah melalui
hibridisasi atom karbon yang bermuatan negatif. H H C C H Anion Alkil s Kurang stabil Anion
Vinilik s STABILITAS Anion Asetilida s Lebih stabil sp sp H C C sp C Gambar .
Perbandingan anion alkil. sehingga muatan negatif memiliki karakter s.Sutanto. Anion
asetilida terhibridisasi sp. vinil..
lepas. terbentuk ikatan CC. Anion asetilida dapat bereaksi dengan alkil halida seperti
bromometana menghasilkan alkuna baru.pnj f. Alkilasi Asetilida Adanya muatan negatif dan
pasangan elektron bebas pada karbon membuat ion asetilida dapat bertindak sebagai
nukleofil kuat. Reaksi asetilida dengan bromometana Pasangan elektron bebas pada anion
asetilida digunakan untuk membentuk ikatan dengan karbon yang terpolarisasi positif dalam
bromometana.Sutanto. dan menghasilkan propuna. alkuna. . Br. Reaksinya dapat kita sebut
reaksi alkilasi karena terjadi penambahan gugus alkil pada molekul starting material..
Hasilnya. H H C C Na H C H Br H C C H C H H NaBr Gambar .
lalu direaksikan dengan bromobutana. . terbentuk ikatan CC dan ikatan CBr benarbenar
terputus H H C C C H H NaBr Gambar . Mekanisme reaksi alkilasi dari anion asetilida
Alkilasi alkuna tidak hanya terjadi untuk asetilena saja. Hasilnya adalah transition state.
Alkilasi terminal alkuna dapat menghasilkan internal alkuna. NaNH.THF Dekuna
CHCHCHCHC Heksuna CH Gambar . di mana ikatan CC setengah terbentuk sedangkan
ikatan CBr setengah terputus C C Na H H C Br H H C C C Br Na H H Transition state Pada
akhir reaksi. Contohnya heksuna dikonversi menjadi anionnya. Alkilasi heksuna .Sutanto.
CHCHCHCHBr .. tetapi juga pada terminal alkuna yang lain.. NH CHCHCHCHC
CCHCHCHCH . hasilnya adalah dekuna.pnj H H Anion asetilida menggunakan pasangan
elektron bebasnya untuk membentuk ikatan dengan karbon yang terpolarisasi positif dari
bromometana.
HC CH NaNH HC C Na RCHBr HC CCHR Asetilida Terminal alkuna R C CH NaNH R C C
Na RCHBr R C C CHR Terminal alkuna Internal alkuna Gambar . Hal ini karena anion
asetilida merupakan basa kuat.Sutanto. sehingga jika bereaksi dengan alkil halida sekunder
atau tersier justru akan mengalami H CHC H Br H H Bromosikloheksana Alkil halida
sekunder C CHC C C CH H Sikloheksena CH Br reaksi dehidrohalogenasi dari pada reaksi
substitusi. sedangkan internal alkuna diperoleh dari alkilasi terminal alkuna. Reaksi umum
alkilasi alkuna Alkilasi ion asetilida hanya terbatas pada alkil bromida primer dan alkil iodida
saja..pnj Terminal alkuna dapat diperoleh dari alkilasi asetilena.. Tidak Terbentuk Gambar .
Reaksi bromosikloheksana dengan asetilida .
H C C H C H OH C CH HO. HSO HgSO H C H C C H C H Enol C H C H H C Heksuna O
HC H C C H C H Heksanon C H CH H Gambar . Meskipun enol merupakan intermediet
dalam reaksi ini.Sutanto. tetapi membutuhkan katalis merkuri II sulfat. gugus OH akan
mengadisi karbon yang lebih tersubstitusi. Reaksinya terjadi mengikuti regiokimia
Markovnikov. Hidrasi heksuna Hal yang menarik di sini adalah bahwa produk yang
dihasilkan bukan vinilik alkohol atau enol.pnj Hidrasi Alkuna dengan Katalis Merkuri II Alkuna
tidak dapat bereaksi secara langsung dengan air asam.. tetapi dengan cepat ditata ulang
menjadi keton melalui proses tautomeri ketoenol. . sedangkan hidrogen pada karbon yang
kurang tersubstitusi. Tautomeri digunakan untuk menjelaskan isomer konstitusional yang
berinterkonversi dengan cepat. tetapi suatu keton.
substitusi. eliminasi. Terdapat empat tipe reaksi organik. yaitu macam reaksinya dan
bagaimana reaksi dapat terjadi. MacamMacam Reaksi Organik Reaksi kimia organik dapat
digolongkan menjadi dua macam.. Contohnya adalah reaksi alkil halida dengan basa
menghasilkan asam dan alkena. Reaksi adisi Terjadi ketika dua reaktan bergabung satu
sama lain menghasilkan produk baru tanpa adanya atom yang pergi. terjadi ketika reaktan
tunggal menghasilkan dua produk pecahan.pnj A. dan penataan ulang. .Sutanto. Reaksi
eliminasi Reaksi eliminasi merupakan kebalikan dari reaksi adisi. yaitu reaksi adisi. Mari kita
lihat reaksi antara suatu alkena dengan HBr H C H C H H H Br H H H H Br C C H Etana
Hidrogen bromida Bromometana Gambar . Reaksi etena dengan HBr . .
tetapi dengan cepat ditata ulang menjadi keton melalui proses tautomeri ketoenol. . tetapi
suatu keton. Reaksinya terjadi mengikuti regiokimia Markovnikov. Tautomeri digunakan
untuk menjelaskan isomer konstitusional yang berinterkonversi dengan cepat.. sedangkan
hidrogen pada karbon yang kurang tersubstitusi.pnj Hidrasi Alkuna dengan Katalis Merkuri II
Alkuna tidak dapat bereaksi secara langsung dengan air asam. H C C H C H OH C CH HO.
HSO HgSO H C H C C H C H Enol C H C H H C Heksuna O HC H C C H C H Heksanon C
H CH H Gambar . tetapi membutuhkan katalis merkuri II sulfat. gugus OH akan mengadisi
karbon yang lebih tersubstitusi. Hidrasi heksuna Hal yang menarik di sini adalah bahwa
produk yang dihasilkan bukan vinilik alkohol atau enol. Meskipun enol merupakan
intermediet dalam reaksi ini.Sutanto.
bereaksi. Mekanisme menjelaskan secara detail dan eksak apa yang terjadi pada tiaptiap
tahap dalam perubahan kimia. Terdapat dua cara dalam memutuskan ikatan kovalen.pnj
HCHC H HC H Katalis asam H H H CH Gambar . sehingga masingmasing fragmen reaktan
memperoleh satu . ikatan mana yang terputus dan mana yang tidak. Ketika dua molekul
mendekat satu sama lain. produkproduk yang terbentuk. Mekanisme reaksi secara lengkap
juga menghitung jumlah reaktan yang digunakan. Pertama dengan pemecahan simetris.
Reaksi kimia melibatkan pemutusan dan pembentukan ikatan. serta bagaimana kecepatan
reaksi relatif tiap tahapnya. dan jumlah masingmasing produk. dan menghasilkan produk..
ikatan spesifik dalam reaktan terputus.Sutanto. ikatan mana yang terbentuk dan mana yang
tidak. Reaksi penataan ulang butena B. Mekanisme Reaksi Organik Penjelasan dan
penggambaran menyeluruh mengenai bagaimana suatu reaksi dapat terjadi disebut
mekanisme reaksi. dan ikatan spesifik dalam molekul produk terbentuk.
Dan untuk menggambarkan perpindahan dua . artinya fragmen reaktan yang satu
memperoleh sepasang elektron dari ikatan yang terputus. sedangkan pemecahan
nonsimetris disebut heterolitik. Untuk menggambarkan perpindahan satu elektron digunakan
tanda mata pancing . yang disebut homogenik. elektron digunakan tanda pata panah penuh
A B A B Pemutusan ikatan homolitik radikal satu elektron tertinggal pada masingmasing
atom A B A B Pemutusan ikatan heterolitik Polar Dua elektron tertarik pada salah satu
fragmen Gambar . pembentukan ikatan kovalen juga dapat terjadi melalui dua jalan. . Kedua
dengan pemutusan nonsimetris.. Proses homolitik dan heterolitik Seperti halnya pemecahan
ikatan.pnj elektron. dan pembentukan ikatan nonsimetris atau yang disebut
heterogenik.Sutanhto. Pertama pembentukan secara simetris. sedangkan fragmen lainnya
tidak mendapatkan elektron memiliki orbital kosong. Pemecahan simetris disebut dengan
proses homolitik.
Suatu radikal adalah senyawa kimia netral yang dalam orbitalnya terdapat satu elektron
tidak berpasangan. Radikal memiliki reaktivitas yang tinggi karena sangat tidak stabil yang
disebabkan oleh adanya elektron tak berpasangan biasanya ada tujuh elektron pada kulit
terluarnya.Sutanto. Spesies radikal dapat menjadi stabil melalui beberapa jalan. Proses
homogenik dan heterogenik Proses yang melibatkan pemecahan dan pembentukan ikatan
secara simetris disebut reaksi radikal. Reaksi polar melibatkan senyawa kimia yang memiliki
pasangan elektron bebas pada orbitalnya. Mekanisme Reaksi Radikal Reaksi radikal
bukanlah reaksi yang biasa seperti reaksi polar. Reaksi polar adalah reaksi yang sering
ditemui dalam reaksi organik. tetapi juga penting dalam kimia organik. C. Proses yang
melibatkan pemecahan dan pembentukan ikatan secara nonsimetris disebut reaksi polar.
antara lain dalam beberapa proses industri dan dalam proses biologis.pnj A B A B
Pembentukan ikatan secara homogenikradikal satu elektron disumbangkan oleh
masingmasing atom Pembentukan ikatan secara heterogenik Polar Dua elektron
disumbangkan oleh salah satu fragmen A B A B Gambar .. yaitu menangkap elektron ikatan
molekul lain menghasilkan .
yaitu inisiasi. Reaksinya dinamakan reaksi substitusi radikal. hasilnya adalah dua radikal Cl .
Ikatan dalam ClCl dapat diputus secara homolitik dengan adanya radiasi ultraviolet. Inisiasi
Tahap inisiasi adalah proses terbentuknya suatu radikal.pnj senyawa stabil dan radikal baru..
propagasi. Reaksi substitusi radikal Jalan lainnya adalah radikal tersebut bereaksi dengan
alkena dengan cara menangkap elektron dalam ikatan rangkap sehingga menghasilkan
radikal baru. Rad A B Rad A B Gambar ..Sutanto. Reaksinya dinamakan adisi radikal.
Reaksi adisi radikal Reaksi substitusi radikal umumnya melalui tiga tahap reaksi. dan
terminasi. Rad Rad reaktan radikal C C C C Alkena Produk adisi radikal Gambar . .
a Cl H CH H Cl CH b CH Cl Cl Cl CH Cl Gambar . Terminasi Akhirnya. hasilnya adalah metil
klorida dan radikal klorida yang baru yang akan bereaksi dengan metana dalam tahap
propagasi pertama. Homolitik Cl . Propagasi Reaksi antara suatu radikal dengan senyawa
lain dan menghasilkan radikal baru disebut tahap propagasi. Radikal klorida bereaksi dengan
metana menghasilkan HCl dan radikal metil . . dua radikal akan bertemu dan menghasilkan
produk yang stabil. Tahap reaksi propagasi Radikal metil yang terbentuk bereaksi dengan Cl
dalam tahap propagasi kedua. Ketika proses tersebut terjadi maka siklus reaksi radikal .
CH.Sutato...pnj Cl Cl cahaya Cl Gambar .
karena konsentrasi radikal dalam reaksi sangat kecil sehingga kemungkinan bertemunya
dua radikal juga sangat kecil. Sebagian besar tahap terminasi terjadi secara kebetulan..
Mekanisme Reaksi Polar Reaksi polar terjadi karena adanya interaksi antara muatan positif
dan negatif dari dua gugus fungsi yang berbeda. .Sutanto.pnj berakshir. Cl Cl Cl Cl Cl CH Cl
CH CH CH HC CH Gambar . Tahap terminasi D.
pnj Tabel . mereka tidak memiliki muatan bersih.Sutanto. Pola polaritas beberapa gugus
fungsi R Alkana R R Alkena C H C H R O R Alkuna C C R R Aldehid O H R Keton O R Ester
OR Tiol R O H N Amida H R Imina H R Nitril C N Amina R N H Rquot N R R Asam
karboksilat O H O S R R Kebanyakan senyawa organik bersifat netral secara elektronik.
Akan . yaitu negatif atau positif..
metanol memiliki atom oksigen yang bermuatan parsial negatif dan memiliki pasangan
elektron bebas. sehingga adanya asam dapat memprotonasi oksigen tersebut. Dengan
demikian jika membentuk ikatan dengan atom karbon maka atom karbon tersebut bermuatan
parsial positif. sedangkan atomatom yang lebih elektronegatif bermuatan parsial negatif.
perlu dicatat bahwa karbon terpolarisasi positif kecuali jika berikatan dengan logam.
Polarisasi ikatan bukan hanya dikarenakan adanya ikatan antara atomatom yang memiliki
elektronegativitas berbeda yang menyusun suatu gugus fungsi. Atomatom seperti oksigen.
nitrogen. klorida. misalnya pada reagensia Grignard dan alkil litium. dan bromida memiliki
elektronogativitas yang lebih besar dibandingkan karbon..pnj tetapi ikatan yang terbentuk
pada suatu gugus fungsi bersifat polar. fluorida. tetapi bisa disebabkan pula oleh adanya
interaksi antara gugus fungsi dengan pelarut. Polaritas ikatan disebabkan oleh adanya
distribusi elektron yang tidak simetris dalam ikatan yang dikarenakan adanya perbedaan
elektronegativitas atomatom yang berikatan. . senyawa asam atau basa Lewis. Metanol
netral memiliki karbon parsial positif karena terikat oksigen yang lebih elektronegatif.
Contohnya. Metanol yang berada dalam asam akan memiliki muatan positif pada atom
oksigennya dan membuat karbon yang terikat dengan oksigen tersebut menjadi lebih
kekurangan elektron dan menjadi lebih reaktif. Polaritas beberapa gugus fungsi diperlihatkan
pada tabel .Sutanto.
Ukuran pengaruh eksternal ini disebut polarizabilitas atom. Akibatnya membuat distribusi
elektron di sekitar atom ikut berubah.Sutanto. Hal ini karena atom yang kecil lebih kuat
memegang elektronelektronnya dari pada atomatom besar. Reaksi metanol dengan asam
Polarizabilitas Adanya muatan elektrik di sekitarnya membuat suatu atom berubah karena
adanya interaksi dengan solven atau molekul polar lainnya. Jika dilihat dari perbedaan
elektronegativitasnya maka ikatan tersebut termasuk ikatan nonpolar. . Akan tetapi karena
iodin memiliki ukuran besar yang dengan demikian akan mudah terpolarizabilisasi
mengakibatkan iodin bermuatan parsial negatif. sedangkan karbon parsial positif.pnj H H H
H A H H O C H O H H C H A Gambar . Atom yang berukuran lebih besar akan lebih mudah
terpolarizabilisasi dari pada atom yang lebih kecil. Inilah alasan mengapa ikatan antara
karbon dengan iodin merupakan ikatan polar..
Para ahli kimia biasanya menggunakan tanda panah dalam menggambarkan perpindahan
elektron dalam reaksi polar. Oleh karena elektron berpindah dari atom yang kaya elektron ke
atom yang kekurangan elektron maka arah panah juga dari atom yang kaya elektron ke atom
yang kekurangan elektron.. Ikatan karboniodin Dasar dari semua reaksi organik adalah
bahwa atom yang kaya elektron dari suatu molekul memberikan elektronnya kepada atom
dalam molekul lain yang kekurangan elektron..Sutanto. kurva ini memperlihatkan bahwa
elektron bergerak dari B ke A B A Elektrofil Nukleofil miskin elektron kaya elektron A B
elektron yang disumbangkan oleh B membentuk ikatan kovalen Gambar .pnj I C Gambar .
Ikatan terbentuk ketika atom yang kaya elektron memberikan elektronnya kepada atom yang
miskin elektron dan ikatan terpecah ketika salah satu atom meninggalkan elektron dalam
ikatan yang telah terbentuk. Gambaran umum reaksi polar .
digunakan istilah nukleofil dan elektrofil. Nukleofil dapat berupa senyawa netral atau
bermuatan negatif. Contoh Reaksi Polar Adisi HBr pada Alkena Ketika etilena direaksikan
dengan HBr pada suhu kamar akan terbentuk bromoetana. Elektrofil adalah senyawa yang
suka pada elektron ingat bahwa elektron bermuatan negatif. Nukleofil adalah senyawa suka
akan nukleus ingat bahwa nukleus bermuatan positif. Anion hidroksida dan bromida
merupakan contoh nukleofil yang bermuatan.pnj Dalam reaksi polar. Nukleofil merupakan
senyawa yang kaya elektron dan dapat membentuk ikatan dengan cara memberikan
pasangan elektronnya kepada senyawa lain yang kekurangan elektron. Misalnya.
Keseluruhan reaksi dapat dilihat pada gambar berikut H H H Etilena nukleofil H Hidrogen
bromida elektrofil H Br H H H H Br H Bromoetana Gambar . dan senyawa karbonil
merupakan contoh dari elektrofil. Elektrofil juga ada dua macam yaitu elektrofil netral dan
elektrofil bermuatan positif.Sutanto. E. Senyawasenyawa asam H. Reaksi etilena dengan
HBr . air dan amonia merupakan nukleofil netral dan hanya memiliki pasangan elektron
bebas saja. alkil halida..
Dengan demikian. ikatan rangkap dua dapat menarik reaktan. sebab elektron ikatannya
berada di bagian atas dan bawah dari ikatan rangkap. Berbeda dengan lingkungan ikatan
dalam alkena. Bagian ikatan dalam ikatan rangkap dihasilkan dari overlap orbital
spsp.Sutanto. relatif inert karena elektron valensinya dipegang dengan kuat dalam ikatan
antara CC dan CH. merupakan ikatan nonpolar. Mari kita mulai mempelajarinya dari kedua
reaktan.pnj Reaksi di atas merupakan satu contoh reaksi polar yang dikenal dengan nama
reaksi adisi elektrofilik. Reaksinya dapat dipahami dengan menggunakan konsep umum
yang telah dipelajari pada seksiseksi sebelumnya. Bagaimanakah macam reaktivitas yang
dihasilkan oleh ikatan rangkap dua karbonkarbon Kita tahu bahwa alkana. elektron ikatan
dalam alkana relatif tidak dapat digunakan untuk menarik reaktan karena mereka
tersembunyi dalam ikatan antar inti. Dalam ikatan rangkap dua memiliki kerapatan elektron
lebih besar dibandingkan ikatan tunggal. sedangkan ikatan dari overlap orbital pp. . misalnya
etana. Apa yang kita ketahui tentang etilena Kita tahu bahwa etilena mengandung ikatan
rangkap dua yang dihasilkan dari overlap dua orbital sp dari atom karbon. Oleh karena itu.
. reaksi yang melibatkan alkena adalah reaksi antara ikatan rangkap dua yang kaya elektron
dengan reaktan yang kekurangan elektron atau elektrofilik. Dengan demikian. Sekarang
bagaimana dengan reaktan kedua. Perbedaan ikatan dalam alkana dan alkena Ikatan
rangkap dua bersifat nukleofilik karena ikatannya kaya elektron dan dapat dengan mudah
digunakan untuk menarik reaktan. mudah menyumbangkan elektron Gambar .Sutanto.
Tahap pertama dimulai ketika etilena menyumbangkan sepasang elektron pada HBr untuk
membentuk ikatan CH dan Br. Oleh karena proton bermuatan positif. relatif sulit untuk
menyumbangkan elektron Ikatan pi karbonkarbon Lemah. Reaksi antara etilena dengan HBr
berlangsung dalam dua tahap. Dengan demikian. HBr sangat mudah menyumbangkan
proton H. HBr Sebagai asam kuat. Kuat. hal ini berarti proton kekurangan elektron dan
merupakan elektrofilik yang baik. reaksi antara etilen dengan HBr merupakan tipe reaksi
kombinasi nukleofilelektrofil.pnj H H H C H H C H H H C C H H Ikatan sigma karbonkarbon.
Pada tahap . ciri dari semua reaksi polar.
Mekanisme reaksi etilena dengan HBr Ketika salah satu karbon dalam ikatan rangkap telah
berikatan dengan H maka atom karbon yang sebelumnya berikatan rangkap. Spesies
bermuatan positif ini disebut dengan karbokation yang bersifat sebagai elektrofil. Br H H H C
C H H Br H H C H C H H Elektron pi dalam ikatan rangkap menyerang HBr dan membentuk
ikatan sigma CH.Sutanto.membentuk ikatan CBr. artinya ikatan HBr diputus dan elektron
ikatannya dimiliki sendiri oleh Br sehingga terbentuk Br. tanda panah kedua dimulai dari
pertengahan ikatan HBr dan berakhir pada Br. Tanda panah ini menandakan bahwa ikatan
CH terbentuk dari elektron yang berasal dari ikatan CC.. Perpindahan elektron dari alkena
ditandai menggunakan tanda panah yang dimulai dari pertengahan ikatan rangkap menuju H
dari HBr. sekarang tinggal memiliki enam elektron valensi sehingga bermuatan positif.
Karbokation dapat menerima pasangan elektron dari Br. sehingga menghasilkan .pnj ini
terdapat dua tanda panah yang menggambarkan perpindahan pasangan elektron. sehingga
terbentuk ikatan sigma CBr Br H H C C H H H Gambar . Putusnya ikatan rangkap ini
membuat salah satu atom karbonnya bermatan positif Br menyumbangkan elektron bebas
kepada karbon yang bermuatan positif.
dan akan kita pelajari pada babbab berikutnya.Sutanto. digunakan tanda panah untuk
menggambarkan perpindahan elektron dari Br. Terdapat beberapa aturan penggunaan tanda
panah yang dapat digunakan untuk mempermudah kita dalam memahami mekanisme
reaksi.pnj produk reaksi adisi. Reaksi adisi elektrofilik HBr pada etilena hanya satu contoh
reaksi polar. Penjelasan Reaksi Penggunaan Tanda Panah dalam Mekanisme Reaksi Polar
Tanda panah digunakan dalam menggambarkan mekanisme reaksi. Satu lagi. F.ke karbon
bermuatan positif. Hal yang perlu diingat adalah bahwa semua reaksi polar terjadi antara sisi
yang kekurangan elektron dengan sisi lain yang kaya elektron dan melibatkan
penyumbangan pasangan elektron dari nukleofil kepada elektrofil. Masih banyak terdapat
contoh reaksi polar yang lain. Aturan pertama Elektron bergerak dari nukleofil Nu ke elektrofil
E. . Nukleofil memiliki sumber pasangan elektron yang dapat berupa ikatan rangkap atau
pasangan elektron bebas.
gambaran perindahan elektron Aturan kedua Nukleofil dapat bermuatan negatif atau netral..
biasanya kemampuan ini karena adanya atom bermuatan positif atau atom yang
terpolarisasi positif dalam suatu gugus fungsi. Jika nukleofil bermuatan negatif. Contohnya
Nu Nu Nu Nu C X H O C O C Gambar ..Sutanto. Gambaran perpindahan elektron Elektrofil
harus mampu menerima pasangan elektron.. Contohnya . Contoh nukleofil negatif Br Jika
nukleofil netral maka atom yang menyumbangkan pasangan elekron akan menjadi
bermuatan positif. Atom bermuatan negatif HC O H Br Netral HC O H Gambar . atom yang
memberikan pasangan elektron akan menjadi bermuatan netral.pnj E O N E C E E C C
Gambar .
Contohnya H C H Netral C H H H Br H H H C C H H Br Bermuatan positif Gambar . Muatan
negatif dalam reaktan . Contoh elektrofil netral Kesimpulan dari aturan kedua dan ketiga
adalah bahwa muatan akan berubah selama berjalannya reaksi. Contohnya Atom bermuatan
positif O C H H C N H H H Netral O C C N H Gambar .pnj Netral H C H C H H H Br H H
Atom bermuatan positif H C C H H Br Gambar . Jika elektrofil bermuatan positif.Sutanto.
Contoh nukleofil netral Aturan ketiga elektrofil dapat bermuatan positif atau netral. atom yang
menerima pasangan elektron akan menjadi bermuatan netral.. Contoh elektrofil positif Jika
elektrofilnya netral maka atom yang menerima pasangan elekron akan menjadi bermuatan
negatif...
Sutanto. Ketika pasangan elektron dari CNmendekatinya maka ikatan rangkap CO harus
diputuskan salah satu. ketika ada sepasang elektron dari ikatan rangkap mendekatinya.
Hidrogen ini memiliki dua elektron.pnj akan menghasilkan produk bermuatan negatif. Contoh
pemenuhan aturan oktet dalam reaksi etilena dengan HBr . maka ikatan H dengan Br harus
diputuskan H C H C H H H Br H H H C C H H Br H O C H H C N H H O C H C N Karbon ini
memiliki delapan elektron.. Jika sepasang elektron berpindah ke atom yang sudah
memenuhi oktet maka sepasang elektron lain harus meninggalkan atom tersebut supaya
atom tersebut tetap oktet. Hal ini berarti ikatan HBr diputus di mana elektron ikatannya
dimiliki sendiri oleh Br untuk membentuk ion bromin yang stabil. ketika sepasang elektron
berpindah dari ikatan rangkap etilena ke atom hidrogen dalam HBr maka sepasang elektron
harus meninggalkan hidrogen tersebut. supaya elektron karbon tetap delapan Gambar .
Contohnya. sedangkan reaktan bermuatan positif akan menghasilkan produk bermuatan
positif pula. Aturan keempat Harus mematuhi aturan oktet.
Konstanta kesetimbangan diperoleh dari hasil kali konsentrasi produk dibagi dengan hasil
kali konsentrasi reaktan. G. dan produk dapat kembali reaktan. dan Perubahan Energi dalam
Reksi Setiap reaksi kimia dapat berlangsung secara bolakbalik.Sutanto. Jika nilai Keq lebih
besar . Reposisi tersebut akan menghasilkan kesetimbangan kimia yang dapat
diekspresikan menggunakan persamaan Keq.pnj Hal yang sama terjadi ketika elektron
bergerak dari ion sianida CN ke atom karbon dalam asetaldehid terprotonasiHCOH. dua
elektron harus meninggalkan karbon tersebut. Hal ini berarti bahwa ikatan rangkap CO harus
menjadi ikatan tunggal di mana sepasang elektron dari ikatan tersebut ditarik dan dimiliki
oleh oksigen. konstanta kesetimbangan. Di mana tiap konsentrasi dipangkatkan dengan nilai
koefisien masingmasing. Kesetimbangan. Kecepatan. Reaktan akan diubah menjadi produk.
aA bB Dari persamaan di atas akan kita peroleh Keq Produk Reaktan c d C D A a B b cC dD
Besarnya nilai konstanta kesetimbangan menceritakan kepada kita ke arah mana reaksi
akan berlangsung.
Untuk kesimpulan praktisnya jika Keq lebih besar dari berarti jumlah reaktan dalam reaksi
hampir tidak terdeteksi kurang dari .. Dengan kata lain. x . hal ini berarti lebih dari . energi
harus dilepaskan. yaitu dari kanan ke kiri. Jika nilai Keq lebih kecil dari berarti reaksi
berlangsung sebaliknya.Sutanto. Ukuran perubahan panas yang terjadi pada pemutusan
ikatan disebut energi disosiasi ikatan D. etilena diubah menjadi bromoetana. berarti hasil kali
konsentrasi produk lebih besar dari hasil kali reaktan.pnj dari . jadi reaksi berlangsung lebih
banyak ke arah kanan pembentukan produk. H. dan panas akan diserap H positif ketika
ikatan diputuskan. Supaya diperoleh konstanta kesetimbangan besar maka energi produk
harus lebih besar dari energi reaktan. Perubahan energi yang terjadi selama reaksi kimia
disebut dengan perubahan energi bebas Gibbs G. yang didefinisikan sebagai jumlah energi
yang dibutuhkan untuk memecah . Energi Disosiasi Ikatan Kita telah tahu bahwa panas akan
dilepaskan H negatif pada saat pembentukan ikatan. Reaksi etilena dengan HBr memiliki
nilai Keq sebesar .
Jika besarnya energi disosiasi ikatan telah diketahui maka akan mungkin untuk memperoleh
nilai H untuk reaksi yang bersangkutan. kJ/mol untuk memecah ikatan CH untuk
menghasilkan fragmen radikal . kkal/mol. artinya dibutuhkan energi sebesar . energi untuk
membentuk ikatan dalam fase gas adalah lebih besar dari energi pemutusan ikatan. Pada
reaksi substitusi radikal klorin dengan metana.Sutanto. Tiap ikatan memiliki karakteristik
kekuatan yang berbeda.H. sehingga terjadi pelepasan panas dan reaksi bersifat eksotermis .
Misalnya ikatan CH dalam metana memiliki energi disosiasi ikatan sebesar . kJ/mol .pnj
ikatan dan menghasilkan dua fragmen radikal ketika molekul dalam bentuk gas pada suhu C.
CH dan .
perhitungan di atas memberikan informasi tentang kecepatan reaksi di mana G tinggi.
Kedua. reaksi organik berlangsung dalam larutan. sehingga kurang relevan jika diterapkan
pada senyawa dalam fase cair. Meskipun demikian. Solvasi dapat memperlemah . di mana
molekul pelarut dapat berinteraksi dengan reaktan yang tidak larut. Fenomena ini dinamakan
solvasi. Contoh perhitungan H Akan tetapi terdapat beberapa masalah dalam perhitungan ini
yang membatasi nilai yang diperoleh.. Pertama.Sutanto. perhitungan di atas tidak
menyatakan perubahan entropi S dalam reaksi yang dengan demikian tidak ada perubahan
energi bebas G. energi disosiasi ikatan hanya untuk senyawa pada fase gas.pnj H H C H
Energi pembentukan ikatan C H Total Cl Cl D D D kJ/mol kJ/mol kJ/mol H Cl Cl H H C H
Energi pemutusan ikatan C Cl Total H Cl D kJ/mol D D kJ/mol kJ/mol Cl H Cl H kJ/mol
kJ/mol kJ/mol Gambar . Pada prakteknya.
I. ikatan pi dalam etilena dan ikatan HBr harus diputus.pnj ikatan yang menyebabkan
penyimpangan besar nilai H dari fase gas untuk suatu reaksi. Garis vertikan
merepresentasikan total energi dari keseluruhan . Reaksi HBr dengan etilena Untuk dapat
bereaksi. Mari kita lihat kembali reaksi antara HBr dengan etilena. Di sisi lain nilai entropi S
juga perbeda dalam larutan karena solvasi reaktan polar oleh pelarut polar menyebabkan
berkurangnya ketidakteraturan rekatan. Ikatan CH yang baru. Diagram Energi dan Transition
State Selama berlangsungnya reaksi. etilen dan HBr harus saling mendekat.Sutanto. H C H
C H H H Br H H C H C H Br H H H C H C Br H H G Gambar . molekul reaktan harus saling
bertumbukan dan atomatom ditata kembali. sedangkan ikatan CBr dibentuk pada tahap
kedua.. Untuk menggambarkan perubahan energi selama berlangsungnya reaksi. dibentuk
pada tahap pertama. ahli kimia menggunakan diagram energi reaksi.
. Diagram energi reaksi HBr etilena Pada awal reaksi. dicapai struktur dengan energi
tertinggi yang disebut dengan transition state.Sutanto.pnj reaksi. elektronelektron mereka
saling menolak sehingga energi menjadi meningkat. . reaksi dimulai. etilena dan HBr
memiliki energi total yang diperlihatkan pada titik awal garis di sebelah kiri.
merepresentasikan laju reaksi dari awal sampai akhir reaksi. Ketika kedua molekul
bertabrakan. Pada titik yang sama. Jika tumbukan terjadi dengan energi yang cukup dan
pada orientasi yang sesuai maka kedua reaktan akan terus saling mendekat hingga ikatan
CH yang baru mulai dibentuk. Garis horisontal disebut dengan koordinat reaksi. Transition
state CHCHBr Karbokation ENERGI G energi aktivasi G Reaktan HC CH HBr LAJU REAKSI
Gambar .
Kebanyakan reaksi organik memiliki energi aktivasi sebesar hingga kJ/mlo kkal/mol. Dalam
suatu reaksi dibutuhkan energi yang cukup untuk menembus rintangan aktivasi guna
mencapai transition state.Sutanto. Struktur hipotetik transition state pada reaksi tahap
pertama HBr etilena Perbedaan energi antara reaktan dengan transition state disebut
dengan energi aktivasi. Sebaliknya.. energi aktivasi yang kecil akan membuat reaksi berjalan
cepat karena hanya butuh energi kecil untuk mencapai transition state. H Br H H C C H H
Gambar . tetapi dapat dibayangkan sebagai kompleks teraktivasi dari kedua reaktan dimana
ikatan pi karbonkarbon setengah terputus dan ikatan baru karbonoksigen setengah
terbentuk. Energi aktivasi yang besar menyebabkan reaksi berjalan lambat karena
memerlukan energi yang besar untuk mencapai transition state.pnj Struktur transition state
tidak stabil dan tidak dapat diisolasi. Contohnya reaksi antara etilena . G . yang dapat
menjelaskan seberapa cepat reaksi dapat terjadi pada suhu yang diberikan.
dan menyerap energi. Sekali transition state tercapai maka reaksi dapat terus berlangsung
menghasilkan karbokation atau kembali lagi menjadi reaktan.Sutanto. Oleh karena tingkat
energi karbokation lebih tinggi dari tingkat energi reaktan maka tahap reaksi tersebut
termasuk reaksi endergonik. Beberapa reaksi memiliki nilai G positif dan beberapa negatif.
Tidak semua diagram energi reaksi sama seperti yang diperlihatkan untuk reaksi antara
etilena dengan HBr. sedangkan reaksi dengan energi aktivasi lebih besar dari kJ/mol hanya
dapat berlangsung lancar pada suhu lebih tinggi. memiliki nilai G positif. Ketika reaksinya
terus berlangsung dan menghasilkan karbokation maka ikatan baru antara CH akan
terbentuk sepenuhnya dan sejumlah energi yang setara dengan perubahan transition state
ke bentuk karbokation akan dilepaskan. Beberapa reaksi berlangsung cepat G kecil dan
beberapa lambat G besar.pnj dengan HBr memiliki energi aktivasi sekitar kJ/mol kkal/mol.
Ketika transition state kembali ke reaktan maka sejumlah energi yang setara dengan G akan
dilepaskan. Reaksi dengan energi aktivasi kurang dari kJ/mol dapat berlangsung dengan
baik dalam suhu kamar. Panas memberikan energi untuk mempermudah tercapainya
transition state. .
suatu intermediet reaksi. ia bukan transition state dan bukan pula produk akhir. Karbokation
hanya bentuk sementara dalam reaksi yang berlangsung dalam banyak tahap.Sutanto.
Intermediet terbentuk pada tahap pertama reaksi antara etilena . Intermediet Bagaimanakah
kita dapat menjelaskan pembentukan karbokation yang terbentuk pada reaksi antara etilena
dengan HBr Karbokation secara nyata berbeda dengan reaktan. Diagram energi reaksi untuk
beberapa reaksi J.pnj G Energi G G Energi G a Laju Reaksi b Laju Reaksi G Energi Energi
G G G c Laju Reaksi d Laju Reaksi Gambar ..
Tahap kedua ini memiliki energi aktivasi G dan perubahan energi H sendiri. Diagram energi
secara lengkap diperlihatkan pada gambar .Sutanto. bromoetana.pnj dengan H yang
kemudian bereaksi lebih lanjut dengan ion bromida pada tahap kedua menghasilkan produk
akhir. . Karena tingkat energi karbokation lebih tinggi dari tingkat energi reaktan etilena HBr
dan produk akhir maka karbokation dapat diisolasi. Kita dapat menggambarkan transition
state kedua sebagai kompleks teraktivasi antara karbokation elektrofil dengan ion bromida
nukleofil. Karbokation lebih stabil dari pada kedua transition state yang mengapitnya. Di
mana ion bromida menyumbangkan sepasang elektron pada karbokation sehingga terbentuk
ikatan CBr. pada gambar tersebut tampak bahwa karbokation bertindak sebagai produk dari
tahap pertama dan sebagai reaktan untuk tahap kedua..
Di dalam tubuh terdapat enzim yang berfungsi sebagai katalis yang mengubah mekanisme
reaksi sehingga reaksi berlangsung melalui jalur lain yaitu melalui beberapa tahap pendek
bukan hanya satu atau dua tahap yang panjang. reaksi biologis tidak memerlukan panas
berlebih untuk dapat berlangsung. . Diagram energi reaksi secara lengkap untuk reaksi
etilena HBr Reaksi biologis yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup mirip dengan yang
berlangsung di laboratorium dan dapat dijelaskan melalui jalur yang sama..pnj Transition
state pertama Intermediet karbokation Transition state kedua D G CHCH Br DG ENERGI HC
CH Br D G CHCHBr LAJU REAKSI Gambar .Sutanto. Pada kenyataannya. Reaksireaksi
dalam tubuh memerlukan energi aktivasi yang cukup rendah untuk dapat berlangsung pada
suhu sedang serta harus melepaskan energi yang relatif kecil untuk mencegah pemanasan
berlebih pada makhluk hidup yang bersangkutan.
Tipe diagram energi reaksi biologis .pnj Tanpa katalis Katalis enzim Energi Laju Reaksi
Gambar .Sutanto..
Aktivitas optikal D Aturan Konfigurasi Spesifik E.Sutanto.pnj STEREOKIMIA A. Enantiomer
dan Karbon Tetrahedral B. Kiralitas C. Senyawa Meso G Molekul yang Memiliki Lebih dari
Dua Pusat Kiral H. Kiralitas Selain Pada Atom Karbon O. Kiralitas Senyawa Alam P. Adisi
HBr pada Alkena Kiral N. Prokiralitas . Reaksi Stereokimia. Sifat Fisika Stereoisomer I.
Campuran Rasemat J. Reaksi Stereokimia Adisi Br pada Alkena M. Diastereomer F. Reaksi
Stereokimia Adisi HBr pada Alkena L. Review Isomerisme K.
dan CHXY. Tidak seperti CHX. CHXY. misal X dan Y. Jika Anda membuat model molekul
dari setiap molekul dan molekul bayangan cerminnya. X dan Y akan juga saling
berkebalikan. Enantiomer dan Karbon Tetrahedral Cobalah untuk memperhatikan senyawa
CHX. dan CHXY adalah identik dengan bayangan cerminnya. Mungkin Anda dapat
menghimpitkan subtituennya. Senyawa CHX. .Sutanto. sama seperti Anda menghimpitkan
tangan kanan dengan tangan kiri Anda. Pada sisi kiri adalah molekul dan sebelah kanannya
adalah bayangan cermin dari senyawa tersebut. maka akan didapatkan bahwa Anda dapat
menghimpitkan suatu molekul dengan bayangan cerminnya superimposed. dan CHXYZ.pnj
A. namun H dan Z akan saling berkebalikan. CHXYZ tidak identik dengan bayangan
cerminnya. Begitu pula H dan Z jika dihimpitkan. Anda tidak dapat melakukan superimposed
model molekulnya dan model molekul bayangan cerminnya.
. CH. Misalkan asam laktat asam hidroksipropanoat yang merupakan sepasang enantiomer
karena mempunyai empat gugus yang berbeda OH.Sutanto. Gambaran karbon tetrahedral
dan pencerminannya Molekul bayangan cermin yang tidak dapat dihimpitkan disebut
enantiomer dalam bahasa Yunani enantio dengan berarti karbon berlawanan/opposite.
Enantiomer berkaitan tetrahedral. H. Enantiomer tersebut disebut asam laktat dan asam
laktat. COH pada atom karbon sebagai pusatnya.pnj X X C H X C H X C Z H H H C HX H C
H X C H H X H H CHX Y Y Y CHX YZ H C Z Y Y Gambar .
. Kiralitas Jika suatu molekul tidak dapat dihimpitkan dengan bayangan cerminnya berarti
kedua senyawa enantiomer disebut kiral/chiral kyral dalam bahasa Yunani cheir. misalnya H
dan COOH.pnj tidak pas H H C OH HO COH HC C H COH HC tidak pas CH HO COH HC C
HO CH HOC tidak pas tidak pas Gambar . Jika dua gugus dapat dihimpitkan. berarti tangan.
Superimposed dari asam laktat Seberapa keras Anda mencoba. taruhan Anda tidak mungkin
menghimpitkan molekul asam laktat pada molekul asam laktat. B.Sutanto. dua gugus yang
lain tak akan bisa berhimpitan.
Sisi simetri yang dimaksud adalah sisi datar yang dipotong melewati tengahtengah dari
molekul.Sutanto. penyebab adanya kiralitas pada suatu senyawa dikarenakan adanya atom
karbon yang mengikat gugus berbeda. akan nampak sisi satu akan merupakan bayangan
cermin sisi yang lain. Jika kita memotong tabung Erlenmeyer secara vertikal. . Sebagai
contoh tabung Erlenmeyer mempunyai sisi semetri. kiralitas merupakan sifat dari
keseluruhan molekul. Molekul yang mempunyai sisi simetri dalam berbagai kemungkinan
dalam konformasinya harus identik dengan bayangan cermin dan karena itu merupakan
senyawa nonkiral atau biasa disebut akiral.pnj Bagaimana kita memprediksi apakah suatu
molekul tersebut kiral atau tidak Molekul yang tidak kiral jika mengandung sisi simetri plane
of simmetry. dimana pusat kiralitas adalah ciri struktur yang menyebabkan kiralitas. Atom
karbon tersebut diistilahkan sebagai pusat kiralitas chirality centers. Kebanyakan. Catatan.
walau tidak semua. Salah satu tangan kita tidak mempunyai sisi simetri karena sisi
setengahnya bukan merupakan bayangan cermin.
Misalnya bromodekana merupakan senyawa kiral karena mengikat empat gugus yang
berbeda. .pnj bukan bidang simetr i b idang simetri bidang simetri bu kan bidang simetri CH
H C COH H H CH C CO H OH OH CHCH COH asam propanoat ak iral CH CHCO H Asam
Lak tat kiral Gambar .Sutanto. tetapi perbedaan keempat gugus yang terikat dengan karbon
sebagai pusat kiral. Kiralitas asam propanoat dan asam laktat Kiralitas bukan hanya
ditentukan berdasarkan perbedaan atom yang terikat langsung pada karbon.
CH. Sebagaimana yang tampak pada gambar . C. .. sebab tidak memiliki empat gugus yang
berbeda yang terikat pada satu karbon. C. Jadi secara keseluruhan. Coba bandingkan
dengan metilsikloheksanon yang memiliki pusat kiral pada karbon nomor . di mana atom C
terkat pada CC sedangkan C terikat pada CC. C. C dan C.Sutanto. atom C. Akan tetapi
keduanya tidaklah sama Contoh lainnya adalah metilsikloheksana. Atom C terikat dengan H.
Apakah molekul tersebut kiral Metilsikloheksana merupakan molekul akiral. dan C jelas
bukan atom kiral sebab memiliki dua atom H yang identik CH. Oleh karena CCC identik
dengan CCC maka atom C bukan atom kiral. Kiralitas bromodekana Substituen butil mirip
dengan substituen pentil.pnj Br CHCHCHCHCH C H Bromodekana Kiral CHCHCHCH
Gambar . senyawa metilsikloheksana bukan molekul kiral.
Aktivitas Optikal Di samping mengenai kiralitas. Misalnya. tiap enantiomer murni mempunyai
titik lebur dan titik didih yang sama dengan pasangannya. Jean Batiste Biot.Sutanto.
Antaraksi dengan senyawa kiral lain . Biot menemukan sifat alami cahaya terpolarisasi
bidang planepolarized light. Sebuah berkas cahaya . yaitu . Hanya terdapat dua sifat yang
berbeda untuk enantiomerenantiomer dalam suatu pasangan enantiomer.pnj H CH H CH O
Metilsikloheksanon Kiral Metilsikloheksana Akiral Gambar . Oleh karena itu. strukturstruktur
pasangan enantiomer adalah sama. hampir semua sifat fisika kimianya juga sama. Kiralitas
metilsikloheksana dan metilsikloheksanon C. Antaraksi dengan cahaya terpolarisasi Studi
mengenai stereokimia diawali pada abad XIX oleh ilmuwan Prancis.
Rotasi spesifik merupakan nilai yang konstan untuk tiap senyawa.Sutanto. Misalnya asam
laktat memiliki D . Molekul optik aktif yang memutar bidang polarisasi ke kanan clockwise
disebut dekstrorotatori dextrorotatory atau diberi notasi . di mana konsentrasi sampel g/mL.
dari suatu senyawa dapat didefinisikan sebagai rotasi cahaya nm yang ditimbulkan ketika
sampel berada pada panjang lintasan dm. Rotasi yang diperoleh derajat D Panjang lintasan..
Cahaya dengan panjang gelombang nm disebut dengan garis natrium D. C g/mL l x C
Pasangan enantiomer memiliki rotasi spesifik yang nilainya sama. Rotasi spesifik.
sedangkan asam laktat memiliki D . Sebaliknya. l dm x Konsentrasi. D. yang berbeda adalah
pada arah perputarannya saja. Ternyata beberapa molekul optik aktif dapat memutar bidang
polarisasi. . bila molekul optis aktif memutar bidang polarisasi ke kiri counterclockwise
dikatakan levorotatori atau diberi notasi negetif .pnj tersusun atas gelombang
elektromagenetik yang berosilasi pada bidang tak terbatas pada sudut yang tegak lurus
terhadap arah rambat gelombang. Ketika sebuah berkas cahaya melewati polarizer. hanya
gelombang terosilasi pada sebuah bidang yang dapat melewatinya sehingga dinamakan
cahaya terpolarisasi bidang.
dilanjutkan pada atom ketiga dan seterusnya sampai ditemukan perbedaan nomer atomnya
sehingga bisa dibuat prioritas. bandingkan nomor atom pada atom kedua masingmasing
substituen. Atom yang memiliki nomer atom tertinggi menduduki prioritas pertama.
Contohnya H C O sama dengan H C O O C Gambar .pnj D. sedangkan atom yang memiliki
nomer atom terendah biasanya hidrogen menduduki prioritas keempat.Sutanto. Aturan
Konfigurasi Spesifik Aturan Cahn Ingold Prelog Aturan Perhatikan atom yang menempel
langsung pada pusat kiralitas dan buatlah prioritas berdasarkan penurunan nomer atom.
Aturan Multibonding atom adalah sama dengan nomer atom dengan ikatan tunggal. kita
dapat menentukan konfigurasi stereokimia dengan mengubah orientasi molekul sehingga
substituen . Contoh ekivalensi ikatan Setelah dibuat prioritas pada keempat substituen yang
berikatan langsung pada pusat kiral karbon.. Aturan Jika pembuatan prioritas tidak bisa
menggunakan aturan .
Jika arah steer kita berlawanan dengan arah jarum jam counterclockwise maka dikatakan
pusat kiralitas mempunyai konfigurasi S huruf S berasal dari Bahasa Latin sinister yang
artinya kiri arah pandang sama dengan C konfigurasi R arah pandang sama dengan C
konfigurasi S Gambar .Sutanto. Megurutkan konvigurasi pada pusat kiral . Tiga substituen
yang tersisa akan nampak seperti steer mobil. Jika ternyata arah steer yang kita buat searah
jarum jam clockwise maka dikatakan pusat kiralitas mempunyai konfigurasi R huruf R
berasal dari Bahasa Latin rectus yang artinya kanan.pnj prioritas keempat dibuat menjauhi
kita. Langkah berikutnya membuat arah putaran steer mobil kita berdasarkan urutan dari
prioritas pertama sampai pada akhirnya prioritas ketiga.
S R. Untuk menjelaskan hubungan yang istimewa ini diperlukan terminologi baru yaitu
diastereomer. Diastereomer kiral mempunyai konfigurasi yang .R S.S S.Sutanto.
Diastereomer adalah stereoisomer yang bukan bayangan cerminnya. namun bukan
merupakan enantiomer.S Memang kedua molekul tersebut stereoisomer. Diastereomer Mari
kita lihat pasangan enantiomer dari asam aminohidroksibutanoat.R.S yang bayangan
cerminnya merupakan enantiomer S.pnj E.R yang bayangan cerminnya merupakan
enantiomer S.R Enantiomer Enantiomer Gambar .S dan enantiomer R.R dan R. Pasangan
diastereomer asam aminohidroksibutanoat Akan nampak enantiomer R. Kemudian muncul
pertanyaan bagaimana hubungan antar molekul yang bukan merupakan bayangan
cerminnya Misalkan antara R. cermin cermin H COH NH C C HN COH H C C H COH NH C
C HN COH H C C H CH OH HO CH H HO CH H CH OH R.
R dan S.R S.S Diastereomer dengan R. Senyawa Meso Struktur bayangan cermin R.R dan
S.R S.S dan S.S F.R dan S.S adalah identik jika salah satu strukturnya diputar o.. Contoh
senyawa meso .S adalah tidak identik namun merupakan pasangan enantiomer.S R.S S.R
R.S S.R dan S.R R.S dan S.S R.. Empat stereoisomer dari treonin Stereoisomer
R.Sutanto.R Identik Gambar . enantiomer yang mempunyai konfigurasi berlawanan pada
semua pusat kiral.pnj berlawanan pada beberapa pusat kiral namun mempunyai konfigurasi
yang sama dengan yang lainnya. H COH OH C C H OH COH COH H C C HO H COH HO
Rotate O R. Tabel . Sebagai pembandingnya. Jika diperhatikan benarbenar.R R. struktur
R.S R.R Enantiomer dengan S.
Pencerminan dalam senyawa meso COH Senyawa diatas merupakan akiral.pnj Struktur R.
Molekul yang memiliki lebih dari dua Pusat Kiral Ternyata sebuah pusat kiral dalam satu
molekul memberikan stereoisomer sepasang enantiomer dan pusat kiral dalam satu molekul
memberikan maksimum stereoisomer atau pasang enantiomer. G. sebuah molekul dengan n
pusat kiral mempunyai maksimum n stereoisomer atau n pasang enantiomer. walaupun
mungkin bisa kurang karena mungkin beberapa stereoisomer adalah senyawa meso.S dan
S. Bidang simetri memotong pada ikatan CC sehingga setengahnya merupakan bayangan
cermin dari setengah berikutnya. Contohnya kolesterol . namun mengandung pusat kiral
yang disebut senyawa meso.. Secara umum.Sutanto. H HO C COH bidang simetri C HO H
Gambar .R adalah identik karena molekul tersebut mempunyai bidang simetri sehingga
akiral.
CH CH H H H H HO H kolesterol dengan pusat kiral Gambar .. Sifat Fisika Stereoisomer
Beberapa sifat fisika dari tiga stereoisomer asam tartrat ditulis pada tabel . Pusat kiral dalam
kolesterol H.pnj mengandung pusat kiral. dan bobot jenis. Sifat yang berbeda hanyalah rotasi
terhadap cahaya terpolarisasi bidang. isomer meso dari asam tartrat ternyata memiliki sifat
fisika yang berbeda. memungkinkan stereoisomer. hanya ada yang terdapat di alam.Sutanto.
kelarutan. Pada tabel tersebut tampak adanya kesamaan pada titik didih. Di sisi lain. .
walaupun beberapa diantaranya terlalu rumit untuk eksis. titik leleh.
Review Isomerisme Isomerisme adalah senyawa yang mempunyai rumus kimia yang sama
namun berbeda strukturnya.. . Kelarutan pada C g/mL air Meso . campuran rasemat
menunjukkan zero optical rotation karena rotasi dari satu enantiomer dilawan oleh rotasi dari
enantiomer yang lain. Campuran Rasemat Campuran rasemat adalah campuran yang terdiri
jumlah yang sama enantiomer dan dari substansi kiral. .Sutanto.pnj Tabel . Oleh sebab itu. J.
. . I. . Sifat fisika asam tartrat Stereoisomer Titik leleh C D derajat Bobot jenis g/cm .
. CH dan Contoh isomer rangka isobutana dan butana CHCHCH CHCHCHCH Isobutana
Butana . dan isomer posisi berbeda posisi group fungsional. Beberapa senyawa isomer
konstitusional yang kita kenal meliputi isomer rangka berbeda rangka. Isomer konstitusional
adalah senyawasenyawa yang atomatomnya berikatan secara berbeda. isomer fungsional
berbeda group fungsional.pnj Isomer Konstitusional isomer Enantiomer bayangan cermin
Stereoisomer Diastereomer bukan bayangan cermin Konfigurasional diastereomer cistrans
diastereomer Dalam tabel di atas. ada tipe dasar dari isomer yaitu isomer konstitusional dan
stereoisomer.Sutanto.
pnj Contoh isomer fungsional etil alkohol dan dimetil eter CHCHOH dan CHOCH Etil alkohol
NH CHCHCH Dimetil eter Contoh isomer posisi isopropilamin propilamin dan dan
CHCHCHNH Isopropilamin Propilamin Gambar .Sutanto. Stereoisomer adalah senyawa
dimana atomatomnya berikatan pada aturan yang sama namun berbeda geometrinya.
Beberapa contoh isomer konstitusional . stereoisomer. Diastereomers. enantiomer dan
cistrans isomer merupakan Enantiomer Nonsuperimposable mirror stereomer image HC H
COH COH OH HO H CH RAsam Laktat SAsam Laktat .
Sutanto.pnj Diastereomer H Nonsuperimposable.SAminohidroksibutanoat HC C H C H H C
CH C C H dan CH H Cistrans diastereomer HC transButana H CH cisButana HC H CH H
subtituen pada sisi yang pada sama sisi atau yang dari H trans.Dimetilsiklopentana
cis.RAminohidroksibutanoat Asam R. nonmirrorimage stereoisomer H COH NH C C OH CH
H COH NH C C HO CH H Asam R.Dimetilsiklopentana berlawanan ikatan ganda atau cincin
Gambar . Beberapa contoh stereoisomer .
nukleofil Br. Reaksi Stereokimia Adisi HBr pada Alkena Kebanyakan reaksi biokimia yang
terjadi di dalam tubuh sama seperti reaksi organik yang terjadi di laboratorium menghasilkan
produk yang mengandung pusat kiral. bromobutana yang dihasilkan dari reaksi tersebut
merupakan campuran rasemat.dapat menyerang karbokation dari dua sisi yang berlawanan.
berapa banyak proporsi masingmasing Pada kenyataannya. konformasinya R atau S jika
hasilnya merupakan campuran R dan S. reaksi HBr dengan butena Ketika butena
terprotonasi akan menghasilkan intermediet karbokation sekunder.Sutanto. Dengan
demikian akan dihasilkan dua produk yaitu Sbromobutana dan Rbromobutana. Oleh karena
itu. Contohnya reaksi adisi HBr pada butena manghasilkan bromobutana. suatu molekul
kiral. . Br CHCH CHCH Butena akiral HBr CHCHCHCH Bromobutana Kiral Gambar .
Bagaimanakah stereokimia dari produk reaksi tersebut Jika merupakan senyawa kiral.pnj K.
Karbokation ini memiliki bentuk trigonal planar.
Bagaimanakah stereokimia reaksi ini Dimulai dari bentuk planar butena akiral.pnj CHCH
CHCH H Br Br CHCH C H CH Br H CH SBromobutan a C Br CHCH CHCH CHCH CHCH
CERMIN CH H Kation secbutil Br C CHCH C Br CH H Br RBromobutana Gambar . dengan
demikian Br dapat mengadisi ikatan rangkap dari sisi atas atau bawah bidang. Reaksinya
adalah sebagai berikut . Mekanisme reaksi HBr dengan butena L.Sdibromobutana dan
R.Sutanto. Hasilnya adalah intermediet ion bromonium yang kemudian membentuk S.
Reaksi Stereokimia Adisi Br pada Alkena Adisi Br pada butena akan menghasilkan .
dibromobutana dan memiliki dua pusat kiral.R dibromobutana.
Mekanisme reaksi adisi Br pada cisbutena Bagaimana dengan reaksi antara Br dengan
transbutena Apakah hasilnya adalah campuran rasemat Jawabannya adalah bukan.pnj HC
H Br H CH Br H HC H CH cisButena akiral a H HC Br Ion Bromonium H HC Br b H CH
CERMIN Br S. Akan tetapi kedua senyawa yang dihasilkan adalah identik.SDibromobutana
Br H CH Br R. Sekilas memang hasilnya diduga sebagai campuran rasemat.dibromobutana.
Mekanisme reaksi adisi Br pada transbutena . HC H Br CH Br H H C CH H cisButena akiral a
H HC Br Ion Bromonium H HC Br b CH H CERMIN Br H S. kedua struktur
merepresentasikan senyawa meso.SDibromobutana Gambar .RDibromobutana Gambar
.RDibromobutana Br CH H Br R.Sutanto.
Rbromo . H CH HBr H CH H Br RMetilheksena Bromometilheksana Gambar . Mari kita lihat
mekanisme reaksi adisi HBr pada Rmetilheksena. Adisi HBr pada Rmetilheksena Reaksi
antara reaktan kiral dengan reaktan akiral akan menghasilkan produkproduk diastereoisomer
dengan jumlah yang tidak sama bukan campuran rasemat.pnj Kesimpulan dari contohcontoh
reaksi di atas adalah bahwa reaksi antara dua senyawa yang tidak aktif optis akiral akan
menghasilkan senyawa yang tidak aktif optis atau campuran rasemat. Dari reaksi tersebut
akan dihasilkan campuran produk yaitu S. Dengan demikian hasil reaksinya masih memiliki
sifat optis aktif. memiliki dua pusat kiral dan empat kemungkinan
stereoisomer.Rbromometilheksana dan R.Sutanto. Reaksi Stereokimia Adisi HBr pada
Alkena Kiral Ketika enantiomer tunggal diadisi oleh HBr akan dihasilkan dua pusat kiral.
Misalnya reaksi antara HBr dengan Rmetilheksena akan dihasilkan bromometilheksana. M.
fosforus dan sulfur dapat menjadi pusat kiralitas. yaitu karena adanya substituen yang
berikatan pada atom tetrahedral.Sutanto. sehingga tetap memiliki sifat akif optis. Kiralitas
Selain Pada Atom Karbon Sejak ditemukan penyebab kiralitas.RBromometilheksana
Gambar . Misalkan trivalen . H C H H H H H Br HC H H H Br H atas HC H Br H bawah HC H
H Br S. Silikon.RBromometilheksana R. nitrogen. Mekanisme Adisi HBr pada Rmetilheksena
N. atom tetrahedral selain karbon dapat juga menjadi pusat kiralitas.pnj metilheksana dalam
jumlah yang tidak sama banyak.
Kiralitas atom nitrogen Hal yang sama juga dialami oleh fosfor.pnj nitrogen adalah
tetrahedral dengan sepasang elektron bebas yang beraksi sebagai substituen keempat.
misalnya dalam fosfin. prioritas paling rendah H C P CHCHCH Gambar .Sutanto. Kiralitas
atom fosfor N nimrec tapeC N . Bedanya dengan nitrogen adalah inversi pencerminannya
lebih lambat dibandingkan pada senyawa nitrogen. Gambar .
pnj O. Jika stereoisomer yang lain dipasangkan pada reseptor yang tidak sesuai maka akan
terjadi ketidakcocokan seperti tangan kanan menggunakan sarung tangan kiri. Contohnya
enantiomer dari limonen mempunyai bau seperti jeruk namun enantiomer mempunyai bau
seperti lemon. seperti halnya tangan kiri hanya cocok untuk sarung tangan kiri. Sama seperti
tangan kanan tidak cocok untuk sarung tangan kiri. Kiralitas Senyawa Alam Walau
enantiomer yang berbeda dari molekul kiral mempunyai sifat fisik yang sama. sebuah
molekul kiral harus sesuai dengan reseptor kiral pada beberapa target site. H H Limonen
pada jeruk Limonen pada lemon Gambar . . biasanya molekulmolekul tersebut mempunyai
sifat biologis yang berbeda. begitu pula stereoisomer tertentu hanya dapat cocok dengan
konfigurasi bentuk komplementernya.Sutanto. Contoh senyawa alam yang bersifat kiral
Mengapa stereoisomer yang berbeda mempunyai sifat biologis yang berbeda Untuk
menggunakan aksi sifat biologis.
Sutanto. Atom yang terhibridisasi sp dikatakan sebagai pusat prokiralitas. pusat prokiralitas
H HC C H OH H C X C H pusat kiral OH Gambar . Contohnya adalah butanon merupakan
prokiral karena dapat diubah menjadi kiral alkohol butanol dengan adisi hidrogen. dengan
perubahan satu gugusnya maka akan terbentuk pusat kiral. Prokiralitas karbon sp Atom
karbon yang terhibridisasi sp juga dapat bertindak sebagai prokiral. O HC C CHCH HC OH C
H CHCH Butanon Prokiral Butanol Kiral Gambar . Prokiralitas Prokiralitas adalah molekul
akiral yang dapat diubah menjadi molekul kiral dengan reaksi kimia sederhana. Prokiralitas
karbon sp .pnj P. Misalnya atom karbon dari CHOH pada etanol merupakan pusat
prokiralitas karena dengan mengganti satu H akan terbentuk pusat kiral.
Alkohol c. Konfigurasi atom karbon yang terhibridisasi sp adalah .. Aldehid d. dan sp c. sp.
atom karbon memiliki nomor atom . memiliki pasang elektron bebas dan mampu membentuk
dua ikatan pi b. e.Sutanto. atom oksigen memiliki elektron valensi b. memiliki elektron bebas
dan masih dapat berikatan dengan dua atom lain. mengalami hibridisasi sp pada molekul
aseton d. dapat mengalami hibridisasi sp. Alkana b.. Pada gugus fungsi apakah yang atom
karbon terhibridisasi sp a.pnj SOALSOAL LATIHAN Pilihlah jawaban yang paling benar .
Berikut ini pernyataan yang benar tentang atom Oksigen adalah . a. kecuali a. Alkuna .
Pernyataan di bawah ini benar. memiliki nomor masa dan dapat membentuk dua ikatan
sigma . Tiol e..
propena c. atom oksigen memiliki nomor atom d. Propana b. linear a. Senyawa berikut ini
yang memiliki momen dipol lebih besar dari nol adalah b. Asam asetat e. Butena a. jawaban
A dan D benar . Senyawa berikut ini yang tidak dapat melakukan resonansi adalah .
Asetaldehid c. e. prisma sama sisi b. Metana . Propanon e. Senyawa berikut ini yang
memiliki ikatan hibrida antara C sp dengan O sp adalah a. Etil metileter d. d. Bentuk tiga
dimensi dari atom yang terhibridisasi sp adalah . Propanon d. Propanon O N O b. Dietileter
c. tetrahedral c. Karbon tetraklorida d. atom karbon memiliki elektron valensi e.Sutanto.
Pasangan struktur di bawah ini yang menunjukan adanya resonansi adalah . Asam asetat e.
c. atom oksigen dan karbon dapat membentuk ikatan sigma . trigonal planar d. Butanal e.
b.pnj c. Metanol Muatan formal dari atom N adalah a. a.
Atom oksigen hidroksil terhibridisasi sp d.Sutanto. Memiliki atom karbon yang terhibridisasi
sp b. Memiliki momen dipole lebih besar dari nol e. OH Informasi yang benar mengenai
senyawa di atas adalah a.pnj O . . H . CHOH b. OCH c. Atom oksigen karbonil terhibridisasi
sp c. sudut yang terbentuk pada atom karbon karbonil sebesar . Sesuai dengan sistem tata
nama CahnIngoldPrelog. COCH d. OH e. maka gugus fungsi di bawah ini yang mempunyai
prioritas tertinggi adalah a.
Br r H B Produk yang paling stabil dari reaksi di atas adalah b. S c. Jawaban A dan C benar
. R. Br COOH H H OH OH COOH .pnj . R b. R d. Senyawa tersebut di atas memiliki
konfigurasi a. Br Br e.Sutanto. S. R. d. Br c. S e. S. a.
pnj . kloropentana . Struktur di bawah ini yang merupakan basa Lewis adalah a. Etena air
dengan katalis HBr d. ZnCl b. semua BENAR c. Cis Cl O Molekul di atas memiliki konformasi
b. Etena air b. . . . Etena air dengan katalis Br c.dikloropentana e.dikloropentana d. SnCl .
Etena air dengan katalis HBr d. Etena Br dalam pelarut CCl HO COOH . kloropentana c.
Etanol dapat diperoleh dengan mereaksikan a. Etena HCl dalam pelarut dietileter e. Etena
air b. Zusammen e. I d. Trans d. Untuk memperoleh senyawa . BF c. Hasil akhir dari reaksi
addisi pentena oleh Cl adalah a.Sutanto.dikloropentana b. a. HO e. Etena HCl dalam pelarut
dietileter e. Entgegen . Etena air dengan katalis Br c. Etena Br dalam pelarut CCl
.dibromoetana maka kita dapat mereaksikan a.
. . leliprasojoyahoo. . nd edition. Fessenden.S. th edition.Sutanto..L. R.. J. McMurry. R.
Wadsworth Inc. . Organic Chemistry.Y. Organic Chemistry. Wadsworth Inc. P.
California...Kimia Organik I. S.J.. J. John Willey and Sons Inc. Prasojo. Organic Chemistry
An Intermediate Text. dan Fessenden. . New Mexico McMurry.V. rd edition. Organic
Chemistry. California.pnj PUSTAKA Bruice.. Organic Chemistry... Hoffman.com .. J.