Struktur dan tata nama senyawa karbon • SK:Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. • KD:4.1. Mendeskripsikan struktur, cara penulisan, tata nama, sifat, kegunaan, dan identifikasi senyawa karbon (halo alkana, alkanol, alkoksi alkana, alkanal, alkanon, alkanoat, dan alkil alkanoat) INDIKATOR • Mengidentifikasi gugus fungsi senyawa karbon. • Menuliskan struktur dan nama senyawa karbon berdasarkan gugus fungsinya. • Menentukan isomer-isomer senyawa karbon. • Menjelaskan sifat fisik senyawa karbon. • Mendeskripsikan kegunaan senyawa karbon SENYAWA TURUNAN ALKANA Atom atau gugusan atom bagian dari senyawa yang menentukan sifat kimia senyawa tersebut disebut : GUGUS FUNGSI CH3-CH2-CH2 -OH O CH3-CH2- C -OH O CH3-CH2-C – CH3 Bagian senyawa inilah yang menentukan sifat kimia senyawa. Bagian senyawa ini Yang akan berubah Jika bereaksi dengan Senyawa lain BEBERAPA HOMOLOG SENYAWA TURUNAN ALKANA Homolog Gugus Fungsi Struktur umum Rumus umum Contoh senyawa Alkil alkohol / alkanol -OH R-OH CnH2n+2O CH3CH2CH2-OH 1-Propanol Alkoksi alkana (Eter) -O- R-O-R CnH2n+2O CH3CH2 –O-CH3 Metoksi etana Apa perbedaan dan kesamaan antara kedua rumus umum dan rumus strukturnya Keduanya Isomer fungsi BEBERAPA HOMOLOG SENYAWA TURUNAN ALKANA Homolog Gugus Fungsi Struktur umum Alkanal / aldehid O -C - H O R-C – H Alkanon (Keton) O -C- O R-C-R Apa perbedaan dan kesamaan antara kedua rumus umum dan rumus strukturnya Rumus umum Contoh senyawa CnH2nO O CH3CH2C-H Propanal CnH2nO O CH3CH2 –C-CH3 Butanon Keduanya Isomer fungsi BEBERAPA HOMOLOG SENYAWA TURUNAN ALKANA Homolog Gugus Fungsi As.Alkan oat / alkil alkanoat O -C -OH Alkil alkanoat (Ester) O -C-OR Struktur umum Rumus umum O R-C – OH CnH2nO2 O R-C-OR Apa perbedaan dan kesamaan antara kedua rumus umum dan rumus strukturnya CnH2nO2 Contoh senyawa O CH3CH2C-OH As.Propanoat O CH3CH2-C-O-CH3 Metil Propanoat Keduanya Isomer Tata nama Alkanol/alkil alkohol 1) Penamaan secara trivial dengan menyebut nama gugus alkil yang terikat pada gugus –OH kemudian diikuti kata alkohol : R-OH Alkil Alkohol Contoh: CH3–CH2-–OH Etil alkohol CH3–CH2–CH2–OH Propil alkohol 2) Penamaan secara sistem IUPAC dengan mengganti akhiran a pada alkana dengan akhiran ol (alkana menjadi alkanol) Contoh : CH3–CH2–OH Etanol CH3–CH2–CH2–OH Propanol Urutan Penamaan Senyawa Alkohol menurut IUPAC 1) Menentukan rantai induk, yaitu rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus – OH, selain itu atom karbon lain sebagai cabang. 2) Memberi nomor pada rantai induk yang dimulai dari salah satu ujung rantai, sehingga posisi gugus – OH mendapat nomor terkecil. (Perhatikan tidak harus nomor satu!!!) 3) Urutan penamaan: • nomor atom C yang mengikat cabang • nama cabang: - CH3 metil - C2H5 etil • nama rantai induk (alkanol) 1. Penulisan nama cabang sesuai urutan abjad: etil mendahului metil. 2. Apabila posisi gugus –OH ekivalen dari kedua ujung rantai induk, maka penomoran dimulai dari salah satu ujung sehingga cabang-cabang mendapat nomor terkecil. Tuliskan nama senyawa alkohol berikut. Jenis-jenis alkohol Berdasarkan letak gugus fungsinya, alkohol dibedakan menjadi tiga jenis : 1) Alkohol primer, yaitu alkohol yang gugus fungsinya (–OH) terikat pada atom C primer. Contoh: CH3– CH2–OH 2) Alkohol sekunder, yaitu alkohol yang gugus fungsinya (–OH) terikat pada atom C sekunder. Contoh: 3) Alkohol tersier, yaitu alkohol yang gugus fungsinya (–OH) terikat pada atom C tersier. Contoh: Dari rumus struktur senyawa berikut, tentukan atom mana yang berkedudukan sebagai atom C primer, atom C sekunder, atom C tersier, dan atom C kuartener serta hitunglah jumlah masing-masing atom C tersebut! Keisomeran Alkohol Alkohol mempunyai tiga macam keisomeran sebagai berikut. 1) Keisomeran Posisi Keisomeran posisi, yaitu keisomeran yang terjadi karena perbedaan letak gugus –OH dalam molekul alkohol. Keisomeran posisi dalam alkohol mulai terdapat pada propanol yang mempunyai dua isomer, yaitu 1– propanol dan 2–propanol. CH3– CH3– CH2– OH CH3– CH(OH) – CH3 1–propanol 2–propanol Cara menentukan jumlah isomer posisi alkohol: a) Membuat kemungkinan kerangka atom C. b) Menentukan kemungkinan letak gugus –OH pada posisi yang berbeda pada setiap bentuk kerangka atom C. Latihan! Tuliskan semua isomer posisi dari pentanol dan heksanol! 2) Keisomeran Optik Keisomeran optik berkaitan dengan sifat optik, yaitu kemampuan suatu senyawa untuk dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi. Keisomeran optik terjadi karena adanya atom C asimetrik, yaitu atom C yang terikat pada 4 gugus yang berbeda. Banyaknya isomer optik dapat dicari dengan rumus 2n, dengan n = jumlah atom C asimetrik. 2–butanol mempunyai 1 atom C asimetrik, sehingga isomer optik 2–butanol adalah: Sifat – sifat Alkohol 1) Sifat Fisis Semakin besar massa relatif alkanol titik didih semakin tinggi.Untuk alkanol dengan rumus molekul sama alkanol bercabang mempunyai titik didih lebih rendah daripada rantai lurus. Kelarutan alkanol berkurang seiring dengan bertambah panjangnya rantai karbon. Sifat Kimia a. Reaksi dengan logam Na (reaki pengenal alkohol) C2H5-OH + Na C2H5ONa + H2 b. Reaksi oksidasi - Alkohol primer Aldehid asam karboksilat - Alkohol sekunder Keton - Alkohol tersier c. Reaksi dengan Hidrogen Halida R-OH + HCl R-X + H2O d. Reaksi esterifikasi R-OH + R-COOH R-COOR + H2O e) Reaksi Dehidrasi Alkohol Alkohol jika dipanaskan dengan asam kuat, maka akan terjadi alkena dan air. Contoh: CH3– CH2 – CH2 – OH CH2 – CH = CH2 + H2O n – propanol 1 – propena Tata nama alkoksi alkana (Eter) propana CH3 -CH2-CH2- O – CH2-CH3 Rantai yang lebih panjang di pakai sebagai Alkana Etoksi propana Etil propil eter Etoksi Rantai yang lebih pendek di pakai sebagai Alkoksi (alkana dengan akhiran oksi. CH3 -CH2-CH- O – CH2-CH3 CH3 Butana 2-Etoksi Butana etil sek.butil eter Etoksi terikat pada atom C no 2 Propil –CH2–CH2- CH3 isopropil –CH–CH3 CH3 butil –CH2–CH2- CH2- CH3 Isobutil - CH2–CH- CH3 CH3 Sek.butil –CH- CH2- CH3 CH3 CH3 Ters.butil –C - CH3 CH3 Amil -C5H11 Tata nama alkanal (Aldehid) Sebutkan nama ranyai karnobnya sesuai dengan nama alkana dengan akhiran nal O H-C-H Metanal; formaldehid O CH3 -C-H etanal; Asetaldehid O CH3 – CH2 -C-H O 1 CH3 –CH-CH2-C -H 4 3 CH3 metil propanal; propionaldehid 2 3-metil butanal Tata nama alkanon (Keton) O CH3 -C-CH3 Propanon O CH3 –C –CH2–CH2- CH3 2-pentanon O CH3 – CH2 -C-CH3 2-Butanon (Butanon) O CH3 –CH-C –CH3 CH3 3-metil 2-butanon Asam alkanoat / As. Karboksilat O R–C–O–H Asam Alkanoat O H – C – OH O CH3 –C -OH O CH3 –CH-C –OH CH3 Asam metanoat /Asam formiat Asam etanoat /Asam asetat Asam cuka Asam 2-metil propanoat Alkil alkanoat / Ester O R–C–O–R Alkil Alkanoat O H – C – O-CH3 metil metanoat /metil formiat O CH3 –C –O-CH3 metil etanoat /metil asetat O CH3 –CH-C –O-CH3- CH3 CH3 etil 2-metil propanoat Tuliskan nama dari: CH3 1. CH3 –CH-CH-CH2-OH CH3 CH3 O 2. CH3 –CH-CH-C -OH CH3 O 3. CH3 –CH-CH2-C –O-CH3 CH3 CH3 O 4. CH3 –CH-CH-C –CH2-CH3 CH3 5. CH3 –CH-O-CH2-CH3 CH3 O 6. CH3 –CH-CH2-C -H CH3 O 7. CH3 –CH-O-C –CH2-CH3 CH3 O 8. H-O-C –CH-CH3 CH3 Tuliskan rumus struktur dari : a. 2-metil 2 butanol b. 2,4-dimeti 3 pentanol c. Isopropil alkohol d. Etil butil eter e. Etoksi butana f. Isopropil butanoat g. Metil asetat h. Asam 2-metil pentanoat i. 2,4-dimeti 3-pentanon j. Butil asetat. KEISOMERAN Keisomeran Struktur Keisomeran kerangka Keisomeran posisi Keisomeran gugus fungsi Keisomeran Ruang Keisomeran Geometri Keisomeran Optik KEISOMERAN FUNGSI Senyawa yang memiliki rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda. Alkanol R-OH CnH2n +2O Alkoksi alkana R-OR Alkanal R-C-H O Alkanon CnH2n O R-C-R O Asam.Alkanoat R-COOH Alkil alkanoat R-COOR CnH2n O2 ISOMER FUNGSI Isomer Geometri Isomer geometri hanya dimiliki oleh senyawa turnan alkena Cl CH3 CH3 CH3 H –C – C –H H –C – C –H CH3 Cl 2,3-dikloro butana Cl CH3 Cl Cl 2,3-dikloro butana CH3 C=C CH3 CH3 C=C Cl Trans-2,3-dikloro 2-butena Cl Cl Cis-2,3-dikloro 2-butena Karena berbeda maka namanya harus berbeda Untuk membedakan maka diberi awalan cis dan trans Zat Optis aktif Zat optis aktif adalah zat yang dapat memutar bidang cahya terpolarisasi Polarimeter Cahaya terpolarisasi Zat optis aktif Isomer Optik Yaitu zat yang rumus molekulnya sama tetapi kemampuan memutar bidang cahaya terpolarisasi berbeda. Sifat optis aktif hanya dimiliki zat yang memiliki atom C Asimetris (atom C yang mengikat 4 atom /gugus yang berbeda) CONTOH: 2-Butanol CH2-CH3 CH3 C H OH CH3-CH2 OH C H CH3 COOH HOOC C C OH CH3 HO H H (d) Asam laktat CH3 (l) Asam laktat Campuran senyawa dextro dan levo akan saling meniadakan kemampuan arah putarnya. Campuran keduanya disebut campuran RASEMAT Jenis Alkohol Berdasarkan letak gugus OH pada rantai karbonnya, alkohol dibedakan menjadi 3 jenis: 1. Alkohol Primer. Gusus OH terikat pada atom C primer. CH3 CH3 CH -C -CH2-OH CH3 CH3 2,2,3-trimetil 1-butanol 2. Alkohol Sekunder. Gusus OH terikat pada atom C sekunder. CH3 CH3 CH -C -CH2- CH3 3,3-dimetil 2-pentanol OH CH3 3. Alkohol Tersier. Gusus OH terikat pada atom C Tersier. CH3 CH3 CH -C CH2- CH3 2,3-dimetil 3-pentanol CH3 OH Amati nomor letak cabang dan letak gugus OH nya, dan cari ciri khas dari ketiga jenis alkohol. Reaksi pada Alkohol 1. Reaksi dengan logam Na R-OH + Na R-ONa + H2 Na.alkanolat 2. Reaksi dengan HCl, PX3 atau PX5 R-OH + HCl R-Cl + H2O R-OH + PX3 R-X + H3PO3 R-OH + PX5 R-X + POX3 + HX 3. Reaksi Oksidasi alkohol Alkohol Primer Oks. Alkanal O R-CH2 – OH Oks Alkohol Sekunder OH R-CH – CH3 R-C-H Oks Oks. O Oks R-C –OH Alkanon O Oks O R-C –OH R-C-CH3 Oks Oks Oks Alkohol tersier CH3 CH3 C Mengapa tidak teroksidasi ? Oks OH CH3 4. Reaksi Alkohol + asam alkanoat O Alkil alkanoat + air O R-C –OR’ + H2O R-C –OH + HO- R’ H2O 5. Reaksi Alkohol + asam Sulfat (pekat) 180oC Alkena 130oC CH3 CH2 OH CH3 CH2 OH CH3 CH2 OH H2SO4 180oC H2SO4 130oC CH2=CH2 Eter + H2O CH3 CH2 O CH2 CH3 + H2O REAKSI-REAKSI ETER 1. Pembakaran eter CH3-O-CH3 + O2(g) CO2(g) + H2O(g) 2. Reaksi dengan logam Na R-O-R + Na 3. Reaksi dengan PCl5 R-O-R + PCl5 Reaksi ini dapat dipakai untuk membedakan antara alkanol dan eter. tidak membebaskan HCl, berbeda dengan alkohol R-Cl + R-Cl + POCl3 4. Reaksi dengan Asam Halida terutama HI R-O-R + HI R-OH + R-I R-O-R + HI R-I + R-I + H2O Jumlah HI berlebih Jumlah HI terbatas REAKSI-REAKDI ALDEHID 1. Oksidasi Aldehid. O R-C-H O Oks R-C –OH Sebagai oksidator dapat berupa CuO (fehling) atau Ag2O (tollen) Perekasi Fehling : terdiri dari Fehling A dan Fehling B Fehlinh A ; terdiri dari larutan CuSO4 Fehlinh B ; terdiri dari larutan K.Na.tartrat dalam larutan NaOH Pereksi Tollen : terdiri dari larutan perak nitrat yang diberi amoniah berlebih (perak amoniakal)/Ag2O O O R-C-H 2CuO R-C –OH O R-C-H O Ag2O + Cu2O Merah bata R-C –OH + Ag(s) Cermin perak 2. Reduksi Aldehid. Reduksi aldehid (dereaksikan dengan H2) akan menghasilkan alkohol primer. O OH R-C-H + H2 R-CH2 Alkanal Alkanol