EFEK INDUKSI

EFEK INDUKSI

Efek induksi adalah suatu tarikan kerapatan elektron melalui obligasi. Tarikan kerapatan elektron ini terjadi disebabkan oleh perbedaan elektronegativitas dalam atom. Gejela elektrostatik yang terjadi diteruskan melalui rantai karbon.

Efek induksi ini sendiri terbagi atas dua, yaitu: +I (pendorong elektron) dan –I (penarik elektron). Menurut konvensi gugus penarik elektron yang paling besar  dari atom hidrogen adalah efek induksi –I, sedangkan untuk gugus penarik yang pling kecil dari Hidrogen adalah +I. Gugus alkil yang terikat pada senyawa organik yang merupakan senyawa pendorong elektron, dimana semakin besar alkil yang terikat maka semakin besar pula faktor +I.

Jika kita melihat bahwa ikatan C-C pada etana merupakan ikatan nonpolar sempurna karena pada ikatan tersebut terdapat hubungan dua atom yang ekuivalen. Akan tetapi ikatan C-C dalam kloroetana akan terpolarisasi oleh karena adanya atom klor yang elektronegatif. Polarisasi ini sebenarnya terjadi  dari dua efek. Yang pertama, atom C-1 kekurangan kerapatan elektronnya karena elektronegativitas Cl yang lebih besar, yang kemudian diganti secara parsial oleh ikatan C-C yang ada didekatnya sehingga mengakibatkan polarisasi ikatan ini dan suatu muatan positif kecil pada atom C-2. Polarisasi dalam satu ikatan yang disebabkan oleh polarisasi ikatan lain didekatnya disebut efek induksi. Efek ini tidak hanya dirasakan oleh ikatan yang lain yang berada didekatnya, namun dapat pula berpengaruh sampai ikatan yang lebih jauh. Efek ini berkurang dengan bertambahnya jarak. Polarisasi ikatan C-C menyebabkan pula sedikit polarisasi tiga ikatan C-H metil.

 

 

Gugus fungsi sendiri dapat digolongkan sebagai gugus penarik elektron (-I) dan gugus pendorong elektron (+I) relatif terhadap atom hidrogen. Contohnya gugus nitro adalah suatu gugus –I, gugus ini lebih kuat menarik elektron ke dirinya daripada atom hidrogen.

                                                                                                        

Berikut merupakan urutan reaktifitas induksi –I (penarik elektron):

 -Cl > -Br > -I > - OCH₃ > - OH > - C₆H₅ > - CH=CH₂ > -H

Sifat induksi yang dimiliki oleh suatu senyawa mempengaruhi sifat kereaktifitasan dari molekul senyawa organik tersebut. Contohnya pada senyawa asam karboksilat akan mempengaruhi sifat keasaman dari senyawa asam karboksilat pada senyawa alkil halida yang akan mempengaruhi gugus lepas pada reaksi substitusi dan eliminasi sedangkan senyawa karbonilnya akan mempengaruhi jalannya reaksi adisi nukleofil, dll.

Senyawa asam karboksilat antar asam asetat dan asam α-kloro asetat memiliki sifat keasaman yang berbeda antara dua senyawa tersebut. Karena gugus metil pada asam asetat bersifat +I yang mengakibatkan atom C pada gugus karboksilat bermuatan positif yang mengakibatkan atom H⁺ dari sam asetat sulit lepas dari α-kloro asetat. Jika H⁺ susah lepas maka keasaman akan berkuran (Ka kecil, pKa besar). Sedangkan gugus Cl pada posisi α pada asam α-kloro sebagai –I yang mengakibatkan atom C pada gugus karboksilat kurang bermuatan positif maka H⁺ pada asam asetat mudah lepas maka keasaman akan bertambah (Ka besar, pKa kecil) maka sifat keasaman α-kloro asetat . asam asetat.

Tabel 1. Efek medan berbagai gugus relatif terhadap hidrogen

Dari tabel diatas kita dapat melihat sejumlah gugus –I dan +I yang paling umum, dari tabel terlihat bahwa dibandingkan dengan hidrogen, kebanyakan gugus adalah penarik elektron. Gugus yang bersifat pendorong elektron hanya gugus dengan muatan formal negatif namun tidak semuanya demikian, atom-atom berlektronegatif rendah seperti Si, Mg, dan sebagainya, dan kemungkinan juga gugus alkil. Gugus alkil biasanya dipandang sebagai gugus pendorong elektron, tapi akhir-akhir ini sejumlah contoh yang ditemukan mengarah pada kesimpulan bahwa gugus alkil bersifat penarik elektron dibanding dengan hidrogen.

Tabel 2. Beberapa nilai elektronegativitas gugus relatif terhadap H = 2,176

Tabel menunjukkan nilai untuk elektronegativitas pada gugus relatif terhadap H=2,176. Jika gugus alkil terikat pada gugus yang tak jenuh maka gugus ini akan besikap sebagai gugus +I; tetapi jika gugus ini terikat pada atom jenuh, hasilnya menjadi tak tentu karena dalam beberapa hal gugus ini sebagai +I dan dalam hal lain gugus ini sebagai –I.

Sumber :

Firdaus. 2009. Modul Kimia Organik Fisis I. Makassar: Unhas Press. 

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

http://kampungilmu-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-116245-Kimia%20Organik-SIFAT%20INTRAMOLEKULAR.html

https://www.scribd.com/doc/146670056/resonansi-efek-induksi

GUGUS FUNGSI

GUGUS FUNGSI

Gugus fungsi adalah suatu kelompok gugusan khusus pada atom dalam suatu molekul yang berfungsi untuk memberikan sifat ataupun karakteristik kimia pada molekul tersebut. Senyawa yang bergugus fungsional sama memiliki reaksi kimia yang sama atau mirip. Gugus fungsi ini sendiri dapat memberikan sifat atau karakteristik yang berbeda karena ketika gugus karbon berikatan dngan senyawa yang lain akan mengalami perubahan olehkarena itu dapat memberikan perbedaat karakteristik pada senyawanya.

Berikut adalah beberapa contoh gugus fungsi yang sering dijumpai:

1.    Alkil Halida

Alkil halida merupakan senyawa yang berasal dari senyawa halogen dan alkana atua sering juga disebut dengan haloalkana.

Rumus Umum dari alkil halida adalah R-X . dengan rumus molekul C_nH_2n+1-X  dan memiliki gugus fungsi : -X

Dimana X merupakan halogen (F, Cl, Br, I) 

Jika alkana direaksikan dengan unsur halogen maka akan terjadi reaksi halogenasi yang menghasilkan haloalkana dengan reaksi:

R–H + X₂ → R–X + HX

Contohnya adalah : 

·         CH3-Cl (Kloro-metana) Metil-klorida 

·         CH-Cl3 (Trikloro-metana) Kloroform

2.    Aldehida

Aldehida sendiri sering disebut dengan alkanal. Alkanal memiliki rumus umum R-COH atau R-CHOH dan rumus molekul C_nH_2nO

Contohnya adalah :

·         H-CHO (metanal) formaldehid

·         CH3-CHO (etanal) asetaldehid

3.    Ester

Ester atau sering disebut dengan alkil alkanoat merupakan sebuah senyawa karbon yang mengikat gugus fungsi –COOR. Karena mengikat gugus –COOR maka rumus umum dari ester ini sendiri adalah R-COO-R’ dan rumus molekulnya adalah C_nH_2nO₂

Contohnya adalah : 

·         H-COO-CH3 (metil-metanoat) metil-formiat 

·         CH3-COO-CH2-CH3 (etil-etanoat) etil-asetat 

Reaksi untuk menghasilkan ester ini dapat dibuat dengan mereaksikan asam karboksilat dengan alkohol yang dibantu katalis asam sulfat.

4.    Eter

Eter atau disebut juga dengan alkoksi alkana adalah gugus yang memiliki rumus umum R–O–R’ dengan rumus molekul yaitu C_nH_2n+2_O dan memiliki gugus fungsi : -O- (gugus oksi)

Contohnya adalah : 

·         CH3-O- CH3 (metoksi metana) dimetil-eter

·         CH3-O-CH2-CH2-CH3 (1-metoksi propana) metil-propil-eter

Nama IUPAC untuk gugus fungsi senyawa karbon ini adalah alkoksi alkana sedangkan sebutan untuk nama trivialnya adalah eter.

5.    Keton

Keton atau disebut juga alkanon mempunyai rumus umum R-CO-R’ dengan rumus molekul C_nH_2nO

Contohnya adalah :

·         CH3-CO-CH3 (propanon) 

·         CH3-CO-CH2-CH2-CH3 (2-pentanon) 

Keton dapat dibuat dengan melalui reaksi oksidasi alkohol sekunder.

6.    Alkohol

Alkohol atau disebut juga dengan alkanol merupakan suatu gugus fungsi yang salah satu atom H dalam senyawa alkananya diganti oleh gugus –OH. Alkohol memiliki rumus umum R–OH dengan rumus molekul C_nH_2n+1-OH. Ciri khas dari alkohol ini adalah memiliki gugus fungsi -OH (gugus hidroksil) 

Contohnya adalah : 

·         CH3-CH2-OH (etanol) etil alkohol, 

·         CH3-CH2-CH2-OH (1-propanol) n-propil alkohol.

7.    Asam Karboksilat

Asam karboksilat atau disebut juga asam alkanoat adalah senyawa yang mempunyai gugus fungsi -COOH. Rumus umum dari senyawa ini adalah R-COOH dan rumus molekulnya adalah C_nH_2nO₂

Contohnya :

·         H-COOH (asam metanoat) asam format 

·         CH3-COOH (asam etanoat) asam asetat / asam cuka

Berikut contoh tabel gugus fungsi:

Sumber :

http://ainychemistry.blogspot.co.id/2013/01/kimia-unsur-gugus-fungsi.html

http://artikeltop.xyz/perbedaan-aldehid-dan-keton.html

https://bisakimia.com/2012/12/12/senyawa-turunan-alkana-asam-karboksilat/

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Keton.png

https://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fungsional

https://id.wikipedia.org/wiki/Ester

http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/09/alkohol-primer-sekunder-dan-tersier.html

REGANGAN RUANG

Regangan Ruang

Regangan ruang pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli kimia pada tahun 1885 yang bernama Adolf Von Baeyer yang mengemukakan bahwa suatu rantai siklik dapat membentuk cincin datar. Menurut Baeyer semua senyawa siklik dapat mengalami regangan karena adanya penyimpangan dari sudut ikatan tetrahedral. Jika makin besar penyimpangan maka makin besar pula regangn ruangnya, makin reaktif pula. Maka jika siklik propana memiliki sudut ikatan 60° dan siklo butana 90° maka akan lebih reaktif dari propana dan butana.

Menurut baeyer siklo prapana adalah sistem yang paling stabil karena sudut ikatannya 108, yang hampir sama dengan sudut tetrahedal dan kemudian reaktifitasnya maningkat lagi mulai siklo heksana. Teori Baeyer tak sepenuhnya benar karena pada kenyataannya cincin yang lebih besar belum tentu lebih reaktif dari siklo pentana. Siklo heksana ternyata bukan merupakan cincin datar dengan sudut ikatan 120 melinkan suatu cincin yang agak terlipat dengan sudut ikatan 109, yang berarti hampir sama dengan sudut tetrahedral.

Regangan ruang sendiri berarti adalah suatu penyimpangan panjang ikatan dan juga ikatan sudut dari bentuk ideal molekul tersebut. Regangan ruang adalah untuk menunjukkan besarnya suatu regangan pada struktur kimia baik itu pada struktur siklik maupun asiklik. Regangan ruang yang terjadi dapat menyebabkan molekul tersebut menyusun kembali onformasi geometri yang lebih stabil tanpa adanya tolakan sterik untuk mencapai kestabilannya.  Bila sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral maka molekulnya mengalami regangan yang biasa dikenal dengan teori Regangan Beyer.

Dalam suatu molekul rantai terbuka, masing-masing atom dari molekul tersebut memiliki peluang untuk menata kembali posisinya secara tak terhingga untuk mencapai kestabilannya dengan menyamai ikatan tetrahedral. Dalam senyawa alkana sendiri, gugus-gugus fungsi yang terikat pada ikatan karbon-karbonnya dapat berotasi dengan bebas mengelilingi ikatan tersebut. Maka atom-atom dalam suatu senyawa rnatai terbuka dapat memiliki posisi yang berbeda sampai tak terhingga banyaknya dalam ruang yang relatif antar satu dengan yang lainnya. Pengaturan ulang posisi yang berbeda-beda ini diakibatkan oleh rotasi dan disebut konformasi.

Konformasi sendiri merupakan bentuk suatu molekul dan bagaimana molekul ini dapat berubah formasi. Jika dalam senyawa rantai terbuka, gugus-gugus yang terkait oleh karena ikatan sigma juga dapat berotasi mengelilingi ikatan itu. Oleh karena itu atom dalam molekul rantai terbuka dapat memiliki banyak posisi didalam ruang relatif satu sama lain. Etana memang merupakan suatu molekul yang kecil namun dapat memiliki banyak penataan ruang secara berlainan.

Pada rantai lurus sendiri regangan antar molekulnya adalah lebih mengarah pada vibrasi moekul dimana terjadi pergerakan intern dalam molekul tersebut antar masing-masing atomnya.

  

Pada senyawa sikloalkana sendiri yang bersifat alisiklik terdapat  3 macam tegangan  yaitu Tegangan sudut karena sudut dalam lingkar berbeda (109.5^o) (sudut antar 2 tangan valensi pada atom C), disebut tegangan karena adanya penolakan antara atom-atom C yang letaknya berdekatan dan berhadapan ini terdapat pada lingkaran besar.

Hal ini dapat dijelaskan dengan “Teori Regangan Baeyer” (Baeyer’s strain theory), bahwa senyawa siklik membentuk cincin datar seperti halnya sikloalkana. Jadi jika sudut yang ada didalam ikatan yang berada didalam senyawa siklik yang kemudian menyimpang dari sudut tetrahedral (109.5^o) maka terjadi renggangan pada molekulnya. Akibatnya molekul tersebut semakin tegang dan menjadi semakin reaktif. Terkecuali siklopentana sebab mempunyai sudut yang mendekati sudut tetrahedral.

Berikut data besar regangan molekul pada molekul siklik :

Sikloheksana memiliki regangan ruang sebesar 0 kkal/mol. HL INI dikarenakan sikloheksana memiliki sudut ikatan yang sama dengan sudut ikatan tetrahedral.  Sedangkan siklopropana memiliki sudut ikatan CCC sebesar 60^o yaitu jauh dari sudut ikatan ideal yaitu 109,5^o sehingga sudut ikatan ini menyebabkan siklopropana memiliki strain cincin yang tinggi.

Dari berbagai jenis konformasi sikloheksana maka bentuk yang paling stabil adalah bentuk kursi. Dimana pada bentuk kursi ini sikloheksana memiliki sudut sebesar 109°C yang mendekati sudut ikatan ideal yaitu 109,5°.  

Berikut contoh konformasi model kursi:

Daftar Pustaka :

https://neviratriayesicha.blogspot.co.id/2016/11/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html

http://sriwahyunioktavia05.blogspot.co.id/2016/10/tugas-terstruktur-pertemuan-6-dan-7.html

http://yuniaaudiasari.blogspot.co.id/2016_11_01_archive.html

Morrison, R.T. dan Boyd, R. N. 1992. Organic Chemistry. Sixth Edition. New York : Prentice Hal Inc.

http://zulfamutyrakhela.blogspot.co.id/2013_06_01_archive.html