< Previous 239OCOHOCOHR Dalam sistem IUPAC, keton diberi akhiran-on (dari suku kata terakhir keton). Penomoran dilakukan sehingga gugus karbonil mendapat nomor kecil. Biasanya keton diberi nama dengan menambahkan kata keton setelah nama-nama gugus alkil atau arilyang melekat pada gugus karbonil. Sama halnya dengan aldehida nama umum sering digunakan. Contohnya adalah sebagai berikut : d. Asam karboksilat dan turunannya Asam organik yang paing penting adalah asam-asam karboksilat. Gugus fungsinya adalah gugus karboksil, kependekan dari dua bagian yaitu gugus karbonil dan hidroksil. Rumus asam karboksilat dapat dipanjangdan atau dipendekkan seperti : atau RCO2H atau RCOOH HOCCHOOHSiklopentana karbaldehida (formilsiklopentana) salisilaldehida (2-hidroksibenzenakarbaldehida)) CH3OCCH3CH3CH2OCCH3benzofenon (difenilketon)2-butanon (etilmetalketon)OCCH3OOOCCH32-metilsiklopentanon sikloheksanon Asetofenon (metalfenilketon) 240 Ciri-ciri asam karboksilat x Mengandung gugus COOH yang terikat pada gugus alkil (R-COOH) maupun gugus aril (Ar-COOH) x Kelarutan sama dengan alkohol x Asam dengan jumlah C 1 – 4 : larut dalam air x Asam dengan jumlah C = 5 : sukar larut dalam air x Asam dengan jumlah C > 6 : tidak larut dalam air x Larut dalam pelarut organik seperti eter, alkohol, dan benzen x TD asam karboksilat > TD alkohol dengan jumlah C sama. Contoh : asam format = HCOOH x Sifat fisika : cairan, tak berwarna, merusak kulit, berbau tajam, larut dalam H2O dengan sempurna. x Penggunaan : untuk koagulasi lateks, penyamakkan kulit, industri tekstil, dan fungisida. Contoh lain :asam asetat = CH3-COOH x Sifat : cair, TL 17oC, TD 118oC, larut dalam H2O dengan sempurna x Penggunaan : sintesis anhidrat asam asetat, ester, garam, zat warna, zat wangi, bahan farmasi, plastik, serat buatan, selulosa dan sebagai penambah makanan. Pembuatan asam karboksilat x Oksidasi alkohol primer x Oksidasi alkil benzen x Carbonasi Reagen Grignard x Hidrolisin nitril Tatanama Asam karboksilat Karena banyak terdapat dialam, asam-asam karboksilat adalah golongan senyawa yang paling dulu dipelajari oleh kimiawan organik. Karena tidak mengherankan jika banyak senyawa-senyawa asam mempunyai nama-nama biasa. Nama-nama ini biasanya diturunkan dari bahasa Latin yang menunjukkan asalnya. Tabel 12.8 memuat nama-nama asam berantai lurus beserta nama IUPAC-nya. Banyak dari asam ini mula-mula dipisahkan dari lemak sehingga sering dinamakan sebagai asam-asam lemak (struktur lemak secara terinci dibahas dalam bab berikutnya). Untuk memperoleh nama IUPAC suatu asam karboksilat (Tabel 12.8 kolom terakhir) diperlukan awalan kata asam da akhiran at. Gambar 12.10 Gugus karboksil 241CH3CHBrCOOHAsam-asam bersubstitusi diberi nama menurut dua cara. Dalam sisitem IUPAC, nomor rantai dimulai dari asam karbon pembawa gugus karboksil dan substituen diberi nomor lokasi. Jika nama umum yang digunakan lokasi substituen dilambangkan dengan huruf latin, dimulai dengan atom karbon Ş. Tabel 12.8 Asam-asam Karboksilat alifatik Atom Karbon Rumus Sumber Nama biasa Nama IUPAC 1 HCOOH Semut(Latin,formika) Asam format Asam metanoat 2 CH3COOH Cuka(Latin,acetum) Asam asetat Asam etanoat 3 CH3CH2COOH Susu(Yunani,protos pion=lemak pertama) Asam propinoat Asam propanoat 4 CH3(CH2)2COOH Mentega(Latin,butyrum) Asam valerat Asam pentanoat 5 CH3(CH2)3COOH Akar valerian (Latin,valere=kuat) Asam kaproat Asam heksanoat 6 CH3(CH2)4COOH Domba(latin,caper) Asam enentat Asam heptanoat 7 CH3(CH2)5COOH Bunga anggur (Yunani,oenanthe) Asam kaprilat Asam oktanoat 8 CH3(CH2)6COOH Domba(latin,caper) 9 CH3(CH2)7COOH Pelargonium (Yunani,pelargos) Asam pelargonat Asan nonanoat 14 CH3(CH2)8COOH Domba(latin,caper) Asam kaprat Asam dekanoat HO – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – COOH IUPAC asam 2-bromopropanoat asam 5-hidroksipentanoat Umum asam Ş-bromopropionat asam š-hidroksivalerat (š = delta) Jika gugus karboksilat dihubungkan dengan cincin, akhiran karboksilat ditambahkan pada nama induk sikloalkana. COOHAsam siklopentana karboksilat 242 Asam-asam aromatic juga diberi tambahan –at pada turunan hidrokarbon aromatiknya. Beberapa contoh diantaranya : Ester Ester diturunkan dari asam dengan mengganti gugus OH dengan gugus OR. Sifat fisika : berbentuk cair atau padat, tak berwarna, sedikit larut dalm H2O, kebanyakan mempunyai bau yang khas dan banyak terdapat di alam. Struktut ester : R – COOR. Ester diberi nama seperti penamaan pada garam. COOHCH3COOHCOOHClCOOHAsam benzoate (asam benzanal karboksilat) Asam o-toluat (asam 2-metil benzena karboksilat) Asam p-klorobenzoat (asam 4-kloro benzena karboksilat) Asam 1-naftoat (asam 1-naftalena karboksilat) Fenil asetat OOCH3COCH3OCMetil benzoat OCH3OCH3COCH2CH3OCH3CEtil OCH3OCH2CH2CH3CMetil butanoat 243RCOHO+R'H2OHORCOR'O+ Perhatikan bahwa bagian R dari gugus OR disebutkan dahulu, diikuti dengan nama asam yang berakhiran –at. Pembuatan ester : x Reaksi alkohol dan asam karboksilat x Reaksi asam klorida atau anhidrida. Penggunaan ester : x Sebagai pelarut, butil asetat (pelarut dalam industri cat). x Sebagai zat wangi dan sari wangi. Pembuatan ester, estrerifikasi Fischer Jika asam karboksilat dan alkohol dan katalis asam (biasanya HCl atau H2SO4) dipanaskan terdapat kesetimbangan dengan ester dan air. Proses ini dinamakan esterifikasi fischer, yaitu berdasarkan nama Emil Fischer kimiawan organik abad 19 yang mengembangkan metode ini. Walaupun reaksi ini adalah reaksi kesetimbangan, dapat juga digunakan untuk membuat ester dengan hasil yang tinggi dengan menggeser kesetimbangan kekanan. Hal ini dapat dicapai dengan beberapa teknik. Jika alkohol atau asam harganya lebih murah, dapat digunakan jumlah berlebihan. Cara lain ialah dengan memisahkan ester dan/atau air yang terbentuk (dengan penyulingan) sehingga menggeser reaksi kekanan. Reaksi-reaksi senyawa karbon Reaksi senyawa karbon dapat dapat terjadi dengan berbagai cara, seperti reaksi substitusi, reaksi adisi dan reaksi eliminasi. 1. Reaksi substitusi Reaksi substitusi atau disebut reaksi pertukaran gugus fungsi terjadi saat atom atau gugus atom dari suatu senyawa karbon 244digantikan oleh atom atau gugus atom lain dari senyawa yang lain. Secara umum mekanismenya : R – X + R’ – Y Æ R – Y + R’ - X Atom karbon ujung suatu alkil halida mempunyai muatan positif parsial. Karbon ini bisa rentan terhadap (susceptible; mudah diserang oleh) serangan oleh anion dan spesi lain apa saja yang mempunyai sepasang elektron menyendiri (unshared) dalam kulit luarnya. Dihasilkan reaksi subtitusi –suatu reasi dalam mana satu atom,ion atau gugus disubstitusikan untuk (menggantikan) atom, atau gugus lain. HO- + CH3CH2 – Br Î CH3CH2 – OH + Br- CH3O- + CH3CH2CH2 – Cl Î CH3CH2CH2 – OCH3 + Cl- Dalam suatu reaksi substitusi alkil halida, halida itu disebut gugus pergi (leaving group) suatu istilah yang berarti gugus apa saja yang dapat digeser dari ikatannya dengan suatu atom karbon. Ion Halida merupakan gugus peri yang baik, karena ion-ion ini merupakan basa yang sangat lemah. Basa kuat seperti misalnya OH-, bukan gugus pergi yang baik. Spesi (spesies) yang menyerang suatu alkil halida dalam suatu reaksi substitusi disebut nukleofil (nucleophile, “pecinta nukleus”), sering dilambangkan dengan Nu-. Dalam persamaan reaksi diatas, OH- dan CH3O-, adalah nukleofil. Umumnya, sebuah nukleofil aialah spesi apasaja yang tertarik ke suatu pusat positif ; jadi sebuah nukleofil adalah suatu basa Lewis. Kebanyakan nukleofil adalah anion, namun beberapa molekul polar yang netral, seperti H2O, CH3OH dan CH3NH2 dapat juga bertindak sebagai nukleofil. Molekul netral ini memiliki pasangan elektron menyendiri, yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan sigma. Lawan nukleofil ialah elektrofil (“pecinta elektron”) sering dilambangkan dengan E+. Suatu elektrofil ialah spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat negatif, jadi suatu elektrofil ialah suatu asam Lewis seperti H+ atau ZnCl2. Beberapa reaksi substitusi a. Reaksi alkila halida dengan basa kuat b. Reaksi alkohol dengan PCl3 c. Reaksi alkohol dengan logam Natrium d. Reaksi klorinasi e. Reaksi esterifikasi (pembentukan ester) f. Reaksi saponifikasi (penyabunan) 2. Reaksi Adisi Reaksi adisi terjadi jika senyawa karbon yang mempunyai ikatan rangkap menerima atom atau gugus atom lain sehungga ikatan 245rangkap berubah menjadi ikatan tunggal. Ikatan rangkap merupakan ikatan tak jenuh, sedangkan ikatan tunggal merupakan ikatan jenuh. Jadi, reaksi adisi terjadi dari ikatan tak jenuh menjadi ikatan jenuh.Mekanismenya reaksi adisi : C = C Æ C- C CŁ C Æ C = C Æ C – C Beberapa reaksi adisi a. Reaksi hidrogenasi alkana R – CH = CH – R’ + H – H Æ R – CH2 – CH2 – R’ Contoh : C2H5 – CH = CH – CH3 + H – H Æ C2H5 – CH - CH – CH3 2-pentena n-pentana Reaksi hidrogenasi ini digunakan untuk membuat margarin (mentega tiruan) dari minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh (C = C). Minyak cair dihidrogenasi dengan bantuan katalis Ni menghasilkan lemak padat. a. Reaksi adisi dengan halogen R – CH = CH – R’ + X2 Æ R – CH – CH – R’ | | X X Reaksi adisi dengan brom digunakan untuk membedakan senyaw alkena (C = C) dengan sikloalkana. Hal ini karena kedua senyawa mempunyai isomer fungsional (rumus molekul sama, tetapi gugus fungsi berbeda). Pengamatan reaksinya dengan membedakan warna dari brom yaitu merah coklat. Alkena dapat bereaksi dengan brom sehingga warna merah coklat dari brom hilang menjadi tidak berwarna. Akan tetapi, sikloalkana tidak bereaksi dan warna merah coklat dari brom tetap. Alkena + brom Æ bereaksi, warna merah coklat dari brom hilang Sikloalkana + brom tidak bereaksi, warna merah coklat dari brom tetap. a. Adisi dengan asam halida (HX) R – CH = CH – R’ + H – X Æ R – CH – CH – R’ | | H X Dalam adisi ini atom X terikat pada C rangkap dikiri atau dikanan akan menghasilkan senyawa yang berbeda, kecuali kalau R dengan R’ sama. Untuk itu, ada aturan yang (padat)n tristeari3H (cair)Triolein Ni2o 246CH3CHBrHCH2OH-CH3CHCH2H2OBr-+++ClCl-CH3CCH3CH3+OH-CCH3CH2CH3++H2Omenetapkan hasil utama dari treaksi adisi tersebut yang dikemukankan oleh Vlademir Markovnikov. Aturan Markovnikov : a. ikatan rangkap merupakan kumpulan elektron b. gugus alkil merupakan gugus pendorong elektron. Alkil makin besar, daya dorong makin kuat. Urutan kekuatan alkil : - CH3 < - C2H5 < - C3H7 c. gugus elektrongatif merupakan gugus penarik elektron. Makin elektronegatif, daya tarik elektron makin kuat. 3. Reaksi eliminasi Reaksi eliminasi kebalikan dari reaksi adisi. Pada reaksi ini molekul senyawa yang berikatan tunggal (ikatan jenuh) berubah menjadi senyawa berikatan rangkap (ikatan tak jenuh) dengan melepaskan molekul yang kecil. Mekanismenya : C – C Æ C = C + X – Y | | X Y Bila suatu alkil halida diolah dengan suatu basa kuat, dapat terjadi suatu reaksi eliminasi. Dalam reaksi ini sebuah molekul kehilangan atom-atom atau ion-ion dari struktur-strukturnya. Produk organik suatu reaksi eliminasi suatu alkil halida adalah suatu alkena. Dalam suatu tipe reaksi eliminasi ini, unsur H dan X keluar dari dalam alkil halida ; oleh karena itu reaksi ini disebut reaksi dehidrohalogenasi. (awalan de- berarti “minus” atau “hilangnya”). Beberapa reaksi eliminasi a. Reaksi dehidrogenasi (pelepasan Hidrogen) b. Reaksi dehidrasi (pelepasan air) 247c. Reaksi dehidrohalogenasi RANGKUMAN Atom karbon dengan nomor atom 6 mempunyai susunan elektron K = 2, L = 4, jadi mempunyai 4 elektron valensi dan dapat mernbentuk empat ikatan kovalen, serta dapat digambarkan dengan rumus Lewis sebagai berikut, umpamanya untuk CH4. Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik. Bagian dari ilmu kimia yang membahas senyawa hidrokarbon disebut kimia karbon. Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon: x Hidrokarbon aromatik, mempunyai setidaknya satu cincin aromatik x Hidrokarbon jenuh, juga disebut alkana, yang tidak memiliki ikatan rangkap atau aromatik. x Hidrokarbon tak jenuh, yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap antara atom-atom karbon, yang dibagi menjadi: ¾ Alkena ¾ Alkuna Tiap-tiap atom karbon tersebut dapat mengikat empat atom lain atau maksimum hanya 4 buah atom hidrogen. Jumlah atom hidrogen dapat ditentukan dari jenis hidrokarbonnya. x Alkana: CnH2n+2 x Alkena: CnH2n x Alkuna: CnH2n-2 x Hidrokarbon siklis: CnH2n Latihan Soal 1. Buatlah struktur dari senyawa berikut : 248a. 2,3-dimetil butana b. 2,2,3-trimetil pentana c. 3-etil-2,2,4,6-tetrametil oktana 2. Buatlah struktur senyawa dari 3-etil-2,2,4-trimetil heptana, kemudian tetntukan dan tunjukkan atom karbon primer, skunder, tersier dan kuartener dari senyawa tersebut. 3. Buatlah struktur dari senyawa berikut : a. 2-pentena b. 3,4,4-trimetil-1-pentena c. 3-isopropil-1-pentena 4. Tuliskan struktur dari senyawa : a. 3-metil-1-butuna b. 4,5-dimetil-2-heksuna c. 3-metil-1-butuna 5. Jelaskan bagaimana terjadinya : a. Reaksi substitusi b. Reaksi adisi c. Reaksi eliminasi 6. Jelaskan cara membedakan alkena dengan sikloalkana 7. Ada suatu senyawa mempunyai rumus molekul sama, yaitu C4H14O. Tentukan kedua senyawa tersebut! Bagaimana cara membedakannya? Next >