Arsip untuk benzena

Asam Karboksilat

Posted in Asam Karboksilat with tags , , , , , on April 28, 2012 by isepmalik

  1. Sebagai suatu golongan senyawa organik, ciri khas dari asam karboksilat adalah sifat asamnya, yang ditunjukkan oleh gugus fungsi –COOH (karboksil). Rumus umum golongan asam monokarboksilat dinyatakan dengan RCOOH (asam monokarboksilat alifatik) atau ArCOOH (asam monokarboksilat aromatik). Dalam rumus umum tersebut R atau pun Ar mempunyai beberapa variasi struktur. Di samping asam monokarboksilat, diketahui juga adanya asam yang mengandung dua gugus –COOH (asam dikarboksilat), dan ada juga yang mengandung tiga gugus –COOH (asam trikarboksilat). Di antara asam-asam monokarboksilat, dikarboksilat, dan trikarboksilat tidak terdapat perbedaan sifat kimia yang mendasar.
  2. Untuk memberi nama asam monokarboksilat alifat jenuh dengan sistem IUPAC adalah dengan mengganti akhiran –a dalam nama alkana yang jumlah atom karbonnya sama dengan rumus asam tersebut dengan akhiran –oat, dan didahului dengan kata asam. Khusus untuk asam monokarboksilat yang diturunkan dari benzena dengan rumus C6H5COOH, diberi nama asam benzoat. Dalam tatanama IUPAC pemberian nomor dalam rantai atom karbonnya, atom C dalam gugus –COOH mempunyai nomor-1. Dengan ketentuan ini, maka pemberian nama IUPAC untuk asam monokarboksilat yang mengandung gugus fungsi lain ataupun yang tersubstitusi, harus memperhatikan penomoran rantai atom karbonnya. Untuk asam-asam alifatik yang mengandung dua buah gugus –COOH, namanya berakhiran –dioat, sedangkan pada asam-asam yang diturunkan dari sikloalkana atau benzena menggunakan akhiran dikarboksilat.
  3. Dalam tatanama trivial, nama asam-asam monokarboksilat/ dikarboksilat/ trikarboksilat dikaitkan dengan nama sumbernya atau ciri-ciri khasnya. Perlu diingat bahwa nama trivial ini lebih sering digunakan daripada nama IUPAC.
  4. Secara umum dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat fisika asam karboksilat adalah sebagai berikut: (a) antar molekulnya terjadi asosiasi melalui ikatan hidrogen, (b) titik didihnya lebih tinggi daripada senyawa lain yang mempunyai berat molekul sebanding, (c) kelarutan asam karboksilat dalam air lebih besar daripada senyawa lain yang berat molekulnya sebanding.
  5. Sifat-sifat kimia asam karboksilat adalah: (a) merupakan asam lemah, dengan harga pKa: 4-5, (b) keberadaan substituen yang berupa gugus penarik elektron dalam molekul asam karboksilat, meningkatkan keasamannya, (c) bereaksi dengan basa kuat dan menghasilkan garam yang larut dalam air, (d) dengan reduktor LiAlH4 menghasilkan alkohol primer, tetapi dengan hidrogen dan katalis tidak terjadi reduksi, (e) dengan katalis asam (umumnya H2SO4), reaksi asam karboksilat dan alkohol menghasilkan ester, (f) asam karboksilat bila bereaksi dengan tionilklorida (SOCl2) menghasilkan klorida asam (RCOCl), yang selanjutnya dengan NH3 menghasilkan amida asam (RCONH2), (g) pada suhu tinggi asam karboksilat mengalami dekarboksilasi, (h) dengan katalis P, reaksi antara asam karboksilat dan klor atau brom mengakibatkan terjadinya substitusi atom H pada rantai karbon oleh –Cl/ -Br.
  6. Asam monokarboksilat dapat dibuat dengan salah satu dari cara-cara berikut: (a) oksidasi alkohol primer, (b) karbonasi pereaksi Grignard, (c) oksidasi alkilbenzena (khusus untuk asam benzoat), (d) hidrolisis nitril (RCN). Dalam industri asam-asam monokarboksilat dibuat dengan cara-cara yang khusus. Untuk memperoleh asam dikarboksilat, reaksi pembuatannya mengikuti pembuatan asam monokarboksilat.
Iklan

Benzena dan Turunannya

Posted in Benzena dan Turunannya with tags , , , , , on April 22, 2012 by isepmalik

Benzena adalah senyawa hidrokarbon dengan rumus molekul C6H6 yang diketemukan pertama kalinya oleh Michael Faraday pada tahun 1825. Jika dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon lain yang mengandung 6 atom C dapat diduga bahwa benzena derajat ketidakjenuhannya tinggi. Kenayataan menunjukkan bahwa sifat-sifat kimia benzena sangat berbeda dengan hidrokarbon tidak jenuh.

Diamati bahwa benzena dan senyawa-senyawa turunannya memiliki aroma (bau yang sedap). Atas dasar aroma itulah maka benzena dan turunan-turunannya diklasifikasikan sebagai senyawa aromatik. Meskipun istilah aromatik dewasa ini masih dipertahankan, namun pengertiannya tidak terkait lagi dengan aroma. Kini istilah aromatik diterapkan pada sejumlah besar senyawa yang mempunyai dua ciri utama, yaitu derajat ketidakjenuhannya tinggi, dan tidak mudah bereaksi dengan pereaksi-pereaksi yang dapat menyerang ikatan pi.

Dalam upaya menjelaskan sifat-sifat kimia benzena, sejumlah ahli kimia mencoba menggambarkan rumus strukturnya. Dari beberapa rumus struktur yang diusulkan oleh para ahli tersebut ternyata hanya rumus struktur yang diusulkan oleh Kekule yang paling mendekati sifat-sifat kimia yang diperlihatkan oleh benzena. Oleh Kekule (tahun 1872), struktur benzena digambarkan sebagai cincin beranggota enam (heksagon) dengan tiga buah ikatan tunggal dan tiga buah ikatan rangkap yang letaknya berselang-seling. Keberatan utama terhadap rumus benzena yang diusulkan Kekule adalah ketidakmampuannya menjelaskan mengapa benzena tidak menunjukkan sifat-sifat kimia seperti alkena sebagaimana yang diperlihatkan oleh ketiga ikatan rangkap dalam strukturnya. Menurut model ikatan valensi, benzena dinyatakan sebagai hibrida resonansi dari dua struktur penyumpang yang ekivalen, yang masing-masing adalah struktur benzena menurut Kekule. Hibrida resonansi tersebut lebih stabil daripada masing-masing struktur penyumbangnya.

Di samping benzena dan turunannya, ada sekelompok senyawa yang berbeda strukturnya dengan benzena tetapi memperlihatkan sifat aromatik. Kelompok senyawa ini dinamakan kelompok senyawa heterosiklik, dan beberapa contohnya adalah piridina, furan, tiofena, dan pirol. Ciri kearomatikan kelompok senyawa ini dijelaskan dengan kaidah Erich Huckel, sedangkan ciri keheterosiklikannya ditandai oleh adanya atom hetero (bukan atom C) dalam cincinnya.

Untuk memahami tatanama turunan perlu diperhatikan ketentuan yang berlaku untuk yang memiliki satu substituen (benzena monosubstitusi), dua substituen (benzena disubstitusi), dan lebih dari dua substituen (benzena polisubstitusi). Untuk benzena monosubstitusi, beberapa nama umum (toluena, anilina, fenol, dan lain-lain) masih dipertahankan, sedangkan untuk benzena disubstitusi digunakan awalan-awalan orto- (o-), meta- (m-), dan para- (p-) jika posisi kedua substituen berturut-turut1,2-1,3,-1,4. Khusus untuk benzena polisubstitusi, posisi masing-masing substituen ditunjukkan dengan nomor atom C yang mengikatnya, sedangkan dalam penulisannya mengikuti urutan abjad huruf pertama nama substituennya.

Di samping benzena dikenal pula hidrokarbon aromatik poliinti, misalnya naftalena (mempunyai dua cincin aromatik), antrasena dan fenantrena (mempunyai tiga cincin aromatik). Dalam hidrokarbon poliinti, di antara cincin aromatik yang satu dengan lainnya terdapat dua atom karbon yang digunakan bersama. Tatanama untuk hidrokarbon poliinti ini pada dasarnya sama dengan tatanama turunan benzena, yaitu dengan menggunakan sistem penomoran yang ditentukan untuk masing-masing sistem poliinti.

Untuk membuat benzena dapat dilakukan dengan 4 macam cara, yaitu (1) mereaksikan Na-benzoat + NaOH, (2) mereaksikan asam benzenasulfonat + air, (3) mereduksi fenol dengan Zn, dan (4) memanaskan asetilena pada 6500C dengan katalis Fe-Si-Cr. Cara pembuatan yang keempat merupakan perubahan dari senyawa alifatik ke senyawa aromatik. Reaksi-reaksi pada benzena yang utama adalah substitusi elektrofilik yang meliputi halogenasi, nitrasi, sulfonasi, alkilasi Fiedel-Crafts, dan asilasi Friedel-Crafts. Dalam kondisi reaksi khusus, benzena dapat mengalami pirolisis dan menghasilkan antara lain bifenil. Atom H pada cincin benzena dapat disbustitusi oleh logam alkali bila direaksikan dengan senyawa alkil alkali.

Seperti halnya hidrokarbon alifatik, dalam hidrokarbon aromatik terdapat pula deret homolog. Rumus-rumus molekul dalam deret homolog tersebut adalah C6H6-C7H8-C8H10– dan seterusnya. Pada rumus struktur toluena terdapat dua bagian, yaitu bagian inti dan “rantai samping” yang berupa gugus –CH3. Bagian-bagian tersebut juga terdapat pada homolog benzena yang lebih tinggi. Untuk membuat homolog benzena dapat dilakukan cara-cara: (1) alkilasi Friedel-Crafts, (2) reaksi Wurtz-Fittig, (3) reaksi Grignard. Khusus untuk membuat mesitilena (1,3,5-trimetilbenzena) ditempuh dengan mendistilasi campuran aseton dan asam sulfat pekat. Reaksi-reaksi yang dapat terjadi pada homolog benzena adalah oksidasi, halogenasi, dan nitrasi.

Benzena mensubstitusi bila berhadapan dengan elektrofil ternyata mempunyai pola reaksi yang tertentu. Dalam hal ini substituen yang terikat pada inti benzena mempengaruhi laju reaksi dan arah serangan elektrofil. Bila ditinjau dari pengaruhnya terhadap laju reaksi, maka gugus-gugus substituen dibedakan menjadi gugus pengaktif dan gugus pendeaktif. Yang dimaksud gugus pengaktif adalah gugus substituen yang keberadaannya meningkatkan kereaktifan dalam reaksinya dengan elektrofil, sedangkan gugus pendeaktif menurunkan kereaktifan. Peningkatan dan penurunan kereaktifan tersebut adalah dengan menggunakan senyawa acuan benzena.

Jika ditinjau atas dasar pengaruhnya terhadap arah serangan elektrofil, maka gugus-gugus substituen dibedakan menjadi gugus pengarah orto-para dan gugus pengarah meta. Yang dimaksud gugus pengarah orto-para adalah gugus substituen yang menyebabkan arah utama serangan elektrofil pada posisi orto dan/ atau para terhadap kedudukan gugus substituen tersebut, sedangkan gugus pengarah meta adalah gugus substituen yang menyebabkan arah utama serangan elektrofil pada posisi meta terhadap kedudukan gugus substituen tersebut.

Reaksi antara benzena disubstitusi dengan suatu elektrofil lebih rumit orientasinya daripada benzena monosubstitusi. Untuk memprediksi hasil-hasil reaksi yang terjadi dalam reaksi antara benzena disubstitusi dengan suatu elektrofil perlu diperhatikan sifat dan posisi kedua substituen yang telah terikat pada cincin benzena.

(Sumber: Parlan. (2003). Kimia Organik I. Universitas Negeri Malang. Hal: 97-99).

Alkuna

Posted in Alkuna with tags , , , , , on April 21, 2012 by isepmalik

Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh yang mempunyai sebuah ikatan ganda tiga karbon-karbon (-C≡C-) dan mempunyai rumus umum CnH2n-2. Menurut model ikatan valensi, sebuah ikatan ganda tiga terbentuk dari orbital-orbital hibrida sp atom-atom karbon yang berdampingan, yang bertumpang tindih. Ikatan ganda tiga tersebut merupakan kombinasi dari sebuah ikatan sigma yang dibentuk oleh orbital-orbital hibrida sp yang tumpang tindih, dan dua ikatan pi, yang terdiri dari sebuah ikatan pi dari tumpang tindihnya orbital-orbital 2py yang tumpang tindih dan sebuah ikatan pi dari orbital-orbital 2pz yang paralel dan tumpang tindih.

Menurut tatanama IUPAC pemberian nama alkuna adalah dengan mengganti akhiran –ana pada nama alkana asalnya dengan akhiran –una. Alkuna juga dapat diberi nama dengan menganggapnya sebagai derivat asetilena (HC≡CH). Dalam tatanama derivasi ini, nama gugus-gugus yang terikat pada ikatan ganda tiga disebut terlebih dahulu kemudian ditambahkan kata asetilena.

Sifat-sifat fisika alkuna menyerupai alkana dan alkena. pada temperatur kamar alkuna yang mengandung 2-4 atom C berwujud gas, sedangkan selebihnya berwujud cairan, dengan berat jenis kurang dari 1. Alkuna adalah senyawa nonpolar yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut-pelarut organik nonpolar (eter, benzena, karbon tetraklorida, dan sebagainya). Makin tinggi berat molekul alkuna, makin tinggi titik didihnya.

Reaksi-reaksi pada alkuna dapat berupa: (a) reaksi adisi (dengan hidrogen/ halogen/ hidrogen halida/ air), (b) reaksi oksidasi (dengan larutan KMnO4 yang agak netral/ ozon), dan (c) reaksi pembentukan asetilida. Masing-masing reaksi tersebut memerlukan kondisi reaksi yang spesifik.

Alkuna dapat dibuat dengan beberapa cara, yaitu: (a) dehidrohalogenasi senyawa dihalida visinal maupun geminal, dan (b) mereaksikan asetilida logam dengan alkil halida primer.

(Sumber: Parlan. (2003). Kimia Organik I. Hal: 72).