STRUKTUR
ELEKTRON DARI ATOM
Dalam Kimia Organik ada 4 unsur yang harus dimengerti atau
dipahami diantaranaya adalah C (carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen) dan N
(Nitrogen). Keempat unsur ini ada di kedua periode pertama dari susunan dan
elektronnya terdapat dalam dua kulit elektron yang paling dekat dengan inti.
Setiap kulit elektron berhubungan dengan sejumlah energi tertentu.
Elektron yang paling dekat dengan inti lebih tertarik oleh proton dalam inti
daripada elektron yang lebih jauh kedudukannya. Karena itu, semakin dekat
elektron terdapat ke inti, semakin rendah energinya, dan elektron ini sukar
berpindah dalam reaksi kimia. Kulit elektron yang terdekat ke inti adalah kulit
yang terendah energinya, dan elektron dalam kulit ini dikatakan berada pada
tingkatan energi pertama. Elektron dalam kulit kedua, yaitupada tingkat energi
kedua mempunyai energi yang lebih tinggi daripada elektron dalam tingkat
pertama, dan elektron dalam tingkat ketiga atau pada tingkat energi ketiga,
mempunyai energi yang lebih tinggi lagi.
Orbital
Atom
Orbital atom merupakan bagian dari ruang di mana kebolehjadian
ditemukannya sebuah elektron dengan kadar energi yang khas (90% - 95%). Rapat
elektron adalah istilah lain yang digunakan untuk menggambarkan kebolehjadian
ditemukannya sebuah elektron pada titik tertentu; rapat elektron yang lebih
tinggi, berarti kebolehjadiannya lebih tinggi, sedangkan rapat elektron
yang lebih rendah berarti kebolehjadiannya juga rendah.
Kulit elektron pertama hanya mengandung orbital bulat 1s.
Kebolehjadian untuk menemukan elektron 1s adalah tertinggi dalam bulatan ini.
Kulit kedua, yang agak berjauhan dari inti daripadakulit pertama, mengandung
satu orbital 2s dan tiga orbital 2p. Orbital 2s seperti orbital 1s, adalah
bulat
.
Jari-jari atom
Jari-jari atom merupakan jarak elaktron
terluar ke inti atom dan menunjukan ukuran suatu atom. Jari-jari atom sukar
diukur sehingga pengukuran jari-jari atom dilakukan dengan cara mengukur jarak
inti antar dua atom yang berikatan sesamanya.
Dalam suatu golongan, jari-jari atom
semakin ke atas cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke
atas, kulit elektron semakin kecil. Dalam suatu periode, semakin ke kanan
jari-jari atom cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke kanan
jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit
terluar yang terisi elekteron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap
elektron terluar semakin kuat.
Keelektronegatifan
Kelektronegatifan adalah kemampuan suatu
atom untuk menarik elektron dari atom lain. Faktor yang mempengaruhi
keelektronegatifan adalahgaya tarik dari inti terhadap elektron dan
jari-jari atom.
Unsur-unsur yang segolongan : keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil,
karena gaya taik-menarik inti makin lemah. Unsur-unsur bagian bawah
dalam sistem periodik cenderung melepaskan elektron.
Unsur-unsur yang seperiode : keelektronegatifan makin kekanan makin besar.keelektronegatifan
terbesar pada setiap periode dimiliki oleh golongan VII A (unsur-unsur
halogen). Harga kelektronegatifan terbesar terdapat pada flour (F)
yakni 4,0, dan harga terkecil terdapat pada fransium (Fr)
yakni 0,7.
Harga keelektronegatifan penting untuk
menentukan bilangan oksidasi ( biloks ) unsur dalam sutu senyawa. Jika harga
kelektronegatifan besar, berati unsur yang bersangkutan cenderung menerim
elektron dan membentuk bilangan oksidasi negatif. Jika harga keelektronegatifan
kecil, unsur cenderung melepaskan elektron dan membentuk bilangan oksidasi
positif. Jumlah atom yang diikat bergantung pada elektron valensinya.
Panjang ikatan
Struktur
dan dimensi dari molekul SOCl2. Dimensi yang diberikan
adalah rata-rata dimensi yang ditentukan oleh spektroskopi gelombang mikro[1] dan kristalografi
sinar-X.[2]
Dalam geometri molekul, panjang ikatan atau jarak ikatan
adalah jarak rata-rata antara inti dua atom yang terikat dalam molekul. Hal ini adalah salah
satu sifat yang dapat dipindahkan dari ikatan antara atom dari jenis tetap,
yang relatif independen dari molekul tersebut.
Panjang ikatan berhubungan
dengan orde ikatan: bila lebih banyak elektron berpartisipasi dalam
pembentukan ikatan, ikatannya menjadi lebih pendek. Panjang ikatan juga
berbanding terbalik dengan kekuatan ikatan dan energi disosiasi ikatan: semua faktor lainnya
sama, ikatan yang lebih kuat akan lebih pendek.[3] Dalam ikatan antara dua
atom yang identik, separuh jarak ikatan sama dengan jari-jari kovalen.[4]
Panjang ikatan diukur
dalam fasa padat dengan cara difraksi sinar-X, atau didekati dalam fasa
gas dengan spektroskopi gelombang
mikro. Ikatan antara sepasang atom tertentu dapat bervariasi antara molekul yang
berbeda. Misalnya, ikatan karbon dengan hidrogen dalam metana berbeda dari senyawa metil klorida.[5] Akan tetapi, mungkin
untuk membuat generalisasi ketika struktur umumnya sama.
Faktor yang mempengaruhi panjang ikatan
Faktor-faktor yang
menentukan panjang ikatan adalah jari-jari kovalen, keelektronegatifan, energi ikatan dan orde ikatan.
Jari-jari kovalen
Jari-jari kovalen adalah setengah dari jarak antara dua inti atom
homonuklir yang berikatan kovalen atau setengah dari jarak ikatan antara dua
atom yang sama. Perbedaan panjang ikatan dalam ikatan antar molekul karena
perbedaan pada nomor atom dalam molekul-molekul
tersebut. Jika nomor atom dalam suatu molekul semakin besar maka semakin besar jari-jari atomnya.
Keelektronegatifan
Struktur
dan dimensi hidrogen klorida (HCl). Perhatikan bahwa
panjang ikatan dipengaruhi oleh perbedaan kepolaran kedua atom penyusunnya
Panjang ikatan dipengaruhi
oleh keelektronegatifan, untuk ikatan yang dibentuk dari atom-atom yang
memiliki perbedaan keelektronegatifan, rumus Pauling dan Huggins tidak dapat
diterapkan. Kenyataan memberi petunjuk bahwa panjang ikatan seperti ini selalu
lebih pendek daripada jumlah jari-jari atom pembentuknya. Hal ini terjadi
karena adanya kontraksi akibat perbedaan keelektronegatifan termasuk panjang
ikatan H-X (X = halida) karena perbedaan
keelektronegatifan.[6]
Orde ikatan
Panjang ikatan berkurang
dengan bertambahnya orde ikatan. Makin tinggi orde
ikatan, maka ikatannya semakin pendek, bergitu pula sebaliknya. Namun makin
tinggi orde ikatan suatu ikatan molekul, maka ikatan yang terjadi di antara
molekul semakin kuat. pada umumnya ikatan rangkap lebih kecil ikatannya dari
ikatan tunggal.[7]
Panjang ikatan karbon dengan unsur lainnya
Struktur
dan dimensi dari molekul etana, etilena dan asetilena. Perhatikan bahwa ikatan C–C memendek seiring peningkatan orde ikatan, dan
semakin pendek ikatan diatas, kekuatan ikatannya meningkat.
Sebuah tabel dengan ikatan tunggal untuk karbon dengan unsur lainnya[1] diberikan di bawah ini.
Panjang ikatan diberikan dalam pikometer. Dengan perkiraan jarak
ikatan antara dua atom yang berbeda adalah jumlah jari-jari kovalen individu (diberikan dalam
artikel unsur kimia untuk setiap unsur).
Sebagai kecenderungan umum, jarak ikatan menurun sepanjang periode
di tabel periodik dan meningkat
sepanjang golongan. Tren ini identik dengan jari-jari atom.
Panjang ikatan karbon
dengan unsur lain[8]
|
||
Unsur yang terikat
|
Golongan
|
|
106–112
|
||
193
|
||
207
|
||
156
|
||
224
|
||
216
|
||
120–154
|
||
186
|
||
214
|
||
229
|
||
147–210
|
||
187
|
||
198
|
||
220
|
||
230
|
||
143–215
|
||
181–255
|
||
192
|
||
198–271
|
||
205
|
||
208
|
||
206
|
||
134
|
||
176
|
||
193
|
||
213
|
Panjang ikatan dalam senyawa organik
Panjang ikatan antara dua
atom dalam suatu molekul tidak hanya tergantung pada atom tetapi juga pada
faktor-faktor seperti hibridisasi orbital dan sifat elektronik dan sterik dari substituennya. Panjang ikatan karbon-karbon (C-C) pada intan adalah 154 pm, yang juga
merupakan panjang ikatan terbesar yang ada untuk ikatan kovalen karbon biasa. Karena satu
satuan panjang atom (yaitu jari-jari Bohr) adalah 52.9177 pm, panjang ikatan
C-C adalah 2.91 satuan atomik, atau sekitar tiga jari-jari Bohr panjang.
Panjang ikatan dengan
panjang yang tidak biasa memang ada. Dalam satu senyawa, trisiklobutabenzena, panjang ikatan sebesar
160 pm dilaporkan. Pemegang rekor saat ini adalah siklobutabenzena lainnya
dengan panjang 174 pm berdasarkan kristalografi sinar-X.[9] Pada jenis senyawa ini
cincin siklobutana akan memaksa sudut 90° pada atom karbon yang terhubung pada
cincin benzena di mana biasanya memiliki sudut 120°.
Keberadaan panjang ikatan
C-C yang sangat panjang hingga 290 pm diklaim dalam dimer dari dua tetrasianoetilena, meskipun ini menyangkut
ikatan 2-elektron-4-pusat.[10][11] Jenis pengikatan ini juga
telah diamati pada dimer fenalena netral. Panjang ikatannya disebut "ikatan
panekuk"[12] adalah mencapai 305 pm.
Ikatan yang lebih pendek
dari rata-rata jarak ikatan C–C juga dimungkinkan: Alkena dan alkuna memiliki panjang ikatan
masing-masing 133 dan 120 pm karena peningkatan karakter-s dari ikatan sigma. Pada benzena semua ikatan memiliki
panjang yang sama: 139 pm. Ikatan karbon-karbon tunggal yang meningkatkan
karakter-s juga penting dalam ikatan pusat diasetilena (137 pm) dan dari dimer
tetrahedran (144 pm).
Dalam propionitril gugus siano menarik elektron, juga menghasilkan panjang ikatan
yang berkurang (144 pm). Pemampatan ikatan C-C juga dimungkinkan dengan
penerapan regangan. Senyawa organik yang
tidak biasa ada yang disebut In-metilsiklopana dengan jarak ikatan yang
sangat pendek 147 pm untuk gugus metil yang terjepit di antara triptisena dan gugus fenil. Dalam percobaan in silico jarak ikatan 136 pm diperkirakan untuk neopentana yang terkunci dalam fullerene.[13] Ikatan tunggal C-C
teoritis terkecil yang diperoleh dalam penelitian ini adalah 131 pm untuk
turunan tetrahedran hipotetis[14]
Studi yang sama juga
memperkirakan bahwa meregangkan atau meremas ikatan C-C dalam molekul etana pada 5 pm masing-masing
mensyaratkan 2.8 atau 3.5 kJ/mol. Peregangan atau
pemampatan ikatan yang sama pada 15 pm membutuhkan sekitar 21.9 atau 37.7
kJ/mol.
Panjang ikatan senyawa
organik[15]
|
|||||
Panjang (pm)
|
Ikatan rangkap
|
Panjang (pm)
|
|||
sp3–H
|
110
|
sp3–sp3
|
154
|
140
|
|
sp2–H
|
109
|
sp3–sp2
|
150
|
134
|
|
sp–H
|
108
|
sp2–sp2
|
147
|
120
|
|
sp3–sp
|
146
|
130
|
|||
sp2–sp
|
143
|
||||
sp–sp
|
137
|
CH3CH2–H
→ CH3CH2•
+ H•
Definisi dan parameter terkait
Energi disosiasi ikatan terkadang disebut sebagai entalpi disosiasi ikatan (atau entalpi ikatan), namun istilah ini mungkin tidak sepenuhnya setara. Entalpi disosiasi ikatan biasanya merujuk pada entalpi reaksi di atas pada 298 K (kondisi standar) dan bukan pada 0 K, serta berbeda dengan D0 sekitar 1.5 kkal/mol (6 kJ/mol) dalam hal satu ikatan pada hidrogen dalam suatu molekul organik besar.[2] Namun demikian, istilah energi disosiasi ikatan dan simbol D0 telah digunakan untuk entalpi reaksi pada 298 K pula.[3]Energi ikatan
Kecuali molekul diatomik, energi disosiasi ikatan berbeda dari energi ikatan. Sementara energi disosiasi ikatan adalah energi dari satu ikatan kimia, energi ikatan adalah rata-rata semua energi ikatan dari seluruh ikatan dalam molekul.[4]Misalnya, disosiasi ikatan HO–H dari molekul air (H2O) membutuhkan 493.4 kJ/mol. Disosiasi radikal hidroksil yang tersisa memerlukan 424.4 kJ/mol. Energi ikatan pada ikatan kovalen O–H dalam air dikatakan sebesar 458.9 kJ/mol, rata-rata dari nilai tersebut.[5]
Dengan cara yang sama untuk menghilangkan atom hidrogen berturut-turut dari metana maka energi disosiasi ikatannya adalah 104 kkal/mol (435 kJ/mol) untuk D(CH3–H), 106 kkal/mol (444 kJ/mol) untuk D(CH2–H), 106 kkal/mol (444 kJ/mol) untuk D(CH–H) dan terakhir 81 kkal/mol (339 kJ/mol) untuk D(C–H). Energi ikatan, maka, adalah sebesar 99 kkal/mol atau 414 kJ/mol (rerata energi disosiasi ikatan). Tak satu pun dari energi disosiasi ikatan individu yang sama dengan energi ikatan 99 kkal/mol.
Mengikuti disosiasi, jika ikatan baru dari energi disosiasi ikatan yang besar terbentuk, produk ini memiliki entalpi lebih rendah, terdapat kehilangan energi, dan karenanya proses secara keseluruhan bersifat eksotermik. Secara khusus, konversi ikatan rangkap dua yang lemah dalam O2 menjadi ikatan yang lebih kuat dalam CO2 dan H2O membuat pembakaran bersifat eksotermik.[6]
Disosiasi homolitik versus heterolitik
Ikatan dapat dipecah simetris atau asimetris. Yang pertama disebut homolisis dan merupakan dasar bagi BDEs yang umum. Skema asimetris suatu ikatan disebut heterolisis. Untuk hidrogen molekuler, alternatifnya adalah:
H2 →
2 H•
ΔH = 104 kkal/mol (lihat tabel di bawah)
H2 →
H+ + H−
ΔH = 66 kkal/mol (dalam air)
Ikatan
|
Ikatan
|
Energi disosiasi ikatan pada 298 K
|
Keterangan
|
||
(kkal/mol)
|
(kJ/mol)
|
(eV/Ikatan)
|
|||
C–C
|
83–85
|
347–356
|
3.60–3.69
|
Kuat,
namun lebih lemah dari ikatan C–H
|
|
Cl–Cl
|
58
|
242
|
2.51
|
Diindikasikan
dengan warna kekuningan dari gas ini
|
|
Br–Br
|
46
|
192
|
1.99
|
Diindikasikan
dengan warna kecoklatan dari Br2
Sumber radikal Br• |
|
I–I
|
36
|
151
|
1.57
|
Diindikasikan
dengan warna keunguan dari I2
Sumber radikal I• |
|
H–H
|
104
|
436
|
4.52
|
Kuat,
ikatan takterpolarisasi
Dibelah hanya oleh logam dan oleh oksidan kuat |
|
O–H
|
110
|
460
|
4.77
|
Agak
kuat dibanding ikatan C–H
|
|
OH–H
|
64
|
268
|
2.78
|
Jauh
lebih lemah dari ikatan C–H
|
|
C–O
|
257
|
1077
|
11.16
|
Jauh
lebih kuat dari ikatan C–H
|
|
O–CO
|
127
|
532
|
5.51
|
Agak
lebih kuat dari ikatan C–H
|
|
O=O
|
119
|
498
|
5.15
|
Lebih
kuat dari ikatan tunggal
Lebih lemah dari banyak ikatan rangkap dua lainnya |
|
N≡N
|
226
|
945
|
9.79
|
Salah
satu ikatan terkuat
Energi aktivasi besar dalam produksi amonia |
Ikatan
|
Ikatan
|
Energi disosiasi ikatan pada 298 K
|
Keterangan
|
||
(kkal/mol)
|
(kJ/mol)
|
(eV/Ikatan)
|
|||
H3C–H
|
Ikatan
metil C–H
|
105
|
439
|
4.550
|
Salah
satu ikatan alifatik C–H terkuat
|
C2H5–H
|
Ikatan
etil
C–H
|
101
|
423
|
4.384
|
Agak
lemah dibanding H3C–H
|
(CH3)3C–H
|
Ikatan
C–H tersier
|
96.5
|
404
|
4.187
|
Radikal
tersier terstabilkan
|
(CH3)2NCH2–H
|
Ikatan
C–H α pada amina
|
380.7
|
Heteroatom
dengan pasangan elektron sunyi-melemahkan ikatan C-H
|
||
(CH2)3OCH–H
|
Ikatan
C–H α pada eter
|
385.3
|
Heteroatom
dengan pasangan elektron sunyi-melemahkan ikatan C-H
THF cenderung membentuk hidroperoksida |
||
CH2CH–H
|
Ikatan
C–H vinil
|
111
|
464
|
4.809
|
Radikal
vinil jarang
|
HC2–H
|
Ikatan
C–H asetilenik
|
133
|
556
|
5.763
|
Radikal
asetilenik sangat jarang
|
C6H5–H
|
Ikatan
C–H fenil
|
113
|
473
|
4.902
|
Dapat
dibandingkan dengan radikal vinil, jarang
|
CH2CHCH2–H
|
Ikatan
C–H alilik
|
89
|
372
|
3.856
|
Ikatan
tersebut menunjukkan kenaikan reaktivitas
|
C6H5CH2–H
|
Ikatan
C–H benzilik
|
90
|
377
|
3.907
|
Ikatan
C–H akin hingga alilik
Ikatan tersebut menunjukkan kenaikan reaktivitas |
H3C–CH3
|
Ikatan
C–C alkana
|
83–85
|
347–356
|
3.596-3.690
|
Lebih
lemah dari ikatan C–H
|
H2C=CH2
|
Ikatan
C=C alkena
|
146–151
|
611–632
|
6.333-6.550
|
Sekitar
2× lebih kuat dari ikatan tunggal C–C
|
HC≡CH
|
Ikatan
rangkap tiga C≡C alkuna
|
200
|
837
|
8.675
|
Sekitar
2.5× lebih kuat dari ikatan tunggal C–C
|
ASAM BASA ORGANIK
KEASAMAN DARI ASAM ORGANIKHalaman ini menjelaskan keasaman dari asam organik sederhana dan faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan relatifnya.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Asam organik sebagai asam lemah
Sebagai tujuan dari topik ini, kita akan melihat definisi dari asam sebagai “substansi yang memberi ion (proton) ke yang lain”. Dapat dilihat bagaimana mudahnya asam melepas ion hidrogen ke molekul air saat mereka larut dalam air.
Asam pada larutan memiliki kesetimbangan sebagai berikut:
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image011.png)
Sebuah atom hidroksinium dibentuk bersama-sama dengan anion (ion negative) dari asam.
Persamaan ini kadang-kadang disederhanakan dengan menghilangkan air untuk menekankan ionisasi dari asam.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image012.png)
Jika anda menuliskan seperti ini, anda harus memasukkan simbok – “(aq)”. Dengan menuliskan H+(aq) mengartikan bahwa molekul hidrogen berikatan dengan air sebagai H3O+. Ion hidrogen selalu berikatan dengan sesuatu pada saat reaksi kimia.
Maksud dari asam organik merupakan asam lemah adalah karena ionisasi sangat tidak lengkap. Pada suatu waktu sebagian besar dari asam berada di larutan sebagai molekul yang tidak terionisasi. Sebagai contoh pada kasus asam etanoik, larutan mengandung 99% molekul asam etanoik dan hanya 1 persen yang benar benar terionisasi. Posisi dari kesetimbangan menjadi bergeser ke arah kiri.
Membandingkan kekuatan asam lemah
Kekuatan asam lemah diukur dengan skala pKa. Semakin kecil semakin kuat tingkat keasamannya.
Dibawah ini merupakan 3 buah senyawa dan nilai pKa mereka.
Ingat semakin kecil pKa semakin tinggi tingkat keasaman. Bandingkan dengan dua asam etanoik yang lain anda akan melihat bahwa phenol sangat lemah dengan pKa 10.00, dan etanol lebih lemah lagi pKa sekitar16 sehingga tidak dapat dianggap lagi sebagai asam.
Mengapa asam-asam tersebut asam?
Dalam setiap kasus, ikatan antara oksigen dan oksigen pada -OH terputus. Sehingga hanya sisa molekul yang dilambangkan sebagai “X”
Jadi bila ikatan yang sama putus dalam setiap kasus, mengapa ketiga contoh senyawa diatas menghasilkan tingkat asam yang berbeda beda?
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Faktor-faktor yang harus diperhatikan
Dua faktor yang mempengaruhi ionisasi dari asam adalah:
- Kekuatan dari ikatan yang diputuskan,
- kestabilan ion yang terbentuk.
Faktor yang paling penting dalam menentukan kekuatan relatif dari molekul adalah pada sifat dari ion ion yang terbentuk.Anda selalu mendapatkan ion hidroksinium jadi anda tidak perlu membandingkan itu. Yang perlu andabandingkan adalah sifat dari anion (ion negatif) yang berbeda-beda pada setiap kasus.
Asam Etanoik
Asam etanoik memiliki struktur:
Hidrogen yang mengakibatkan sifat asam adalah hidrogen yang terikat dengan oksigen. Saat asam etanoik terionisasi terbentuklah ion etanoat, CH3COO–. Anda mungkin menyangka bahwa struktur dari ion etanoat adalah seperti dibawah ini, namun dari pengukuran panjang ikatan menunjukkan bahwa ikatan karbon dengan kedua oksigen memiliki panjang yang sama. Dengan panjang berkisar antara panjang ikatan tunggal dan ikatan rangkap..
Untuk menjelasakan mengapa, anda harus melihat ikatan ion etanoat secara detail.
Sama seperti ikatan rangkap yang lain, ikatan karbon oksigen dibuat di dua bagian yang berbeda. Sepasang elektron ditemukan pada garis diantara dua nukleus yang disebut sebagai ikatan sigma. Sepasang elektron yang lain ditemukan diatas dan dibawah dari bidang dalam bentuk ikatan pi. Ikatan pi dibuat dari overlap orbital p antara karbon dan oksigen.
Pada ion etanoat, Salah satu dari elektron bebas dari oksigen yang negarif berada pada keadaan hampir pararel dengan orbita;-orbital p tersebut dan mengakibatkan overlap antara atom oksigen yang lain dan atom karbon .
Sehingga terjadi delokalisasi sistem pi dari keseluruhan -COO– namun tak seperti yang terjadi pada benzene.
Semua atom bebas dari oksigen telah di hilangkan dari gambar untuk lebih sederhana.
Karena Hidrogen lebih elektronegatif dari karbon, delokalisasi sistem terjadi sehingga elektron lebih lama berada pada daerah atom oksigen.
Lalu dimana letak muatan negatif dari keseluruhan molekul? Jwabannya adalah tersebar diantara keseluruhan molekul -COO– ,namun dengan kemungkinan terbesar menemukannya pada daera antara kedua atom oksigen.
Semakin anda menyebarkan muatan, semakin stabil sebuah ion. Atau pada kasus ini, jika anda mendelokalisasikan muatan negatif ke beberapa atom, muatan tersebut akan menjadi lebih tidak tertarik ke ion hidrogen kecenderungan membentuk ulang asam etanoik pun berkurang.
Ion etanoat dapat digambarkan secara sederhana sebagai:
Garis putus-putus mewakili delokalisasi. Muatan negatif ditulis ditengah untuk menggambarkan bahwa muatan tersebut tidak terlokalisasi pada salah satu atom oksigen.
Fenol
Fenol memiliki -OH terikat pada rantai benzennya.
Saat ikatan hidrogen-oksigen pada fenol terputus, anda mendapatkan ion fenoksida , C6H5O–.
Delokalisai juga terjadi pada ion ini. Pada saat ini, salah satu dari antara elektron bebas dari atom oksigen overlap dengan elektron dari rantai benzen.
Overlap ini mengakibatkan dislokalisasi. Dan sebagai hasil muatan negatif tidak hanya berada pada oksigen tetapi tersebar ke seluruh molekul.
Lalu mengapa fenol lebih lemah daripada asam etanoik? Pada ion etanoat, delokalisasi terpusat pada daerah antara 2 atom oksigen.Sistem yang terdelokalisasi membagi muatan negatif diantara kedua atom oksigen. Tidak ada oksigen yang lebih kuat menarik hidrogen ion.
Pada ion fenoksida, atom oksigen tunggal masih merupakan yang paling elektronegatif dan sistem yang terdelokalisasi terpusat pada daerah oksigen tersebut. Sehingga atom oksigen memiliki muatan yang paling negatif, walaupun sebenarnya tidak memiliki muatan sebanyak itu apabila delokalisasi tidak terjadi.
Delokalisasi membuat ion fenoksida lebih stabil dari seharusnya sehingga fenol menjadi asam. Namun delokalisasi belum membagi muatan dengan efektif. Muatan negatif disekitar oksigen akan tertarik pada ion hidrogen dam membuat lebih mudah terbentuknya fenol kembali. Sehingga itu fenol merupakan asam yang sangat lemah.
Etanol
Etanol, CH3CH2OH, merupakan asam yang sangat lemah sampai sampai-sampai anda bisa menganggapnya bukan sebagai asam. Jika ikatan oksigen dan hidrogen terputus dan melepaskan ion, ion etokside terbentuk.
Tidak ada cara untuk mendelokalisasi ikatan negatif yang terikat kuat dengan atom oksigen. Muatan negatif tersebut akan sangat menarik atom hidrogen dan etanol akan dengan mudah terbentuk kembali.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Anda mungkin akan berpikir bahwa semua asam karboksilik mempunyai kekuatan yang sama karena memiliki delokalisasi yang sama di sekitar -COO– untuk membuat ion lebih stabil dan lebih tidak mudah terikat dengan ion hidrogen.
Namun kenyataan yang ada asam karboksilik memiliki berbagai variasi keasaman.
pKa
|
|
HCOOH
|
3.75
|
CH3COOH
|
4.76
|
CH3CH2COOH
|
4.87
|
CH3CH2CH2COOH
|
4.82
|
Ion metanoat dari asam metanoik:
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image015.png)
Satu-satunya perbedaan antara ini dan ion etanoat adalah kehadiran CH3 pada etanoat. Alkil mempunyai kecenderungan mendorong elektron menjauh sehingga betambahnya muatan negatif pada -COO– . Penambahan muatan membuat ion lebih tidak stabil karena membuatnya lebih mudah terikat dengan hidrogen. Sehingga asam etanoik lebih lemah daripada asam metanoik.
ALkil yang lain juga memiliki efek “mendorong elektron” sama seperti pada metil sehingga kekuatan asam propanoik dan asam butanoik mirip dengan asam etanoik.
Asam dapat diperkuat dengan menarik muatan dari -COO– . YAnda dapat melakukan hal ini dengan menambahkan atom elektronegatif seperti klorida pada rantai.
Pada tabel berikut, diperlihatkan semakin anda mengikatkan klorin semakin asam molekul.
pKa
|
|
CH3COOH
|
4.76
|
CH2ClCOOH
|
2.86
|
CHCl2COOH
|
1.29
|
CCl3COOH
|
0.65
|
Mengikatkan halogen yang berbeda juga membuat perbedaan. Florin merupakan atom paling elektronegatif sehingga anda dapat menebak bahwa dengan florin semakin tinggi tingkat keasaman.
pKa
|
|
CH2FCOOH
|
2.66
|
CH2ClCOOH
|
2.86
|
CH2BrCOOH
|
2.90
|
CH2ICOOH
|
3.17
|
pKa
|
|
CH3CH2CH2COOH
|
4.82
|
CH3CH2CHClCOOH
|
2.84
|
CH3CHClCH2COOH
|
4.06
|
CH2ClCH2CH2COOH
|
4.52
|
Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org
BASA ORGANIK
Halaman ini menjelaskan tentang senyawa basa sederhana dan mengapa mereka basa.
Mengapa amin primer basa?
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Banyak senyawa mengandung amonia dan kali ini kita akan membahas sifat dasar ddari amonia.
Untuk itu, kita defenisikan basa sebagai “substansi bergabung dengan ion hidrogen (protons)”. Kita akan melihat bagaimana basa mengambil ion hidrogen dati molekul air saat larut dalam air.
Amonia dalam larutan berada dalam kesetimbangan seperti berikut.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image016.png)
Sebuah ion amonium dibentuk bersama dengan ion hidroksida. Karena amonia merupakan basa lemah, keadaan ion tidak lama dan kembali lagi ke keadaan semula. Kesetimbangan bergeser ke arah kiri.
Amonia bereaksi sebagai basa karena adanya pasangan bebas yang aktif dari nitrogen, Nitrogen lebih elektronegatif dari hidrogen sehingga menarik ikatan elekton pada molekul amonia kearahnya. Atau dengan kata lain dengan adanya pasangan bebas terjadi muatan negatif sekitar atom nitrogen. Kombinasi dari negatifitas ekstra tersebut dan daya tarik pasangan bebas, menarik hidrogen dari air.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Kekuatan dari basa lemah diukur dengan skala pKb . Semakin kecil nilai skala ini semakin kuat sebuah basa.
Tiga senyawa akan kita lihat beserta dengan nilai pKb mereka.
Anda dapat lihat kalau metilamin merupakan basa kuat dimana fenilamin jauh lebih lemah.
Metilamin merupakan tipikal dari amin alipatik primer. Dimana NH2 terikat pada rantai karbon. Semua Amin primer alipatik merupakan basa yang lebih kuat dari amonia.
Phenylamine is typical of aromatic primary amines – where the -NH2 group is attached directly to a benzene ring. These are very much weaker bases than ammonia.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Hal yang perlu dipikirkan
Dua faktor yang mempengaruhi kekuatan dari sebuah basa adalah:
- Kemudahan pasangan bebas mengikat ion hidrogen,
- kestabilan dari ion yang terbentuk.
![](file:///C:\Users\Acer\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.png)
Metilamin
Metilamin memiliki struktur:
Perbedaannya dengan amonia hanyalah adanya CH3 pada metil amin. Golongan alkil memiliki kecenderungan untuk mendoron elektron menjauh dari mereka. Ini berarti akan adanya sejumlah muatan negatif tambahan disekitar atom nitrogen. Muatan negatif tambahan tersebut membuat pasangan bebas lebih menarik atom hidrogen.
Semakin negatif nitrogen semakin mudah terikatnya ion hidrogen.
Lalu bagaimana dengan saat ion metil telah terbentuk, apakah ini lebih stabil daripada ion amonium?
Bandingkan ion metilamonium dengan ion amonium.
Pada ion metilamonium, muatan positif tersebar disekitar ion dari efek “dorongan elektron” metil. Semakin anda menyebar muatan tersebut, semakin stabil sebuah ion. Namun pada ion amonium tidak ada cara untuk menyebarkan ion positif.
Ringkasan:
- Nitrogen lebih negatif di metilamin daripada di amonia, sehingga mengikat hidrogen lebih aktif.
- Ion yang terbentuk di metilamin lebih stabil dari ion yang terbentuk dari amonia, sehingga lebih sulit berubah ke bentuk ion hidrogen lagi..
Apa saja produk-produk kimia yang mengandung konsep atom ion dan molekul
BalasHapuscontoh nya jam atomik , garam dapur atau garam halus ,minuman isotonik
HapusMengapa molekul yang memiliki muatan yang sama tidak bisa menyatu dan saling tolak menolak ?
BalasHapusMengapa molekul yang memiliki muatan yang sama tidak bisa menyatu dan saling tolak menolak ?
BalasHapusKarena adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Sehingga balon tersebut menyatu kembali.
Hapusapakah contoh dari senyawa yang mengandung atom oksigen yang dapat bertindak sebagai asam maupun basa?
BalasHapus
HapusCH 3 COOH + H 2 O ↽ − − ⇀ CH 3 COO − + H 3 O + {\displaystyle {\ce {{CH3COOH}+{H2O}<=>{CH3COO^{-}}+{H3O+}}}} {\displaystyle {\ce {{CH3COOH}+{H2O}<=>{CH3COO^{-}}+{H3O+}}}}
Asam asetat CH3COOH, adalah suatu asam karena ia mendonorkan proton kepada air (H2O) dan menjadi basa konjugatnya, ion asetat (CH3COO−). H2O adalah suatu basa karena menerima proton dari CH3COOH dan menjadi asam konjugatnya, ion hidronium (H3O+).[6]
Kebalikan dari reaksi asam-basa juga merupakan reaksi asam basa, antara asam konjugat dari basa dalam reaksi pertama dan basa konjugat dari asamnya. Dari contoh di atas, asetat adalah basa pada reaksi balik dan ion hidronium adalah suatu asam.
H 3 O + + CH 3 COO − ↽ − − ⇀ CH 3 COOH + H 2 O {\displaystyle {\ce {{H3O+}+{CH3COO^{-}}<=>{CH3COOH}+{H2O}}}} {\displaystyle {\ce {{H3O+}+{CH3COO^{-}}<=>{CH3COOH}+{H2O}}}}
kenapa Nitrogen lebih negatif di metilamin daripada di amonia?
BalasHapusRingkasan:
HapusNitrogen lebih negatif di metilamin daripada di amonia, sehingga mengikat hidrogen lebih aktif.
Ion yang terbentuk di metilamin lebih stabil dari ion yang terbentuk dari amonia, sehingga lebih sulit berubah ke bentuk ion hidrogen lagi..
Kesimpulan: metilamin merupakan basa yang lebih kuat dari amonia.
Amin primer alifatik yang lain
Alkil yang lain memiliki efek "dorongan elektron" sama seperti metil, sehingga kekuatan asam alifatik yang lain sangat mirip dengan metilamin.
tolong jelaskan hubungan jari-jari atom dengan teori kuantum!
BalasHapusPemancaran energi ini menyebabkan elektron kehilangan energinya, sehingga lintasannya berbentuk spiral dengan jari-jari yang mengecil, laju elektron semakin lambat dan akhirnya dapat tertarik ke inti atom. Jika hal ini terjadi maka atom akan musnah, akan tetapi pada kenyataannya atom stabil.
Hapus