Radikal
bebas adalah molekul yang kehilangan elektron, sehingga molekul tersebut
menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari molekul atau
sel lain. Dengan kata lain radikal bebas merupakan atom/gugus yang memiliki
satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas ini merupakan
spesies yang sangat reaktif sehingga umurnya pendek. Radikal bebas dibentuk
jika ikatan terbelah menjadi dua yang sama sehingga setiap atom mendapat satu
dari dua elektron yang dipakai untuk berikatan. Disebut juga sebagai pembelahan
homolitik. Reaksi substitusi merupakan reaksi yang berhubungan dengan reaksi
radikal bebas.
Ada dua cara yang digunakan
untuk menulis rumus radikal bebas, yaitu:
a. Dengan cara rumus Lewis, yakni dengan menggambarkan semua elektron pada atom, baik yang berpasangan maupun tidak dengan lambang berupa titik.
b. Dengan hanya menuliskan elektron yang tidak berpasangan dengan lambang titik. Lambang ini lazim dipakai pada penulisan reaksi radikal bebas.
Contoh : Cl• , RO•, RN•
a. Dengan cara rumus Lewis, yakni dengan menggambarkan semua elektron pada atom, baik yang berpasangan maupun tidak dengan lambang berupa titik.
b. Dengan hanya menuliskan elektron yang tidak berpasangan dengan lambang titik. Lambang ini lazim dipakai pada penulisan reaksi radikal bebas.
Contoh : Cl• , RO•, RN•
Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada
simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil
dari pemecahan homolitik:
Cl2
→ Cl• + Cl•
Mekanisme reaksi radikal menggunakan
panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal :
Pemutusan
homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal
ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan
anak panah bermata ganda pada umumnya.
Radikal
bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal
sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas
yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan
terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.
Ø Inisiasi
Inisiasi
adalah tahap pembentukan-pembentukan awal radikal-radikal bebas. Pada tahap ini
dilakukan pemaksapisahan (cleavage) homolitik molekul Cl2 dengan bantuan panas
dan UV menjadi 2 radial bebas klor. Hal ini menyebabkan jumlah radial bebas
meningkat pesat.
Cl2 →
Cl• + Cl•
Ø Propagasi
Propagasi
adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan
tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan
reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut
sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas
metal dan HCl.
Cl• + H:CH3
+ 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal
bebas metal juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi yang kedua, radikal
bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2.
Ø Terminasi
Terminasi
adalah tahap untuk menghilangkan atau mengubah radikal bebas menjadi radikal
bebas stabil dan tidak reaktif. Terminasi akan berujung pada turunnya jumlah
radika bebas. Umumnya penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal
bebas yang masih tersisa.
Cl•
+ •CH3 → CH3Cl
Senyawa
organohalogen adalah senyawa yang hanya mengandung C, H dan suatu halogen (X)
dapat dikategorikan menjadi:
1.
Alkil halida
(RX)
Alkil halide adalah
senyawa hidrokarbon yang mana salah satu atom hidrogennya digantikan oleh atom
halogen (halogen yang terikat pada atom karbon yang berikatan tunggal).
Contoh: CH3I,
CH3CH2Cl
2.
Aril halida
Aril halida adalah
halogen yang terikat pada atom karbon daari cincin aromatik.
Contoh: bromobenzena
3.
Halida vinilik
Halida vinilik adalah
halogen yang terikat pada atom karbon (C) yang berikatan rangkap.
Contoh: CH2
= CHCl (kloro etena)
Alkil = R, Aril = Ar,
Halida = X
C.
SIFAT FISIS ALKANA TERHALOGENISASIKAN
Jika
atom halogen disubstitusi ke molekul hidrokarbon maka bobot molekul akan naik
karena atom halogen mempunyai berat yang lebih besar dibandingkan atom karbon
ataupun atom hidrogen (penyusun senyawa hidrokarbon) dan polarizabilitas
bertambah ( yang menyebabkan tarikan Van Der Walls meningkat) sehingga titik
didih suatu deret senyawa naik.
Contoh:
CH3Cl2Cl234
Hidrokarbon
terhalogenasikan tidak membentuk ikatan hidrogen dan tidak larut dalam air.
Kebanyakan senyawa organic lebih ringan dari air, namun pelarut berhalogen
seperti (CHCl3, CH2Cl2) lebih berat dari air.
D. TATA NAMA & KLASIFIKASI ALKIL HALIDA
Pemberian nama alkil halida dapat dilakukan dengan dua cara,
yaitu :
- Sistem IUPAC
Alkil halida diberi nama dengan awalan halo-
Contoh : CH3Cl = Cloro Metana
CCl4 = Tetra Cloro Metana
- Gugus-fungsional trivial
Pemberian nama alkil halida diawali dengan gugus alkil,
diikuti nama halidanya.
Tipe alkil halida berhasarkan struktur bagian alkilnya dapat
dibagi menjadi empat yaitu metil, primer, sekunder, tersier.
Metil Halida ( RX ) : satu hidrogen dari
metana digantikan oleh sebuah halogen.
Contoh : CH3F, CH3Cl, CH3Br
Alkil Halida Primer (1°) ( RCH2X )
: punya 1 gugus alkil terikat pada karbon ujung.
Contoh : CH3-CH2Br
Alkil Halida Sekunder (2°) ( R2CHX
) : punya dua gugus alkil terikat pada karbon ujung.
Contoh : CH3CH2-CH-Cl
I
CH3
Alkil Halida Tersier (3°) (R3CX )
: punya 3 gugus alkil terikat pada karbon ujung.
Contoh : CH3
I
CH3--C--Cl
I
CH3
Karbon Ujung
Karbon ujung adalah karbon yang terikat pada halogen.
Contoh : (CH3)3C - CH2Cl
C
: karbon ujung
E. REAKSI
SUBSTITUSI
Reaksi substitusi adalah reaksi
dimana atom, ion, atau gugus menggantikan atom, ion, atau gugus lainnya. Karbon
ujung suatu alkil halida bermuatan positif parsial.
Contoh : .. ∂+ .. ∂-
.. ..
HO:ˉ + CH3CH2
- :Br: → CH3CH2-OH+:Br:ˉ
¨ ¨ ¨ ¨
Halida
disebut gugus pergi ( leaving group ). Halida merupakan gugus pergi yang baik
karena ion – ion ini merupakan basa yang sangat lemah. Beda halnya dengan OH¯
yang merupakan basa kuat, sehingga OH¯ bukan gugus pergi yang baik.
Fˉ basa yang lebih kuat dari ion halida lainnya, ikatan C-F
lebih kuat C-X, sehingga F bukan gugus pergi yang baik. Jadi halida yang
merupakan gugus pergi yang baik adalah Cl, Br, dan I.
Nukleofil ( Nuˉ )
Nukleofil merupakan spesi yang menyerang suatu alkil halida
dalam reaksi substitusi atau spesi yang tertarik ke pusat positif ( basa lewis
).
Contoh
: OHˉ, CH3Oˉ, H2O, CH3OH, CH3NH3
Kebanyakan nukleofil adalah anion, namun beberapa molekul
polar yang netral dapat bertindak sebagai nukleofil. Molekul netral tersebut
mempunyai pasangan elektron menyendiri yang digunakan untuk membentuk ikatan
sigma.
Elektrofil ( E+)
Elektrofil
merupakan spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat negatif ( asam lewis )
Contoh
: H+, ZnCl2
F. REAKSI
ELIMINASI
..
:Br: H
I I .. .. ..
CH3—CH—CH2 +
:OH → CH3CH=CH2 +H2O + :Br:ˉ
¨ ¨ ¨
2 – bromopropana propena
ŀReaksi eliminasi dapat diperoleh
dengan mereaksikan alkil halida dengan basa kuat. Pada reaksi ini terjadi
kehilangan atom – atom atau ion – ion dari dalam strukturnya. Produk reaksi
eliminasi adalah alkena. Pada reaksi tersebut, unsur H dan X keluar dari alkil
halida ( reaksi dehidrohalogenasi ).
G. SENYAWA
ORGANOHALOGEN DAN PENGARUHNYA
Air minum biasanya didisinfeksi menggunakan gas klorin (Cl2)
agar mikroba mati. Tapi kemungkinan gas Cl2 akan bereaksi dengan zat
organik dalam air dan membentuk senyawa organohalogen yang berbahaya. Oleh
karena itu disinfeksi menggunakan gas klorin diganti dengan ozon (O3)
atau UV.
Senyawa organohalogen sangat berbahaya bila terkontaminasi dalam tubuh. Salah satunya dapat menyebabkan kanker. Oleh karena itu. untuk menganalisis adanya senyawa organohalogen, dapat ditetapkan dengan metode Gas Chromatography dengan detektor ECD (Electron Captured Detector) karena senyawa halogen akan lebih cenderung menangkap elektron.
Permasalahan mengapa Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi?
Senyawa organohalogen sangat berbahaya bila terkontaminasi dalam tubuh. Salah satunya dapat menyebabkan kanker. Oleh karena itu. untuk menganalisis adanya senyawa organohalogen, dapat ditetapkan dengan metode Gas Chromatography dengan detektor ECD (Electron Captured Detector) karena senyawa halogen akan lebih cenderung menangkap elektron.
Permasalahan mengapa Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi?
Assalaamu'alaikum fania, saya ingin bertanya. "Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif." Tolong berikan penjelasan mengenai hal ini beserta contohnya! Terima kasih
BalasHapusAssalaamu'alaikum fania, saya ingin bertanya. "Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif." Tolong berikan penjelasan mengenai hal ini beserta contohnya! Terima kasih
BalasHapusdapatkah anda menjelaskan, bagaimaba
BalasHapusmengubah radikal bebas menjadi radikal bebas stabil dan tidak reaktif?
mengapa Reaksi eliminasi dapat diperoleh dengan mereaksikan alkil halida dengan basa kuat?
BalasHapusTolong jelaskan, mengapa reaksi substitusi merupakan reaksi yang berhubungan dengan reaksi radikal bebas?
BalasHapusSenyawa organohalogen sangat berbahaya bila terkontaminasi dalam tubuh.Mengapa dikatakan demikian?
BalasHapusSelamat malam fania saya ingin menambah kan sedikit
BalasHapusRadikal bebas adalah molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya, atau merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalen. Akibat pemecahan homolitik, suatu molekul akan terpecah menjadi radikal bebas yang mempunyai elektron tak berpasangan. Elektron memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal menjadi tidak stabil dan mudah sekali bereaksi dengan molekul lain, membentuk radikal baru. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung,kanker, katarak dan menurunnya fungsi ginjal. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.
Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi.Bila perubahan DNA ini terjadi bertahun-tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali, zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi. Sebagai contoh, tubuh manusia dapat menghasilkan Glutathione, salah satu antioksidan yang sangat kuat,hanya saja, tubuh memerlukan asupan vitamin C sebesar 1.000 mg untuk memicu tubuh menghasilkan glutahione ini.Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas menjadi kunci utama pencegahan stres oksidatif dan penyakit-penyakit kronis yang dihasilkannya.
Bagaimana cara mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yg lebih stabil
BalasHapus