Makalah Kimor.docx

Disusun oleh:

Kelompok 5

1. Alia Damar 2. Assyifa N 3. Dinda Jihan 4. Garindra Maro 5. Hana Safira 6. Irma Prihatini 7. Maura Salsabila 8. Mizanina Tiraya 9. Nur Elistiani 10. Nurul Aulia D 11. Shamira Ausvy

(1706023624) (1706026834) (1706024753) (1606881121) (1706025081) (1706070841) (1706025081) (1706070904) (1706985823) (1706070942) (1706023896)

Daftar Isi

Dasar Teori A. IKATAN KOVALEN Ikatan kovalen adalah ikatan dimana sepasang elektron mengorbit dua atom. Ketika ikatan ini diputus, maka kedua elektron ini akan terdistribusi antara kedua atom asal mereka.

B. KARBOKATION DAN KARBOANION Banyak reaksi organik dala m metabolisme yang melibatkan pembentukan dan pemutusan ikatan karbon. Terdapat 3 cara untuk memutuskan ikatan antara C-X, yang dapat menghasilkan karbokation, karbanion, atau senyawa intermediet radikal bebas. Pada dasarnya, ketiga spesi ini bersifat tidak stabil dan sangat reaktif. Pada karbokation dan radikal bebas, keduanya merupakan spesi yang kekurangan elektron. Sedangkan, karbanion adalah suatu spesi yang mengandung atom karbon yang mengemban muatan negatif.

KARBOKATION Karbokation (dapat pula disebut ion karbonium) adalah suatu spesi yang memiliki atom karbon dengan muatan positif. Pada suatu karbokation, atom karbon yang bermuatan positif berikatan dengan tiga atom lainnya dan tidak memiliki elektron nonbonding, sehingga hanya memiliki enam elektron pada kulit valensinya. Karbokation terhibridisasi sp2 , dengan struktur planar dan sudut ikatan sekitar 120o . Sebagai contoh, kation metil berbentuk planar, dengan sudut ikatan tepat 120o . Orbital p yang tidak terhibridisasi kosong dan berada tegak lurus dengan bidang ikatan C-H, seperti yang terilustrasikan pada gambar 1.1. Struktur CH3 + mirip dengan struktur BH3. Dengan hanya enam elektron dalam kulit valensi karbon positif, karbokation merupakan elektrofil kuat (asam Lewis), dan dapat bereaksi dengan nukleofil apapun. Karbokation berperan sebagai intermediet dalam banyak reaksi organik, contohnya reaksi SN1, E1.

Serupa dengan radikal bebas, karbokation merupakan spesi yang kekurangan elektron (electron-deficient). Keduanya sama-sama memiliki enam elektron dalam kulit valensi. Selain itu, karbokation juga terstabilisasi oleh substituen alkil. Gugus alkil menstabilisasi karbokation yang kekurangan elektron dengan dua cara: (1) melalui efek induksi dan (2) melalui overlap orbital yang telah terisi ke orbital kosong (hiperkonjugasi). Efek induksi merupakan donasi densitas elektron melalui ikatan sigma molekul. Atom karbon yang bermuatan positif menarik sebagian densitas elektron dari gugus alkil terpolarisasi yang berikatan dengan karbokation.

Substituen alkil juga memiliki orbital sp3 yang terisi dan dapat overlap dengan orbital p pada atom karbon bermuatan positif, sehingga dapat

menstabilisasi karbokation. Walaupun gugus alkil yang terikat dapat berotasi, namun salah satu ikatan sigmanya selalu sejajar dengan orbital p kosong dari karbokation. Pasangan elektron pada ikatan ini dapat menyebar pada orbital p kosong, menstabilkan atom karbon yang kekurangan elektron. Overlap yang terjadi antara orbital p dengan ikatan sigma disebut dengan hiperkonjugasi. Secara

Karbokation tak jenuh juga dapat terstabilkan oleh stabilisasi resonansi. Jika ikatan phi (π) berdekatan dengan karbokation, orbital p yang terisi dari ikatan π akan overlap dengan orbital p dari karbokation. Hasilnya adalah ion yang terdelokalisasi, dengan pembagian muatan positif oleh kedua atom. Delokalisasi resonansi cukup efektif dalam menstabilisasi karbokation.

KARBANION Karbanion dapat dibentuk dari reaksi pemecahan heterolitik dari ikatan kovalen yang melibatkan atom karbon, dimana atom yang berikatan dengan atom karbon, “pergi” tanpa membawa pasangan elektron. Hal ini akan membuat atom karbon tersebut menjadi bermuatan negatif karena memiliki pasangan elektron bebas. Contohnya, pelepasan atom H dari asetaldehid sebagai ion H+ yang menyebabkan atom karbon mempunyai sepasang elektron menyendiri.

Karbanion merupakan spesi yang sangat reaktif. Hal ini dikarenakan adanya pasangan elektron bebas pada atom karbonnya. Pada dasarnya, karbanion dapat dikelompokkan menjadi primer (1°), sekunder (2°) and tersier (3°). Pengelompokkan ini didasarkan dari jumlah substituen alkil yang terikat pada karbon yang bermuatan negatif.

Pada dasarnya, urutan kesta bilan dari karbanion terbalik dari kestabilan karbokation (karbon yang bermuatan positif) maupun dengan radikal bebasnya (karbon yang mempu nyai satu elektron tak berpasangan).

Urutan kestabilan karbanion : CH3- > 1o > 2o > 3o

Urutan dari stabilitas ini dap at dijelaskan dengan teori induksi. Hal ini dikar enakan efek induksi dari kelompok alkil. Kelompok alkil m empunyai kecenderungan untuk melepaskan elektronnya yang membuat terjadinya peningkatan kepadatan elektron pada atom karbon yang bermuatan negatif. Hal ini akan menyebabkan terjadinya ketidakst abilan. Semakin banyak gugus alkil yang terikat pada atom C yang bermuatan negatif, semakin besar pula kerapatan elektron-nya dan ini akan menyeba bkan turunnya stabilitas dari karbanion tersebut. Banyak karbanion yang jauh lebih stabil daripada karbanion sederhana yang telah disebutkan di atas.

Kestabilan ini meningkat karena ada nya keistimewaan struktur tertentu. 1. Konjugasi pasangan elek tron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh. 2. Peningkatan kestabilan k arbanion dengan meningkatnya bobot karakter s pada karbon. 3. Efek medan. 4. Karbanion tertentu stabil karena aromatik.

Dalam teorinya, suatu karbanion sederhana dengan jenis R3C, dapat berk onfigurasi dalam bentuk piramida (limas; sp3) atau menyebi dang (planar; sp2), atau dapat pula mengambil bentuk intermediet-nya, bergantung pada sifat R. Namun, pada kenyataannya, konfigurasi piramida akan le bih disukai pada energi rendah, karena pasang elektron me nyendirinya kemudian akan ditampung dalam orbital sp3 bukan dalam orbital p yang tak terhibrida yang be renergi lebih tinggi pada konfigurasi menyebidang.

C. EFEK INDUKSI Efek induksi adalah kemampuan suatu gugus atau atom yang terikat dalam suatu molekul untuk menolak atau menarik elektron, dibandingkan dengan atom hidrogen dalam molekul yang sama sehingga terjadi polarisasi ikatan. Gejala elektrostatik diteruskan melalui rantai karbon. Efek induksi bekerja melalui ruang dan ikatan sigma. Makin jauh letak gugus/atom yang memiliki efek induksi, makin kecil pengaruhnya terhadap polarisai ikatan. Efek induksi terjadi karena adanya pergeseran elektron ikatan dalam molekul senyawa sehinga terjadi polarisasi ikatan dallam molekul tersebut. Gugus atau atom dikatakan mempunyai efek induksi positif +I bila mempunyai kemampuan menolak elektron lebih kua daripada atom hidrogen dalam molekul yang sama, sedangkan efek induksi -I adalah gugus atau atom yang lebih kuat menarik elektron daripada atom H. Berikut ini urutan reaktifitas induksi –I (penarik electron) adalah sebagai berikut: -Cl > -Br > -I > -OCH3 > -OH > -C6H5 > -CH+CH2 > -H

Asam metanoat lebih asam dari asam etanoat karena pada asam etanoat terdapat gugus metil yang mempunyai kemampuan mendorong elektron ikatan melalui ikatan sigma (C-CO-H) sehingga atom O menjadi relatif makin negatif, akibatnya atom H sukar lepas sebagai H+, asamnya menjadi lebih lemah. Gugus CH3 mempunyai efek induksi mendorong elektron, diberi simbol +I. Asam alfamonoflouroetanoat lebih asam dari asam metanoat karena pada asam alfa monoflouroetanooat terdapat gugus F yang mempunyai kemampuan menarik elektron ikatan melalui ikatan sigma sehingga atom O menjadi relatif makin positif, akibatnya atom H makin mudah lepas sebagai H+, asamnya menjadi lebih kuat. Gugus F mempunyai efek induksi menarik elektron diberi simbol -I.

Efek induksi bekerja pada ikatan sigma pada ketiga reaksi diatas. Dorongan dari gugus R membuat kerapatan electron pada H semakin tinggi sehingga sulit untuk terionisasi. pengaruh efek induksi terhadap kekuatan tiga jenis asam karboksilat yang di sintesis dari amida terletak pada kecenderungan mudahnya lepas gugus hidroksil dalam air yang di pengaruhi oleh efek induksi tersebut.

ISI 1. Jelaskan ikatan kovalen pada homolisis dan heterolysis? Gambarkan! Homolisis adalah peristiwa pemutusan ikatan kovalen dimana kedua atom masingmasing menerima satu elektron. Kedua atom menjadi radikal bebas, yaitu atom dengan satu elektron yang tidak berpasangan. Contoh homolisis adalah pemisahan Br2.

Heterolisis adalah pemisahan ikatan kovalen dimana kedua elektron yang terlibat di dalam ikatan diambil oleh satu atom. Umumnya, pemisahan heterolisis akan menghasilkan paling tidak satu ion. Jika kedua atom bermuatan netral pada bentuk awal mereka, maka heterolisis akan menghasilkan satu ion positif dan satu ion negatif. Contoh dari heterolisis adalah pemisahan klorometana.

2. Jelaskan tentang karbokation dan karboanion? Gambarkan dan berikan contohnya! Karbokation adalah spesies kimia yang membawa muatan positif pada atom karbon. Namanya memberikan ide yang jelas bahwa itu adalah kation (ion positif), dan kata carbo mengacu pada atom karbon. Karbokation mencakup beberapa kategori; karbokation primer, karbokation sekunder, dan karbokation tersier. Mereka diklasifikasikan menurut jumlah gugus alkil yang terikat pada atom karbon bermuatan positif. stabilitas dan reaktivitas yang bervariasi tergantung pada substituen tersebut.

Karbanion adalah spesies molekul organik dengan muatan listrik negatif terletak pada atom karbon. Dengan kata lain, itu adalah anion di mana sebuah atom karbon memiliki sepasang elektron tidak dibagi dengan tiga substituen. Jumlah total elektron valensi sama dengan delapan. Mereka dibentuk dengan menghapus kelompok bermuatan positif atau atom dari molekul netral. Mereka sangat penting sebagai intermediet kimia untuk mensintesis zat lain seperti plastik dan polietilen. Karbanion

terkecil adalah ‘ion metida’ (CH3–); terbentuk dari metana (CH4) oleh hilangnya proton (H–).

Karbokation: karbokation adalah hibridisasi sp2, yang memiliki struktur molekul trigonal planar. Karbokation membutuhkan satu pasangan elektron untuk melengkapi oktet tersebut. Mereka dapat bereaksi dengan nukleofil, dapat terdeprotonasinya dari ikatan pi dan dapat memiliki kembali pengaturan dalam spesies yang sama. Karbanion: Karbanion alkil memiliki tiga pasang ikatan dan satu pasangan elektron bebas; sehingga hibridisasinya adalah sp3, dan bentuk geometrinya adalah piramida. Geometri alil atau benzil Karbanion adalah planar, dan hibridisasi ini SP2. Karbokation: stabilitas karbokation tergantung pada berbagai faktor. Ini lebih stabil ketika gugus -R lebih melekat pada atom karbon positif. Oleh karena itu, karbokation tersier relatif stabil dibandingkan dengan yang primer. Struktur resonansi juga meningkatkan stabilitas. Karbanion: Stabilitas Karbanion tergantung pada beberapa faktor; Elektronegativitas karbon carbanionic, efek resonansi, efek induktif disebabkan dari substituen yang melekat dan stabilisasi oleh> C = O, -NO2 dan gugus CN yang terdapat pada karbon carbanionic Dalam karbokation primer (1 °), atom karbon bermuatan positif melekat hanya satu gugus alkil dan dua atom hidrogen.

Dalam karbokation sekunder (2 °), atom karbon bermuatan positif melekat dua gugus alkil lain (yang mungkin sama atau berbeda) dan satu atom hidrogen.

Dalam karbokation tersier (3 °), atom karbon positif melekat tiga gugus alkil (yang bisa merupakan kombinasi dari yang sama atau berbeda), tetapi tidak ada atom hidrogen.

Karbanion juga diklasifikasikan ke dalam tiga kategori dengan cara yang sama seperti pada karbokation; Karbanion primer, Karbanion sekunder, dan Karbanion tersier. Yang juga dilakukan berdasarkan jumlah gugus -R yang terikat pada atom karbon anionik. 3. Jelaskan mengenai hubungan struktur molekul organic dengan tingkat keasaman jika dilihat dari nilai Ka (pKa), berikan contohnya?   



Kekuatan asam bronsted lowry, bergantung pada tingkat dimana proton dapat terpisah dari senyawa tersebut dan pindah ke senyawa basa. Menghilangkan proton dilakukan dengan cara memutuskan ikatan protonnya dan melibatkan pembuatan basa konjugasi yang lebih negative secara elektrik. Jika kita membandingkan senyawa disuatu kolom table periodic, yang sangat mempengaruhi ialah ikatan proton itu sendiri. Makin kebawah, kekuatan ikatan proton menurun, tetapi tingkat keasamannya meningkat. Makin kekanan, kekuatan keasamana senyawa semakin meningkat. Selain itu, keeelektronegatifan juga mempengaruhi keasaman suatu senyawa dalam 2 cara yan saling terkait yaitu mempengaruhi polaritas ikatan ke proton dan mempengaruhi stabilitas relatif anion (basa konjugasi) yang terbentuk saat proton hilang.

Contoh: CH4, NH3, H2O, dan HF senyawa tersebut merupakan senyawa hidrida dari unsur-unsur baris pertama pada table periodic dan keelektronegatifannya semakin meningkat dari kiri ke kanan. Karena fluorin yang paling elektronegatif, maka ikatan H-F yang paling polar dan proton pada ikatan H-F yang juga paling positif, sehingga H-F yang paling mudah kehilangan proton dan yang paling asam diantara senyawa-senyawa tersebut 5. Apa hubungan keasaman dengan efek hibridisasi dan efek induksi? Hubungan dengan efek induksi   

Makin besar keelektronegatifan basa konjugasi semakin besar efek induksinya sehingga kekuatan asam semakin besar Apabila suatu asam memiliki gugus penolak elektron (+I), maka asam tersebut akan berkurang keasamannya Makin jauh letak gugus –I, maka pengaruhnya pada keasaman makin kecil