Apa itu kimia organik fisik?
Kimia
organik fisik adalah kimia organik yang mempelajari pengaruh dari pengubahan
variabel fisik terhadap reaktivitas dari spesies yang terlibat dalam reaksi
(Tobing, 1989).Dengan mengetahui secara baik aspek fisik suatu molekul organik maka
dapat dirancang suatu sintesa molekul target tertentu dengan pendekatan
diskoneksi terutama mensintesis suatu senyawa yang bermanfaat. Dalam
perancangan suatu sintetik mutlak memahami reaktivitas starting material,jenis
dan mekanisme reaksinya serta kemungkinan reksi samping yang terjadi (Sitorus,
2010).
1. Elektronegativitas
- Menurut Linus Pauling(1932),elektronegativitas adalah kemampuan atau kekuatan atom untuk menarik elektron-elektron dalam dirinya sendiri dalam suatu molekul.
- A.L Allred dan E.G.Rochow mendefinisikan elektronegativitas sebagai gaya yang bekerja pada elektron-elektron dalam atom pada jarak jari-jari kovalen(dalam satuan armstrong).
Keelektronegativitasan dalam tabel periodik unsur
Skala elektronegativitas atom-atom unsur dalam tabel periodik menunjukkan kecendrungan yang relatif kontinu. Dimana :
- Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan mempunyai harga elektronegativitas yang semakin menurun dengan naiknya nomor atom.
- Unsur-unsur yang terletak dala satu periode umumnya naik dengan naiknya nomor atom.
Sumber :
2. Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen adalah interaksi tarik menarik(dipol-dipol) antara atom yang bersifat elektronegatif dengan atom hidrogen yang terikat pada atom lain yang juga bersifat elektronegatif. Jadi, ikatan hidrogen tidak hanya terjadi pada satu molekul, tetapi juga bisa bisa terjadi antara molekul satu dengan molekul lainnya. Ikatan hidrogen selalu melibatkan atom hidrogen. Berikut ilustrasinya :
Ikatan hidrogen terjadi pada senyawa-senyawa polar yang mengandung atom H dan atom yang memiliki keelektronegatifan tinggi seperti O,N,F dan Cl.Dimana senyawa yang mengandung hidrogen dan unsur yang memiliki keelektronegatifan tinggi dapat membentuk senyawa polar.Hal ini dikarenakan pasangan elektron ikatan yang digunakan bersama lebih tertarik ke arah atom yang memiliki kelektronegatifan tinggi.Mengakibatkan hidrogen yang tidak memliki kulit bagian dalam selain yang digunakan untuk berikatan menjadi lebih bermuatan positif.
Sebagai unsur non logam dengan elektronegatifitas yang relatif kecil, maka ketika hidrogen berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti O,N, F. Hal ini dikarenakan pasangan elektron ikatan yang digunakan bersama lebih tertarik ke arah atom yang memiliki kelektronegatifan tinggi. Mengakibatkan hidrogen yang tidak memliki kulit bagian dalam selain yang digunakan untuk berikatan menjadi lebih bermuatan positif. Dalam keadaan seperti inilah hidrogen membentuk ikatan tambahan dengan atom elektronegatif lain yang berada didekat ataupun sekitarnya, sehingga terjadilah ikatan yang dinamakan ikatan hidrogen.
Sumber :
http://www.ilmukimia.org/2013/01/ikatan-hidrogen.html
3. Gaya Van Der Waals
Gaya Van Der Waals merupakan gaya tarik-menarik antara atom atau molekul,dimana gaya ini relatif jauh lebih lemah dibandingkan gaya yang timbul karena ikatan valensi
Sumber :
4. Polarizabilitas
Kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu molekul.
5.Gugus Fungsi
Kelompok tertentu atom atau ikatan dalam senyawa yang berperan sebagai penentu sifat fisik dan kimia senyawa tersebut.
6. Efek induksi
kemampuan suatu atom untuk menolak
atau menarik elektron dibandingkan atom H ataupun aksi elektrostatik yang diteruskan melalui rantai atom dalam suatu molekul melalui ikatan sigma.
7. Resonansi
Pergeseran pasangan elektron p dengan pasangan elektron p yang lain, pasangan elektron bebas atau orbital kosong.
Bentuk resonansi pada benzena
Sumber :
8. Hiperkonyugasi
Konyugasi antara ikatan C-H dengan elektron p, peb atau orbital kosong.
Sumber:
9. Tautomeri
Peristiwa perpindahan atom H pada O,S,N. Dimana perpindahan ini akan diikuti dengan digantikannya ikatan tunggal dengan ikatan rangkap disebelahnya.
10. Regangan Ruang
Senyawa siklik membentuk cincin datar. Bila sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral maka molekulnya mengalami regangan (teori regangan Baeyer)(Parlan, 2003).
DAFTAR PUSTAKA
Parlan.
2003. Kimia Organik 1. Malang :Universitas Negeri Malang.
Sitorus,M.2010.Kimia
Organik Fisik. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Tobing, R.L. 1989. Kimia
Organik Fisik.Jakarta:Dapartemen Pendidikan Dan Kebudayaan Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi.
|
Bagaimana gaya tarik menarik dipol-dipol yang terjadi pada antar molekul dan apakah bersifat polar??
BalasHapusterima kasih untuk pertanyaannya, Gaya tarik dipol-dipol terjadi karena molekul yang sebaran muatannya tidak simetris bersifat polar dan mempunyai dua ujung yang berbeda muatan
Hapusbegitu kira-kira saudari nevira, terima kasih
mohon dijelaskan pembentukan ikatan hidrogen ?
BalasHapusterima kasih atas pertanyaan saudari, saya akan mencoba menjawab seperti yang telah saya paparkan diatas
HapusIkatan hidrogen terjadi pada senyawa-senyawa polar yang mengandung atom H dan atom yang memiliki keelektronegatifan tinggi seperti O,N,F dan Cl. Dimana senyawa yang mengandung hidrogen dan unsur yang memiliki keelektronegatifan tinggi dapat membentuk senyawa polar. Hal ini dikarenakan pasangan elektron ikatan yang digunakan bersama lebih tertarik ke arah atom yang memiliki kelektronegatifan tinggi. Mengakibatkan hidrogen yang tidak memliki kulit bagian dalam selain yang digunakan untuk berikatan menjadi lebih bermuatan positif.
Sebagai unsur non logam dengan elektronegatifitas yang relatif kecil, maka ketika hidrogen berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti O,N, F Hal ini dikarenakan pasangan elektron ikatan yang digunakan bersama lebih tertarik ke arah atom yang memiliki kelektronegatifan tinggi. Mengakibatkan hidrogen yang tidak memliki kulit bagian dalam selain yang digunakan untuk berikatan menjadi lebih bermuatan positif. Dalam keadaan seperti inilah hidrogen membentuk ikatan tambahan dengan ato elektronegatif lain yang berada didekat ataupun sekitarnya, sehingga terjadilah ikatan yang dinamakan ikatan hidrogen. Terima kasih
terimakasih atas materinya, saya ingin bertanya bagaimana pegaruh keelektronegatifan, ikatan hidrogen, dan kepolaran?. terimakasih.
BalasHapusTerima kasih pertanyaannya, menurut saya hubungannya seperti ini, Semakin besar keelektronegatifan, semakin besar juga kepolaran sebuah senyawa, karena daya tarik elektron dari Negatif ke positif semakin besar, seperti halnya Ikatan hidrogen (O-H)..memiliki keelektronegatifan yang besar..
HapusMaterinya sangat membantu, terima kasih
BalasHapusBisakah saudari menjelaskan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi gaya van der waals
terima kasih saudari wulansari atas pertanyaannya, saya akan mencoba menjawab pertanyaan saudari
BalasHapus1. Jumlah electron dalam atom atau molekul
Makin besar ukuran atom atau molekul, makin besar jumlah elektron sehingga makin jauh pula elektron terluar dari inti dan makin mudah awan elektron terpolarisasi, serta makin besar gaya dispersi.
2. Bentuk molekul
Molekul yang memanjang/tidak bulat, lebih mudah menjadi dipole dibandingkan dengan molekul yang bulat sehingga gaya disperse londonnya akan semakin besar.
Ikatan Van der Waals juga ditemukan pada polymer dan plastik. Senyawa ini dibangun oleh satu rantai molekul yang memiliki atom karbon, berikatan secara kovalen dengan berbagai atom seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan atom lainnya. Interaksi dari setiap untaian rantai merupakan ikatan Van der Waals. Hal ini diketahui dari pengamatan terhadap polietilen, polietilen memiliki pola yang sama dengan gas mulia, etilen berbentuk bentuk gas menjadi cairan dan mengkristal atau memadat sesuai dengan pertambahan jumlah atom atau rantai molekulnya. Dispersi muatan terjadi dari sebuah molekul etilen, C2H4, yang menyebabkan terjadinya dipol temporer serta terjadi interaksi Van der Waals. Dalam kasus ini molekul H2C=CH2, selanjutnya melepaskan satu pasangan elektronnya dan terjadi ikatan yang membentuk rantai panjang atau polietilen. Pembentukan rantai yang panjang dari molekul sederhana dikenal dengan istilah polimerisasi.
3.Kepolaran molekul
Karena Ikatan Van Der Waals muncul akibat adanya kepolaran, maka semakin kecil kepolaran molekulnya maka gaya Van Der Waalsnya juga akan makin kecil.
4. Titik didih gas mulia adalah
helium
-269°C
neon
-246°C
argon
-186°C
kripton
-152°C
xenon
-108°C
radon
-62°C
Semua unsur tersebut berada pada molekul monoatomik.
Alasan yang mendasari bahwa titik didih meningkat sejalan dengan menurunnya posisi unsur pada golongan adalah kenaikan jumlah elektron, dan juga tentunya jari-jari atom. Lebih banyak elektron yang dimiliki, dan lebih menjauh sejauh mungkin, yang paling besar memungkinkan dipol sementara terbesar dan karena itu gaya dispersi paling besar.
Karena dipol sementara lebih besar, molekul xenon lebih melekat (stickier) dibandingkan dengan molekul neon. Molekul neon akan berpisah satu sama lain pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan molekul xenon – karena itu neon memiliki titik didih yang lebih rendah.
Artikel anda sudah sangat menarik dan membantu. Tapi bisakah saudari menjelaskan sifat sifat gaya van der waals ?
BalasHapusTerima kasih saudari meldha, jadi gaya van der waals itu sifatnya berdasarkan kepolarannya dibagi enjadi beberapa jenis, saya akan coba jelaskan
Hapus1. Interaksi ion – dipole
Gaya antarmolekul ini terjadi antara ion dan senyawa kovalen polar. Ketika dilarutkan dalam senyawa kovalen polar, senyawa ion akan terionisasi menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif akan tarik menarik dengan dipol negatif, dan sebaliknya.
Selain gaya ion-dipol, juga dikenal gaya ion-dipol sesaat, dimana terjadi dari interaksi antar gaya dipol-dipol terinduksi dengan gaya ion-dipol. Jika ion dari senyawa ion berdekatan dengan molekul nonpolar, ion tersebut dapat menginduksi dipol molekul nonpolar. Dipol terinduksi molekul nonpolar yang dihasilkan akan berikatan dengan ion.
Gaya Ion-dipol
Interaksi ion - dipol merupakan interaksi (berikatan) / tarik menarik antara ion dengan molekul polar (dipol). Interaksi ini termasuk jenis interaksi yang relatif cukup kuat.
Contoh : H+ + H2O → H3O+
Ag+ + NH3 → Ag(NH3)+
Sebagai contoh, NaCl (senyawa ion) dapat larut dalam air (pelarut polar) dan AgBr (senyawa ion) dapat larut dalam NH3 (pelarut polar).
2. Interaksi dipol - dipol
Interaksi dipol - dipol merupakan interaksi antara sesama molekul polar (dipol). Interaksi ini terjadi antara ekor dan kepala dimana jika berlawanan kutub maka akan tarik-menarik dan sebaliknya.
Tanda "+" menunjukkan dipol positif, tanda "-" menunjukkan dipol negatif
Molekul seperti HCl memiliki dipol permanen karena klor lebih elektronegatif dibandingkan hidrogen. Kondisi permanen ini, pada saat pembentukan dipol akan menyebabkan molekul saling tarik menarik satu sama lain. Molekul yang memiliki dipol permanen akan memiliki titik didih yang lebih tinggi dibandingkan dengan molekul yang hanya memiliki dipol yang berubah-ubah secara sementara.
Agak mengherankan dayatarik dipol-dipol agak sedikit dibandingkan dengan gaya dispersi, dan pengaruhnya hanya dapat dilihat jika kamu membandingkan dua atom dengan jumlah elektron yang sama dan ukuran yang sama pula. Sebagai contoh, titik didih etana, CH3CH3, dan fluorometana, CH3F adalah:
Keduanya memiliki jumlah elektron yang identik, dan ukurannya hampir sama – seperti yang terlihat pada diagram. Hal ini berarti bahwa gaya dispersi kedua molekul adalah sama. Titik didih fluorometana yang lebih tinggi berdasarkan pada dipol permanen yang besar yang terjadi pada molekul karena elektronegatifitas fluor yang tinggi.
Akan tetapi, walaupun memberikan polaritas permanen yang besar pada molekul, titik didih hanya meningkat kira-kira 10°.
3.Interaksi ion - dipol terinduksi
Interaksi ion - dipol terinduksi merupakan interaksi antara aksi ion dengan dipol terinduksi. Dipol terinduksi merupakan molekul netral yang menjadi dipol akibat induksi partikel bermuatan yang berada didekatnya. Partikel penginduksi tersebut dapat berupa ion atau dipol lain dimana kemampuan menginduksi ion lebih besar daripada kemampuan menginduksi dipol karena muatan ion yang juga jauh lebih besar. Interaksi ini relatif lemah karena kepolaran molekul terinduksi relatif kecil daripada dipol permanen.
Contoh : I- + I2 → I3
4.Interaksi dipol - dipol terinduksi
Suatu molekul polar yang berdekatan dengan molekul nonpolar, akan dapat menginduksi molekul nonpolar. Akibatnya. Molekul nonpolar memiliki dipol terinduksi.
Dipol dari molekul polar akan saling tarik-menarik dengan dipol terinduksi dari molekul nonpolar.
5.Interaksi dipol terinduksi - dipol terinduksi
Mekamisme :
Pasangan elektron suatu molekul, baik yang bebas maupun yang terikat selalu bergerak mengelilingi inti elektron yang bergerak dapat mengimbas atau menginduksi sesaat pada tetangga sehingga molekul tetangga menjadi polar terinduksi sesaat molekul ini pula dapat menginduksi molekul tetangga lainnya sehingga terbentuk molekul-molekul dipol sesaat.
Bagaimana perbandingan Gaya London antara 2 molekul yang mempunyai Mr yang sama?
BalasHapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
HapusTerima kasih pertanyaannya, saya akan mencoba menjawa, menurut literatur yang saya baca seperti ini, Molekul dengan struktur panjang mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau lebih mudah mengalami polarisabilitas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil. Neopentana dan normal pentana merupakan contoh 2 molekul dengan Mr sama.
HapusTerima kasih
Terima kasih atas pemaparan materinya, namun bisakah anda menjelaskan lebih detail tentang polarizabilitas, gugus fungsi, dan efek induksi?
BalasHapusTerima kasih
Terimakasih penjelasannya, saya ingin menanyakan tentang tautomeri, apa yang menyebabkan terjadinya efek tautomeri dalam suatu senyawa dan ada syarat khusus nggak terjadinya efek tautomeri pada senyawa2 tertentu?
BalasHapusTrimakasih saudari nurhidayah atas pemaparannya yang sangat bermanfaat
BalasHapusterima kasih atas ilmunya, semoga selalu semangat dan senantiasa memposting hal hal yang bermanfaat:)
BalasHapus