TUGAS TERSTRUKTUR 3

 

Nama   : Dwi Mayasari

NIM    : A1C114035

 

Gambarkan konformasi reaksi 1- Bromo propena ? 

jika di putar 60⁰ maka akan sejajar(gauche), dan jika di putar lagi maka akan kembali ke bentuk semula(eclipse). Bentuk gauche lebih stabi dibandingkan bentuk clipse.

Konformasi stabil dan tidak stabilnya

Eclipse adalah konformasi yang paling tidak stabil karena spesies sejenis terletak berdampingan sehingga tolakan elektron yang dihasilkan akan sangat besar. Bentuk eclipse akan berotasi sendiri menjadi bentuk Gauche (Pertengahan) atau bentuk Staggered yang paling stabil

Reaksi adisi oleh halogen disebut sebagai reaksi halogenasi. Jika halogennya berupa klorin (Cl2) disebut klorinasi. 

        Pada reaksi ini digunakan pelarut yang bersifat polar, karna jika digunakan pelarut yang bersifat non-polar maka 1-bromo, propena akan larut dan bereaksi dengan pelarut yang bersifat non-polar.

 

 

Reaksi Adisi Pada Hidrokarbon

 Reaksi Adisi

Reaksi Adisi adalah reaksi penambahan suatu atom pada ikatan rangkap dalam suatu senyawa. Pada reaksi adisi terjadi perubahan ikatan, ikatan rangkap tiga –> ikatan rangkap dua, atau ikatan rangkap dua –> ikatan tunggal

 Reaksi adisi terjadi pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap dua atau rangkap tiga, senyawa alkena atau senyaw alkuna, termasuk ikatan rangkap karbon dengan atom lain,

Dalam reaksi adisi, molekul senyawa yang mempunyai ikatan rangkap menyerap atom atau gugus atom sehingga ikatan rangkap berubah menjadi ikatan tunggal.
Alkena dan alkuna dapat mengalami reaksi adisi dengan hidrogen, halogen maupun asam halida (HX). Untuk alkena atau alkuna, bila jumlah atom H pada kedua atom C ikatan rangkap berbeda, maka arah adisi ditentukan oleh kaidah Markovnikov, yaitu atom H akan terikat pada atom karbon yang lebih banyak atom H-nya (“yang kaya semakin kaya”).
(Pada reaksi ini berlaku hukum Markovnikov ”Atom H dari asam halida ditangkap oleh C berikatan rangkap yang mengikat atom H lebih banyak atau gugus alkil yang lebih kecil)     

Contoh reaksi adisi adalah reaksi antara etena dengan gas klorin membentuk 1,2-dikloroetana.

Aturan Markovnikov

Jika sebuah alkena tak simetris (yakni gugus-gugus yang terikat pada kedua karbon sp² tidak sama), akan terdapat kemungkinan diperoleh dua produk yang berlainan dari adisi

 Bila sudut rotasi (sudut torsi) 0°, 60°, 120° dan 180°, energi molekul kalau tidak maksimum akan minimum. Struktur (konformasi) dengan sudut torsi 0° atau 120° disebut dengan bentuk eklips, dan konformasi dengan sudut torsi 60°atau 180° disebut bentuk staggered. Studi perubahan >struktur molekular yang diakibatkan oleh rotasi di sekitar ikatan tunggal disebut dengan analisis konformasional. Analisis ini telah berkembang sejak tahun 1950-an hingga kini.

Konformasi berimpit dari etana kira-kira 3 kkal/mol kurang stabil (lebih tinggi energinya) dibandingkan konformer goyang (bersilang), karena adanya tolak menolak antara elektron-elektron ikatan dengan atom hidrogen. Dengan memutar salah satu karbon sebesar 60⁰ kita dapat merubah konformasi bersilang menjadi konformasi berimpit, begitupun seterusnya konformasi berimpit dapat berubah menjadi konformasi bersilang dengan pemutara 60⁰. untuk berotasi dari konformasi bersilang ke konformasi berimpit, molekul etana memerlukan 3 kkal energi.

 

Konformasi Alkana
Bila alkana yang mempunyai 2 atau lebih atom karbon diputar mengelilingi garis ikatan karbon-karbonmaka akan menghasilkan tatanan 3 dimensi yang berbeda-beda. Setiap tatanan 3 dimensi atom-atom yang dihasilkan oleh rotasi pada sumbu ikatan tunggal disebut konformasi. 
Contohnya, molekul etana yang digambarkan dengan proyeksi Newman. Yang dimaksud gambar proyeksi Newman adalah gambar molekul yang diperoleh dengan cara memandang molekul tersebut dari arah sumbu ikatan karbon-karbon.

Proyeksi Newman molekul etana

Apabila dilakukan pemutaran mengelilingi sumbu ikatan C-C berturut-turut sebesar 60, 120, 180, 240, dan 300 derajat maka diperoleh konformasi sebagai berikut

Apabila diamati keenam konformer tersebut ternyata hanya terdapat 2 konformer yang ekstrem yaitu konformasi goyang (staggered) dan eklips (eclipsed). Konformasi "goyang" dan "eklips" ditunjukkan oleh gambar dibawah ini

Pada konformasi "goyang", ketiga ikatan C-H pada atom karbon yang satu berjauhan dengan tiga ikatan C-H pada atom karbon yang berdampingan. Sebaliknya pada konformasi "eklips", ketiga ikatan C-H pada atom karbon yang satu berdekatan dengan tiga ikatan C-H atom karbon yang berdampingan.

Dalam kimia, isomersime konformasi adalah sebuah bentuk stereoisomerisme dari molekul-molekul dengan rumus struktural yang sama namun konformasi yang berbeda oleh karena rotasi atom pada ikatan kimia. Konformer yang berbeda dapat saling berubah dengan melakukan rotasi pada ikatan tunggal tanpa memutuskan ikatan kimia. Keberadaan lebih dari satu konformasi, biasanya dengan energi yang berbeda, dikarenakan oleh rotasi hibridisasi orbital sp³ atom karbon yang terhalang. Isomerisme konformasi hanya terjadi pada ikatan tunggal karena ikatan rangkap dua dan rangkap tiga mempunyai ikatan pi yang menghalangi rotasi ikatan. Perbandingan stabilitas konformer-konformer yang berbeda biasanya dijelaskan dengan perbedaan dari kombinasi tolakan sterik dan efek elektronik. Contoh yang sederhana terlihat pada molekul butana yang dilihat dengan menggunakan proyeksi Newman seperti pada gambar di atas. Rotamer adalah konformer yang berbeda hanya pada rotasi ikatan tunggal.^[1]. Sawar rotasinya adalah energi aktivasi yang diperlukan untuk berubah dari satu konformer ke konformer lainnya.

semoga postingan ini bermanfaat :)

Reaksi Substitusi

Reaksi substitusi dapat terjadi pada substrat karbon yang bermuatan positif (karbonium) dengan spesi yang menyenangi muatan positif atau spesi yang kelebihan elektron (muatan negatif) atau yang dikenal dengan nukleofil, sehingga reaksi yang terjadi disebut dengan reaksi substitusi nukleofilik (S_N). Selain itu, reaksi substitusi juga dapat terjadi pada substrat karbon yang menyenangi muatan negatif atau spesi yang kekurangan elektron (muatan positif) atau yang dikenal dengan elektrofil, sehingga reaksi yang terjadi dikenal dengan reaksi substitusi elekrofilik (S_E)
Dalam substitusi nukleofilik alifatik, pendonor elektron memberikan pasangan elektron kepada substrat dan menggunakan pasangan elektron ini untuk membentuk ikatan yang baru sedangkan gugus pergi (nucleofuge) pergi dengan membawa pasangan elektron.

Menurut kinetika reaksinya, reaksi substitusi nukleofilik dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu:

1. Reaksi Substitusi Nukleofilik Unimolekuler (S_N1)

Laju reaksi substitusi nulkeofilik yang hanya bergantung pada konsentrasi substrat dan tidak bergantung pada konsentrasi nuleofil dinyatakan sebagai reaksi S_N1. Persamaan laju reaksinya adalah:

Reaksi S_N1 terdiri dari dua tahapan reaksi. Tahap pertama melibatkan ionisasi substrat menjadi ion karbonium yang berlangsung lambat dan merupakan tahap penentu laju reaksi. Tahap kedua melibatkan serangan nukleofil secara cepat terhadap ion karbonium.

Pada reaksi S_N1 memungkinkan untuk terjadi penataulangan ion karbonium untuk mendapatkan produk yang lebih stabil. Faktor penentu reaksi S_N1 adalah:

1. Pelarut polar

2. Struktur RX adalah tersier

3. Nukleofil lemah

2. Reaksi Substitusi Nukleofilik Bimolekuler (S_N2)

Jika laju reaksi reaksi substitusi nuleofilik tergantung pada konsentrasi substrat dan nukleofil, maka tergolong reaksi tingkat dua dan dinyatakan sebagai reaksi S_N2. Persamaan laju reaksinya adalah:

Mekanisme reaksi S_N2 terjadi secara serempak, dimana ikatan antara substrat dengan gugus yang akan diganti melemah, sedangkan ikatan antara nukleofil dan substrat mulai terbentuk pada saat yang bersamaan.

 

demikian postingan saya, terimakasih :)

TUGAS TERSTRUKTUR 2

Bagaimana terjadinya reaksi bersaing antara reaksi eliminasi dan substitusi ? kapan terjadinya reaksi tsb ?

penjelasannya

ditinjau dari alkil halidanya terjadi Reaksi Bersaing antara Reaksi SN2 dan E2

 Reaksi S N2 dan E2 terjadi pada kondisi yang sama, yaitu pelarut polar dan basa sangat kuat sehingga reaksi yang mengikuti jalur mekanisme SN2 seringkali berkompotisi dengan reaksi E2. Pada kompetisi ini, reaksi SN2 lebih gampang terjadi daripada E2 karena kondisi reaksinya kurang basa. Semakin tinggi tingkat kebasaan suatu reaksi, semakin besar kemugkinan eliminasi terjadi.

Perbedaannya adalah nukleofilitas ditinjau dari aspek reakti-vitasnya

), sedangkan basasitas ditinjau berdasarkan aktivitasnya terhadap a). Karenanukleofilitas paralel dengan basasitas maka akan terjadi persainganreaksi                         

Seandainya kita mengganti alkil halida primer menjadi tersier, reaksi substitusi akan terhambat (ingat, urutan reaktivitas untuk reaktivitas SN2 adalah 1o >2o >> 3o). Tetapi, reaksi eliminasi akan cenderung terjadi karena hasilnya adalah alkena yang lebih tersubtitusi.
Halida primer bereaksi hanya melalui mekanisme-mekanisme SN2 dan E2, karena mereka tidak terionisasi menjadi ion karbonium. Halida sekunder menempati kedudukan pertengahan, dan mekanisme yang terjadi sangat dipengaruhi oleh keadaan reaksi. Halida-halida sekunder dapat bereaksi melalui mekanisme SN1 dan SN2 secara serentak.

Apabila nukleofil (basa) menyerang atom karbon yang mengikat gugus pergi, terjadilah substitusi, sedangkan nukleofil (basa) yang menyerang atom H-β, maka terjadi eliminasi

Selain tingkat kebasaan kompetisi antara reaksi S N2 dan E2 dapat dipengaruhi oleh tiga aspek berikut:

1.Struktur alkil halida (substrat) a.

Jika substratnya merupakan halida primer, hasil substitusinya lebih unggul. Karena alkil halida primer sangat reaktif dalam reaksi SN2 dan kurang reaktif dalam reaksi E2, maka produk utama yang dihasilkan dibawah kondisi terjadinya reaksi SN2/E2 adalah berupa produk substitusi. Dengan kata lain, substitusi menang dalam kompetisi

Jika alkil halida primernya mempunyai halangan sterik (mempunyai substituen pada karbon-

β), maka nukleofil akan sukar menyerang karbon-α. Sebagai hasilnya, eliminasi akan menang dalam kompetisi, sehingga produk eliminasi lebih dominan.

Jika substratnya berupa halida sekunder. Sebuah alkil halida sekunder dapat membentuk produk substitusi dan eliminasi dibawah kondisi reaksi SN2/E2. Jumlah relatif dari kedua produk tersebut tergantung pada kekuatan basa dan keruahan nukleofil/basa. Makin kuat dan meruah basa, makin besar persentase produk eliminasi.  Produk eliminasi merupakan produk utama yang terbentuk dari 2-kloropropana dengan basa kuat ion etoksida, dimana tidak ada produk eliminasi yang terbentuk ketika menggunakan basa lemah ion asetat.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa pengaruh substrat (alkil halida) terhadap kompetisi antara reaksi SN2 dan E2 yaitu:

i.Alkil halida dengan jumlah alkil bersubstituen banyak pada karbon α memberikan hasil utama reaksi eliminasi. Sebagai akibatnya, alkil halida tersier memberikan lebih banyak eliminasi daripada alkil halida sekunder , dan lebih banyak lagi daripada alkil halida primer.

ii.Alkil halida dengan jumlah alkil bersubstituen terbanyak pada karbon-β  memberikan hasil utama reaksi eliminasi.

iii.Alkil halida yang tidak mempunyai hidrogen β tidak dapat mengalami eliminasi β.

                                                                                   

terima kasih
 

 

Reaksi-reaksi Alkil Halida

 

Alkil halida paling banyak ditemui sebagai zat antara dalam sintesis. Mereka dengan mudah diubah ke dalam berbagai jenis senyawa lain, dan dapat diperoleh melalui banyak cara. Reaksi alkil halida yang banyak itu dapat dikelompokkan dalam dua kelompok, yaitu reaksi substitusi dan reaksi eliminasi.

Namun, sebelum kita mempelajari lebih lanjut ada baiknya kita memahami terlebih dahulu konsep teori asam basa.

 

A.  MENURUT ARRHENIUS

Menurut teori Arrhenius, zat yang dalam air menghasilkan ion H + disebut asam danbasa adalah zat yang dalam air terionisasi menghasilkan ion OH – .

HCl–> H + + Cl –

NaOH–> Na + + OH –

Jadi menurut Svante August Arrhenius (1884) asam adalah spesi yang mengandung H + dan basa adalah spesi yang mengandung OH –, dengan asumsi bahwa pelarut tidak berpengaruh terhadap sifat asam dan basa.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa:

Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H + .

Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH – .

Contoh:
1) HCl(aq) –> H + (aq) + Cl – (aq)
2) NaOH(aq) –> Na + (aq) + OH – (aq)

B. MENURUT BRONSTED-LOWRY

Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor.Teori asam basa dari Arrhenius ternyata tidak dapat berlaku untuk semua pelarut, karena khusus untuk pelarut air. Begitu juga tidak sesuai dengan reaksi penggaraman karena tidak semua garam bersifat netral, tetapi ada juga yang bersifat asam dan ada yang bersifat basa.

Konsep asam basa yang lebih umum diajukan oleh Johannes Bronsted, basa adalah zat yang dapat menerima proton.Ionisasi asam klorida dalam air ditinjau sebagai perpindahan proton dari asam ke basa. Bronsted – Lowry mengemukakan teori bahwa asam adalah spesi yang memberi H + ( donor proton ) dan basa adalah spesi yang menerima H + (akseptor proton). Jika suatu asam memberi sebuah H + kepada molekul basa, maka sisanya akan menjadi basa konjugasi dari asam semula. Begitu juga bila basa menerima H + maka sisanya adalah asam konjugasi dari basa semula.

C. Menurut G. N. Lewis

Selain dua teori mengenai asam basa seperti telah diterangkan diatas, masih ada teori yang umum, yaitu teori asam basa yang diajukan oleh Gilbert Newton Lewis ( 1875-1946 ) pada awal tahun 1920. Lewis lebih menekankan pada perpindahan elektron bukan pada perpindahan proton, sehingga ia mendefinisikan : asam penerima pasangan elektron dan basa adalah donor pasangan elekton. Nampak disini bahwa asam Bronsted merupakan asam Lewis dan begitu juga basanya

Alkil halida paling banyak ditemui sebagai zat antara dalam sintesis. Mereka dengan mudah diubah ke dalam berbagai jenis senyawa lain, dan dapat diperoleh melalui banyak cara. Reaksi alkil halida yang banyak itu dapat dikelompokkan dalam dua kelompok, yaitu reaksi substitusi dan reaksi eliminasi. Dalam reaksi substitusi, halogen (X) diganti dengan beberapa gugus lain (z)

Reaksi eliminasi melibatkan pelepasan HX, dan hasilnya adalah suatu allena. Banyak sekali modifikasi terhadap reaksi ini, tergantung pada pereaksi yang digunakan.

Permasalahannya pada reaksi substitusi terdapat reaksi walden, dapatkah teman-teman menjelaskan reaksi walden tsb karena saya belum mengerti dan bagaimana mekanisme dari reaksi substitusi dan eliminasi

Terimakasih J

 

 

 

Reaksi - Reaksi Kimia Organik

REAKSI –REAKSI KIMIA ORGANIK

 

Beberapa reaksi yang sering menjadi topik pembahasan pada pemebelajaran ialah pada reaksi ozonolisis dan reaksi brominasi. Di dalam blog ini saya akan memabahas mengenai permasalahan tersebut.

 

1.    Reaksi Ozonolisis

Untuk reaksi ozonolisis pasti akan terjadi pemutusan rantai. Reaksi ini dibagi menjadi 2 yaitu reaksi oksidatif dan reduktif.

Reaksi oksidatif merupakan peningkatan nilai dengan bertambahnya besaran biloks dan di tandai dengan senyawa yang kehilangan hidrogen. Sedangkan reaksi reduksi merupakan peningkatan nilai dengan berkurangnya besaran biloks dan dengan ditandai bertambahnya hidrogen.

 

Contoh reaksi :

 

 

Dari gambar diatas, dapat disimpulkan bahwa untuk reaksi ozonolisis reduktif (Zn H₂O) menghasilkan produk hingga tingkat kaarbonil saja (aldehid dan keton), sedangkan untuk reaksi ozonolisis oksidatif (H₂O₂) akan menghasilkan produk hingga tingkat asam karboksilat jika memungkinkan.

 

CONTOH-CONTOH REAKSI OKSIDASI DAN REDUKSI

 

Reaksi Oksidasi

1.      Reaksi Penangkapan / Penambahan Oksigen

CH₄(g) + 2O₂(g) → 2H₂(l)

Atom O tertangkap membentuk karbondioksida

 

2.      Reaksi Pelepasan / Pengurangan Hidrogen

CO₂ (COOH)₂ → 2H + 2CO₂

Hidrogen pada asam oksalat terlepas

 

3.      Biloks bertambah

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(l) + 3CO₂(g)

Perubahan : 3CO(g) → 3CO₂(g) disebut Reaksi Oksidasi

Reaksi Reduksi

1.      Reaksi Pelepasan / Pengurangan oksigen

CuO(s) + H₂(g) → Cu(s) + H₂O(g)

Oksigen pada tembaga lepas dan berikatan dengan H2O

 

2.      Reaksi penangkapan / penambahan hidrogen

CuO(s) + H₂(g) → Cu(s) + H2O(g)

Hidrogen pada reaktan tertangkap membentuk air

 

3.      Reaksi penurunan biloks

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(l) + 3CO₂(g)

Perubahan : Fe₂O₃(s) → 2Fe(l) disebut Reaksi Reduksi

 

 

2.    Reaksi Halogenesis

Alkana dapat bereaksi dengan halogen (F2, Cl2, Br2, I2 ) menghasilkan alkil halida.

Reaksi dari alkana dengan unsur-unsur halogen disebut reaksi halogenasi. Reaksi ini akan menghasilkan senyawa alkil halida, dimana atom hidrogen dari alkana akan disubstitusi oleh halogen sehingga reaksi ini bisa disebut reaksi substitusi.

Halogenasi biasanya menggunakan klor dan brom sehingga disebut juga klorinasi dan brominasi. Halongen lain, fluor bereaksi secara eksplosif dengan senyawa organik sedangkan iodium tak cukup reaktif untuk dapat bereaksi dengan alkana.

Laju pergantian atom H sebagai berikut H₃ > H₂ > H₁. Kereaktifan halogen dalam mensubtitusi H yakni fluorin > klorin > brom > iodin.

 

Reaksi brominasi

 

Senyawa alkana dapat dibedakan dengan alkena dan alkuna. Pembedaan ini dapat dilakukan dengan reaksi penambahan senyawa bromine (Br2). Reaksi adisi pada senyawa alkana tidak terjadi. Sedangkan untuk senyawa alkena maupun alkuna terjadi reaksi Brominasi, peristiwa reaksi ini dapat diikuti dengan mudah, senyawa alkana tidak memberikan perubahan warna ditambahkan dengan senyawa Bromin yang berwarna merah, warna larutan akan tetap berwarna merah.

Berbeda dengan senyawa alkena dan alkuna yang tidak berwarna bereaksi dengan bromin dan terjadi reaksi adisi membentuk senyawa halida yang tidak berwarna, larutan akan tetap tetap tidak berwarna dan terjadi senyawa alkena yang mengandung gugus bromide.

Jika reaksi ini terus dilanjutkan, maka reaksi adisi terjadi lagi dan terbentuk senyawa alkana yang mengandung gugus bromide.

 

Mekanisme reaksi brominasi yaitu penjelasan langkah demi langkah bagaimana proses pemutusan dan pembentukan ikatan terjadi jika pereaksi membentuk hasil.

Langkah-langkahnya yaitu :

Contoh reaksi : CH₃ –CH₃ + Br₂  CH3 –CH₂ – Br + HBr

 

1.      Tahapan Inisiasi

Tahapan inisiasi merupakan tahapan pembentukan radikal

Br – Br  Br ° + Br °

 

2.      Tahapan propagasi

Tahapan propagasi merupakan tahapan penyerangan radikal

CH3 – CH2 – H + Br°  → CH3 – CH2° + HBr

CH3 – CH2 + Br° → CH3 – CH2 – Br + Br°

 

3.      Tahapan terminasi

Tahapan terminasi merupakan tahapan penggabungan radikal-radikal

Br° + Br° → Br2

CH3 – CH2° + Br° → CH3 – CH2 – Br

CH3 – CH2° + CH3 – CH2° → CH2 – CH2- CH – CH3 + HBr

 

 

Permasalahannya :

1.      Senyawa alkana dapat dibedakan dengan alkena dan alkuna. Pembedaan ini dapat dilakukan dengan reaksi penambahan senyawa bromine (Br2). Reaksi adisi pada senyawa alkana tidak terjadi. Sedangkan untuk senyawa alkena maupun alkuna terjadi reaksi Brominasi, Mengapa hal tersebut dapat terjadi demikian ?

2.      Bagaimana mekanisme reaksi pada ozonolisis dalam reaksi oksidasi pada pemutusan ikatan rangkap alkena yaitu pembentukan keton dan aldehid ?