PENENTUAN STRUKTUR SENYAWA KIMIA

STRUKTUR SENYAWA- KIMIA

Penentuan Struktur Senyawa Kimia

29 12 2007

Bagi kalangan saintis, penentuan struktur suatu senyawa sudah menjadi kebutuhan primer. Ibaratnya, mereka mencari struktur seperti seorang ibu yang mencari anaknya yang hilang. Dahulu (sebelum tahun 1900 M), belum ada alat-alat modern (seperti IR, NMR, MS, dll) untuk menentukan struktur, tetapi yang namanya saintis tetap saja berusaha mengetahui struktur dari senyawa tertentu. Karena belum ada alat, dulunya para saintis hanya bisa melakukan pembandingan antara struktur senyawa yang ingin diketahui strukturnya dengan senyawa yang strukturnya sudah diketahui, yaitu dengan membandingkan sifat fisik dan kimianya. Jika sifat-sifatnya sama, maka senyawanya sama. Selain itu, dulu para saintis juga mengandalkan reaksi kimia dalam menentukan struktur, jika memiliki respon reaksi yang sama terhadap dengan reagen tertentu, maka struktur dari senyawa-senyawa tersebut diasumsikan sama. Misalnya, senyawa A dan B sama-sama direaksikan dengan reagen fehling, ternyata kedua senyawa sama-sama menghasilkan endapan merah bata, maka diasumsikan senyawanya adalah sama.

Padahal, hal itu jauh dari kebenaran, karena senyawa yang berbeda tetapi sama-sama pada golongan aldehid, reaksi dengan reagen fehling hampir semuanya akan menghasilkan endapan merah bata. Jadi, senyawa asetaldehid dengan butanaldehid sama-sama akan menghasilkan endapan merah bata jika direaksikan dengan reagen fehling. Sementara asetaldehid dan butanaldehid merupakan senyawa yang berbeda, sifat dan fungsinya pun berbeda.

Kebutuhan untuk menentukan struktur menjadi meningkat sejak para saintis berusaha mengisolasi atau mensintesis suatu senyawa. Isolasi adalah proses mengekstrak (mengambil) suatu senyawa kimia tertentu yang terkandung pada suatu bahan (seperti pada daun, batang, dll) dengan maksud tertentu. Umumnya, suatu senyawa diisolasi karena diketahui bahwa senyawa tersebut memiliki aktivitas untuk mengobati penyakit. Tentunya, senyawa yang diisolasi perlu ditentukan strukturnya agar diketahui senyawa apa yang sebenarnya diperoleh dari hasil isolasi tersebut. Selain isolasi, para saintis juga sering melakukan sintesis, yaitu membuat suatu senyawa yang diinginkan dari senyawa-senyawa lain. Senyawa yang disintesis perlu ditentukan strukturnya untuk membuktikan keberhasilan sintesis yang telah dilakukan.

Semakin bertambahnya usia zaman, teknologi semakin berkembang. Pada pertengahan abad ke-20, mulailah muncul alat-alat modern untuk penentuan struktur senyawa kimia. Ultraviolet Spectroscopy (UV) mulai diperkenalkan pada tahun 1930-an, Infrared Spectroscopy (IR) tahun 1940-an, Mass Spectroscopy (MS) tahun 1950-an. Semenjak munculnya alat-alat modern tersebut, ilmu kimia semakin berkembang pesat dan terbang cepat laksana burung elang.

OLEH -Yoad Nazriga S-

KIMIAKU COUNTDOWN

STRUKTUR SENYAWA ORGANIK

KIMIA K15 TI UMB

undefined

undefined undefined

Dirangkum oleh: Fachturrizki R

Struktur banyak senyawa anorganik dapat dijelaskan dengan menggunakan teori VSEPR atau secara sederhana dengan teori valensi. Namun, beberapa senyawa anorganik yang tidak masuk dalam kelompok ini sangat penting baik dari sudut pandang teori maupun praktis. Beberapa senyawa ini akan didiskusikan di bawah ini.

 

AMONIA

Amonia NH₃ seolah diturunkan dari metana dengan menggantikan atom karbon dengan atom nitrogen dan salah satu atom hidrogen dengan pasangan elektron bebas. Jadi, amonia memiliki seolah struktur tetrahedral. Namun untuk memahami struktur amonia, anda harus mempertimbangkan inversi atom nitrogen. Perilaku amonia sangat mirip dengan payung yang tertiup sehingga terbalik. Halangan inversinya hanya 5,8 kkal mol^-1, dan inversi amonia pada suhu kamar sangat cepat (Gambar 4.10).

Secara prinsip, atom nitrogen dari amina yang mengikat tiga atom atau gugus yang berbeda dapat merupakan pusat asimetrik sebab nitrogen memiliki empat substituen termasuk pasangan elektron bebas. Namun karena adanya inversi ini, atom nitrogen tidak dapat menjadi pusat asimetrik..

 

DIBORAN

Diharapkan reaksi antara magnesium borida dan air akan menghasilkan boron trihidrida BH₃. Namun, yang didapatkan adalah diboran B₂H₆. Nampaknya senyawa ini tidak dapat dijelaskan dengan teori valensi sederhana, dan banyak sekalai usaha telah dilakukan untuk mengelusidasi anomali ini.

Mg₃B₂ + 6H₂O → 3Mg(OH)₂ + B₂H₆ (4.1)

Kerangka molekulnya adalah jajaran genjang yang terbentuk dari dua atom boron dan dua atom hidrogen, dan atom hidrogen terikat pada dua atom boron disebut dengan hidrogen jembatan. Empat ikatan B-H terminal secara esensi terbentuk dari tumpang tindih orbital 1s hidrogen dan orbital hibrida boron. Sebaliknya, ikatan jembatan B—H—B adalah ikatan tiga pusat, dua elektron yang terbetuk dari hibridisasi hidrogen 1s dan dua orbital hibrida boron. Keberadaan ikatan seperti ini dikonfirmasi dengan mekanika kuantum.

SENYAWA GAS MULIA

Lama sekali dipercaya bahwa gas mulia hanya ada sebagai molekul monoatomik, dan tidak membentuk senyawa. Kimiawan Kanada Neil Bartlett (1932-) menemukan spesi ionik [O₂]⁺[PtF₆]^- dengan mereaksikan oksigen dengan platina heksafluorida PtF₆. Ia beranggapan reaksi yang mirip dengan ini yakni reaksi antara xenon dan PtF6 akan berlangsung karena energi ionisasi pertama xenon dekat nilainya dengan energi ionisasi perrtama molekul oksigen. Di tahun 1962 ia berhasil mendapatkan senyawa gas mulia pertama Xe(PtF₆)_x, (x = 1, 2).

Kemudian menjadi jelas bahwa gas mulia membentuk senyawa biner dengan oksigen dan fluorin yang keduanya memiliki keelektronegativan tinggi. XeF₂ adalah molekul linear dengan kelebihan elektron, sementara XeF₄ merupakan satu-satunya senyawa unsur berbentuk bujur sangkar. XeF₆ berbentuk oktahedron terdistorsi, dan di dekat titik lelehnya, senyawa ini ada sebagai kristal [XeF₅]⁺F^-.

 

FEROSEN

Ferosen adalah senyawa terdiri atas dua cincin sikopentadienil yang melapisi kedua sisi atom Fe dan senyawa ini merupakan contoh pertama kelompok senyawa yang disebut dengan senyawa sandwich .

D awal tahun 1950-an , rekasi antara siklopentadienilmagnesium bromida dan FeCl₃ anhidrat dilakukan dengan harapan akan dihasilkan turuanan fulvalena. Namun, senyawa dengan struktur (C₆H₅)₂Fe yang diperoleh. Struktur senyawa ini didapatkan sangat unik: delapan belas elektron, dua belas dari dua molekul siklopentadienil (masing-masing enam elektron) dan enam dari kulit terluar Fe. Jadi, konfigurasi elektron gas mulia dicapai dan kestabilannya kira-kira sepadan. Kedua cincin siklopentadienail berputar layaknya piringan CD musik.

Selingan — Senyawa dengan struktur yang menarik

Terdapat sejumlah senyawa organik dengan struktur menarik dan unik. Contoh yang baik adalah kuban C₈H₈ dengan struktur yang hampir kubus. Walaupun banyak teknik telah dicoba, molekul tetrahedral, tetrahedran C₈H₈, belum pernah disintesis. Sudut ikatan ∠C-C-C terlalu berbeda dari sudut tetrahedral normal, dan mungkin inilah alasan mengapa sintesisnya belum dapat dilakukan.

kuban tetrahedran demi kesederhanaan label atom dan ikatan C-H tidak digambarkan

Deret lain senyawa dengan struktur menarik dan aneh adalah katenan, cincin molekul yang penuh teka-teki. Bagaimana dua cincin saling mengait walaupun tidak ada ikatan antar keduanya. Bagaimana kimiawan dapat mensintesis senyawa semacam ini? Sungguhh ini merupakan prestasi pakung gemilang yang dicapai kimia organik sintetik.

Sejak penemuannya di akhir abad 20, fuleren C60 telah menarik perhatian baik kimiawan teoritis maupun praktis. Bolanya dibentuk oleh kombinasi heksagon dan pentagon, dan sungguh sangat mirip dengan bola sepak. Menarik untuk dicatat bahwa keberadaan fulerene telah diprediksikan jauh sebelumnya oleh kimiawan Jepang Eiji Osawa.

SOAL DAN JAWABAN TENTANG STRUKTUR SENYAWA ORGANIK

1) Rumus molekul senyawa yang mengandung satu cincin benzen adalah C₈H₁₀. Gambarkan struktur isomer-isomer yang mungkin untuk senyawa ini.
Jawab: senyawa C₈H₁₀ mengandung satu cincin benzen dapat berupa etilbenzen C₆H₅C₂H₅ atau xylen C₆H₄(CH₃)₂. Xylena akan memiliki tiga isomer posisi, yakni, o-, m- dan p-xylene.

2) Glukosa, HOCH₂(CHOH)₄CHO, memiliki enam atom karbon dan merupakan salah satu senawa alam yang berlimpah.

(a) Ada berapa atom karbon asimetrik dalam molekul ini? (b) Gambarkan rumus struktur semua stereoisomer gula ini seperti yang ditunjukan dalam gambar 4.5.

Jawab: (a) Empat. Di struktur di bawah in, atom karbon asimetrik ditandai dengan *. (b) Jumlah stereoisomer adalah 2⁴ = 16. Struktur delapan isomer ditunjukkan di bawah ini.

xxxxxxxxxxxxx

Bagi masing-masing isomer di atas, anda dapat menggambarkan pasangan enantiomernya sebagai berikut:

xxxxxxxx

5) Apa itu ferosen?

Jawab: senyawa terdiri atas dua cincin sikopentadienil yang melapisi kedua sisi atom Fe dan senyawa ini merupakan contoh pertama kelompok senyawa yang disebut dengan senyawa sandwich.

Pembagian Senyawa Karbon :

Berdasarkan susunan atom-atom karbon

dalam molekul, senyawa karbon terbagi atas

2 golongan besar yaitu :

a. Senyawa Alifatik : Senyawa karbon yng

rantai C-nya terbuka dan rantai C itu

mungkin juga bercabang.

-. Senyawa alifatik jenuh : yaitu senyawa

alifatik yang rantai C-nya hanya berisi

ikatan-ikatan tunggal saja.

Contoh : C-C-C-C-C-C

hexana

-. Senyawa alifatik tak jenuh : Yaitu senyawa

alifatik yang rantai C-nya disamping ikatanikatan

tunggal berisi juga ikatan rangkap dua

atau rangkap tiga.

Contoh :

C-C=C-C

Etuna

b. Senyawa Siklik : Senyawa karbon yang

rantai C-nya melingkar dan lingkarannya itu

mungkin juga mengikat rantai simpang.

terbagi lagi menjadi :

Senyawa siklik terdiri dari :

1. Senyawa Karbosiklik : Senyawa siklik yang

lingkarannya berisi atom-atom C

melulu.

Senyawa karbosiklik ini masih

terbagi lagi atas : a. Senyawa aromatik : senyawa ksrbosiklik

yang lingkarannya hanya berisi 6 atom C

yang ikat mengikat dengan suatu ikatan yang

bukan ikatan tumggal dan bukan pula ikatan

rangkap, melainkan suatu ikatan yang

khasbagi molekul C6 H6.. Senyawa ali siklik : Senyawa Karbosiklik

yang dapat di anggap senyawa alifatik

dengan rantai C yang melingkar.

2. Senyawa hetero siklik : senyawa siklik yang

lingkarannya berisi juga atom-atom unsur

lain (misalnya : N, S, atau O) di samping

atom-atom karbon.

http://industri17arman.blog.mercubuana.ac.id/files/2010/11/STRUKTUR-SENYAWA-KARBON-PDF.pdf