Pengikatan Dan Isomer is Me
-
Upload
jimmy-roring -
Category
Documents
-
view
129 -
download
4
Transcript of Pengikatan Dan Isomer is Me
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 1
PENGIKATAN
DAN
ISOMERISME
• Mengapa sukrosa (gula pasir) meleleh pada suhu1850C, sementara natrium klorida (garam dapur) meleleh pada suhu jauh lebih tinggi, 8010C?
• Mengapa kedua zat ini larut dalam air, padahal minyakzaitun tidak?
• Mengapa molekul metil butirat berbau seperti apel, sementara molekul propil asetat, yang mengandungatom karbon sama, berbau seperti buah persik?
Diperlukan pengetahuan bagaimana atom-atom berikatan satu dengan lainnya
Pengikatan merupakan kunci untuk
memahami struktur, sifat fisis dan perilaku
kimiawi berbagai jenis materi
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 2
Bagaimana Elektron Tersusun dalam Atom
• Atom = nukleus (inti) kecil padat yang dikelilingisejumlah elektron
• Inti atom = proton dan netron
• Dalam atom netral, jumlah proton = jumlahelektron
• Nomor atom unsur = jumlah proton dalam inti
• Berat atom = jumlah proton dan netron
Jumlah dan Susunan Elektronmerupakan kunci bagaimana atom tertentu bereaksi dengan
atom lain membentuk molekul
Perhatian ditujukan pada susunan elektron unsur ringan, karena unsur-unsur tersebut yang paling penting dalam kimia organik
• Elektron terpusat di kawasantertentudi ruang sekitar inti yang dinamakan orbital
• Setiap orbital dapat menampungmaksimal 2 elektron
• Orbital ditandai dengan huruf s, p, d, f dan dikelompokkan dalam kulityang diberi nomor 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
• Setiap kulit mengandung jenis danjumlah orbital berbeda
• Elektron valensi adalah elektronpada kulit terluar (sesuai nomorgolongan dalam susunan berkala)
• Unsur dengan kulit terisi penuh/ setengah penuh hampir tidakberperan dalam reaksi kimia
ELEKTRON VALENSIyang terutama terlibat dalam ikatan kimia
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 3
Pengikatan Ionik dan Kovalen(Senyawa Ionik)
• Senyawa ionik tersusun atas kation yang bermuatan positif dan anion yang bermuatan negatif
• Elektropositif � cenderung memberikan elektron � bermuatan positif(umumnya logam)
• Elektronegatif� cenderung menerima elektron � bermuatan negatif(umumnya nonlogam)
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 4
• Ion-ion dalam kristal zat ioniksaling berpegangan melalui gayatarik-menarik di muatan yang berlawanan.
• Ikatan ionik bukan ikatan yang sebenarnya.
• Dalam kristal, ion-ion terkemasdalam susunan tertentu
• Bila dilarutkan, semua ion akanterpisah dan mampu bergerakbebas dalam larutan
Pengikatan Ionik dan Kovalen(Ikatan Kovalen)
• Unsur yang bukan elektronegatif kuat maupun elektropositif kuat, ataumemiliki elektronegativitas serupa, cenderung membentuk ikatan dengancara pemakaian bersama pasangan elektron.
• Ikatan kovalen melibatkan pemakaian bersama satu atau lebih pasanganelektron di antara atom-atomnya.
• Molekul terdiri atas dua atau lebih atom yang terhubung oleh ikatankovalen
• Bila kedua atom identik (elektronegativitas sama), maka pasanganelektron digunakan secara merata, contohnya molekul hidrogen
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 5
• Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk
memutus satu mol ikatan kovalen. Besarnya tergantung jenisikatan yang diputuskan
• Panjang ikatan adalah jarak rata-rata di antara dua atom
yang berikatan kovalen
Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutus satu mol ikatan kovalen. Besarnya tergantung jenis ikatan yang diputuskan
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 6
Panjang ikatan adalah jarak rata-rata di antara dua atom yang berikatan kovalen
Karbon dan Ikatan Kovalen
• Karbon tidak bersifat elektropositif kuat maupun elektronegatif kuat
• Misalnya : ikatan kovalen karbon dan hidrogen, karbon dan klorin
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 7
Ikatan Tunggal Karbon-Karbon
• Sifat unik atom karbon memungkinkan keberadaan jutaan senyawaorganik
• Karbon mempunyai kemampuan untuk berbagi elektron dengan unsuryang berbeda dan dengan atom karbon sendiri
• Ikatan karbon-karbon pada etana adalah ikatan kovalen murni, yang dapatdiputuskan dengan sejumlah kalor menghasilkan 2 fragmen CH3 (radikalmetil)
• Radikal adalah fragmen molekul dengan elektron tak berpasangan yang jumlahnya ganjil
• Ikatan karbon-karbon dalam etana lebih panjang (1,54Å) daripada ikatanhidrogen-hidrogen (0,74Å) dan juga lebih lemah
• Pemutusan ikatan karbon-karbon oleh kalor merupakan langkah pertamadalam pengertakan (cracking) minyak bumi, yaitu proses penting dalampembuatan bensin
• Katenasi adalah kemampuan unsur untuk membentuk rantai dengan atom sejenisnya melalui ikatan kovalen
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 8
Ikatan Kovalen Polar
• Ikatan kovalen polar ialah ikatan kovalen yang pasangan elektronnya tidakterbagi rata di antara kedua atomnya
• Ikatan kovalen polar terjadi antara dua atom yang mempunyaielektronegativitas berbeda sehingga atom-atom yang berikatan membawamuatan negatif parsial dan muatan positif parsial
• Pasangan elektron yang digunakan bersama lebih tertarik ke arah atom
yang elektronegativitasnya lebih besar (klorin), sehingga klorin sedikitbermuatan negatif dibandingkan hidrogen
• Arah panah ke atom yang bermuatan negatif parsial, sedangkan ekornyadiberi tanda plus (+)
• Untuk menentukan muatan parsial ujung ikatan kovalen polar digunakanbantuan tabel berkala
Karbon dan hidrogenmemiliki elektronegativitas
hampir identik,
sehingga ikatan C-H nyariskovalen murni
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 9
Ikatan Kovalen Majemuk
• Untuk melengkapi kulit valensinya, atom kadang-kadang dapat berbagi lebih darisepasang elektronnya.
• Pada ikatan rangkap, dua pasang elektron digunakan bersama antara dua atom
• Pada ikatan rangkap tiga, tiga pasang elektron digunakan bersama antara dua atom
• Bulatan pada struktur berikut menunjukkan bahwa setiap atom memiliki kulit valensi
penuh yaitu 8 elektron
• Atom karbon dapat dihubungkan satu dengan yang lain melalui ikatan tunggal, rangkapdua dan rangkap tiga.
• Ketiganya memiliki reaktivitas kimia berbeda sebagai akibat dari perbedaan jenis ikatanantara atom-atom karbonnya.
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 10
Valensi
Banyaknya ikatan yang dapat dibentuk oleh atom dari suatu unsur
Isomerisme
• Rumus molekul menunjukkan banyaknya jenis atom yang ada
• Rumus struktur menyatakan bagaimana susunan atom-atom tersebut
• Isomer-isomer adalah beberapa molekul dengan dengan jumlah dan jenisatom yang sama tetapi berbeda susunan atomnya
• Isomer struktural mempunyai rumus molekul yang sama tetapi berbedarumus strukturnya
• Umumnya, isomer struktural merupakan senyawa yang berbeda. Perbedaansifat kimia dan fisiknya sebagai akibat perbedaan struktur molekulnya
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 11
Penulisan Rumus Struktur
Rumus Struktur Singkat
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 12
Muatan Formal• Dalam beberapa senyawa satu atau lebih atomnya dapat bermuatan, baik positif
maupun negatif.
• Muatan ini mempengaruhi reaksi kimia molekul tersebut, sehingga kita perlumengetahui di manakah muatan tersebut terlokalisasi
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 13
Resonansi• Kadang-kadang sepasang elektron
terlibat dengan lebih dari dua atom dalam proses pembentukan ikatan.
• Resonansi ialah dua atau lebihstruktur dengan susunan atom identiktetapi berbeda susunan elektronnya
• Misalnya : ion karbonat. Panjangikatan C dan O sebenarnya beradaantara panjang ikatan C-O dan C=O
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 14
Makna Panah• Panah lengkung menunjukkan gerakan sepasang elektron dalam struktur
resonansi dan dalam reaksi.
• Panah lengkung dengan setengah mata panah dinamakan mata kail, yang digunakan untuk menyatakan gerakan satu elektron.
• Panah lurus mengarah dari reaktan ke produk dalam persamaan reaksi kimia.
• Panah lurus dengan mata separuh dan digunakan berpasangan untukmenyatakan reaksi reversibel
• Panah lurus bermata dua di antara dua struktur menyatakan struktur resonansi
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 15
Pengikatan dari Sudut Pandang Orbital; Ikatan Sigma
• Orbital molekul ialah ruang yang ditempati oleh elektron dalam satu molekul.
• Dalam pengikatan, orbital atom akanbertumpang tindih
• Setiap orbital mengandung maksimal 2 elektron
• Orbital sigma (σ) terletak disepanjang sumbu di antara duaatom yang berikatan
• Sepasang elektron dalam satuorbital sigma disebut ikatan sigma
• Dua orbital p yang berjajar dapatmembentuk ikatan π
Orbital Hibrid sp3 Karbon• Atom karbon dapat membentuk ikatan menggunakan 4 elektron valensi
yang mengadung 4 orbital hibrid sp3
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 16
Karbon Tetrahedral; Pengikatan dalam Metana
• Molekul metana, CH4, terbentuk melalui tumpang tindih keempat orbital sp3
karbon dengan orbital 1s dari empat atom hidrogen• Molekul yang dihasilkan memiliki geometri membentuk tetraheron beraturan
dan mengandung 4 ikatan sigma sp3-s• Sudut ikatan H-C-H yang terbentuk besarnya 109,50
Dalam struktur 3D, garis padat terletak pada bidak kertas, pasak
bergaris menjauhi bidang kertas, pasak padat mengarah ke depanbidang kertas
Penggolongan Menurut Kerangka Molekul
• Rantai lurus dan bercabang
Senyawa Asiklik
• Mengandung cincin dari sejumlah atom karbon
Senyawa Karbosiklik
• Mengandung cincin yang terdiri dari campuranatom karbon dengan atom lain, seperti O, N dan S
Senyawa Heterosiklik
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 17
Penggolongan Menurut Gugus Fungsi
• Gugus fungsi ialah gugus atom yang memiliki sifat kimia tertentu, apapunkerangka molekul yang dilekatinya.
• Dalam kebanyakan reaksi organik, beberapa perubahan kimia terjadi pada
gugus fungsi, tetapi sisa molekulnya tetap seperti struktur aslinya.
Pengikatan dan Isomerisme 6/23/2011
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITN Malang) 18
TUGAS MANDIRI :
1. Kerjakan soal 1.31-1.60 dalam buku Hart-Suminar Edisi ke-11 (waktu : 1 minggu)
2. Pelajari software Chemdraw Pro yang terdapat dalam Chemoffice untuk menggambarkan dan mempelajari struktur kimia suatu bahan.