Jawaban Soal MID Kimia Organik 1

1.a.Mengapa alcohol susah disubstitusi dengan gugus fungsi lain atau reagen lain?

    b.Bagaimana upaya agar dapat disubstitusi dengan reagen lain?

    Jawab:

  a.  Alcohol sukar disubstitusi dengan reagen lain atau gugus fungsi lain, karena alcohol membentuk ikatan hidrogen dengan sesamanya, ikatan O-H terpolarisasi oleh keelektronegatifan atom oksigen yang tinggi. Polarisasi ini menempatkan muatan positif parsial pada atom hidrogen dan muatan negatif parsial pada atom oksigen. Karena ukurannya yang kecil dan muatannya yang positif parsial, atom hidrogen dapat berhubungan dengan dua atom elektronegatif seperti oksigen.

 b. Agar dapat disubstitusi, Pembuatan alkil halida dari alkohol, gugus – OH digati oleh atom halogen, Alkohol bereaksi dengan senyawa lain seperti hidrogen halida (HCl, HBr, dan HI) menghasilkan alkil halida (korida, bromida, dan iodida)

                R-OH + H-X  → R-X + H-OH

                Alkohol                 alkil halida

   Reaksi substitusi ini merupakan cara umum yang berguna untuk menghasilkan alkil halida. Karena ion halida merupakan nukleofil yang baik, kita terutama memperoleh produk substitusi, bukannya dehidrasi.

2.a.Mengapa alkana sukar bereaksi dengan senyawa lain?

   b.Bagaimana upaya agar dapat bereaksi dengan senyawa lain?

   Jawab:

a.Alkana (CnH2n+2) merupakan Hidrokarbon jenuh yang paling sederhana. Sebagai hidrokarbon jenuh, alkana memiliki jumlah atom H yang maksimum. Alkana juga dinamakan parafin, karena sukar bereaksi dengan senyawa-senyawa lainnya. Kadang-kadang alkana juga disebut sebagai hidrokarbon batas, karena batas kejenuhan atom-atom H telah tercapai.

Senyawa alkana sukar bereaksi dengan senyawa lain, karena Senyawa alkana bereaksi sangat lemah dengan senyawa polar atau senyawa ion lainnya. pKa dari semua alkana nilainya diatas 60, artinya sulit untuk bereaksi dengan asam maupun basa.

b.Agar alkana dapat bereaksi dengan senyawa lain, maka dapat dilakukan dengan:

  - reaksi oksidasi

    pembakaran sempurna alkana dengan gas oksigen akan menghasilkan gas CO2 dan uap air serta dibebaskan panas.

Contoh reaksi oksidasi/pembakaran yaitu:

2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O

CH₄ + 1.5O₂ → CO + 2H₂O

                -Halogenasi Alkana

    Alkana bersifat kurang reaktif. agar dapat bereaksi dengan halogen maka harus dalam suhu tinggi dan bantuan sinar UV, serta menggunakan halogen yang reakstif.

     Rumus umum dari reaksi substitusi ini adalah:

     R-H .....+......X-X   +  UV --->  R-X ...+...H-X

    Alkana.........halogen.............haloalkana...asam halide

    Contoh reaksinya :

   CH₃ - CH₃ + Br - Br ---> CH₃ – CH₂ - Br + HBr

REAKSI ASAM BASA PADA SENYAWA ORGANIK

BASA ORGANIK

Amonia sebagai basa lemah

Banyak senyawa mengandung amonia dan kali ini kita akan membahas sifat dasar dari amonia. Untuk itu, kita defenisikan basa sebagai “substansi bergabung dengan ion hidrogen (protons)”. Kita akan melihat bagaimana basa mengambil ion hidrogen dati molekul air saat larut dalam air. Amonia dalam larutan berada dalam kesetimbangan seperti berikut.

Sebuah ion amonium dibentuk bersama dengan ion hidroksida. Karena amonia merupakan basa lemah, keadaan ion tidak lama dan kembali lagi ke keadaan semula. Kesetimbangan bergeser ke arah kiri. Amonia bereaksi sebagai basa karena adanya pasangan bebas yang aktif dari nitrogen, Nitrogen lebih elektronegatif dari hidrogen sehingga menarik ikatan elekton pada molekul amonia kearahnya. Atau dengan kata lain dengan adanya pasangan bebas terjadi muatan negatif sekitar atom nitrogen. Kombinasi dari negatifitas ekstra tersebut dan daya tarik pasangan bebas, menarik hidrogen dari air.

Membandingkan kekuatan dari basa lemah

Kekuatan dari basa lemah diukur dengan skala pK_b . Semakin kecil nilai skala ini semakin kuat sebuah basa.tiga senyawa akan kita lihat beserta dengan nilai pK_b mereka.

Anda dapat lihat kalau metilamin merupakan basa kuat dimana fenilamin jauh lebih lemah.

Metilamin merupakan tipikal dari amin alipatik primer. Dimana NH₂ terikat pada rantai karbon. Semua Amin primer alipatik merupakan basa yang lebih kuat dari amonia.

Menjelaskan perbedaan kekuatan basa

Dua faktor yang mempengaruhi kekuatan dari sebuah basa adalah:

• Kemudahan pasangan bebas mengikat ion hidrogen,
• kestabilan dari ion yang terbentuk.

 Metilamin

Metilamin memiliki struktur:

 

Perbedaannya dengan amonia hanyalah adanya CH₃ pada metil amin. Golongan alkil memiliki kecenderungan untuk mendoron elektron menjauh dari mereka. Ini berarti akan adanya sejumlah muatan negatif tambahan disekitar atom nitrogen. Muatan negatif tambahan tersebut membuat pasangan bebas lebih menarik atom hidrogen. Semakin negatif nitrogen semakin mudah terikatnya ion hidrogen.

Permasalahan :

Dari artikel diatas dijelaskan bahwa metilamin merupakan tipikal dari amin alipatik primer. Dimana NH₂ terikat pada rantai karbon. Semua Amin primer alipatik merupakan basa yang lebih kuat dari amonia. Yang ingin saya tanyakan mengapa metilamin merupakan basa yang lebih kuat dari amonia ?

Reaksi Oksidasi pada Alkana

1.  Reaksi Oksidasi pada Alkana

Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen  dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi.

Suatu senyawa alkana yang bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air disebut dengan reaksi pembakaran. Perhatikan persamaan reaksi oksidasi pada senyawa hidrokarbon berikut.

CH_4(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(g)

Reaksi pembakaran tersebut, pada dasarnya merupakan reaksi oksidasi. Pada senyawa metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂) mengandung satu atom karbon. Kedua senyawa tersebut harus memiliki bilangan oksidasi nol maka bilangan oksidasi atom karbon pada senyawa metana adalah –4, sedangkan bilangan oksidasi atom karbon pada senyawa karbon dioksida adalah +4.

Bilangan oksidasi atom C pada senyawa karbon dioksida meningkat (mengalami oksidasi), sedangkan bilangan oksidasi atom C pada senyawa metana menurun.

Alkana dapat mengalami oksidasi dengan gas oksigen, dan reaksi pembakaran ini selalu menghasilkan energi. Itulah sebabnya alkana digunakan sebagai bahan bakar.  Secara rata-rata, oksidasi 1 gram alkana menghasilkan energi sebesar 50.000 joule.

Reaksi pembakaran sempurna:

CH₄ + 2 O₂-> CO₂ + 2 H₂O + energi

Reaksi pembakaran tidak sempurna:

CH₄ + 3/2 O₂-> CO + 2 H₂O + energi

Permasalahan :

Dalam reaksi pembakaran ada pembakaran sempurna dan tidak sempurna. Yang kita ketahui jika pembakaran sempurna itu kadar oksigennya terpenuhi (tinggi) sedangkan dalam pembakaran tidak sempurna kadar oksigen terbatas. Yang ingin saya tanyakan, Apakah ada perbedaan dari pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna selain ditinjau dari kadar oksigen yang digunakan apakah ada kemungkinan gas lain selain oksigen seperti nitrogen, hydrogen dll yang kita ketahui udara itu bukan hanya oksigen saja?

Isomerisasi dan Sifat pada Alkana

Kata Kunci: Isomerisasi pada Alkana

Ditulis oleh Budi Utami pada 22-07-2011

Isomerisasi pada Alkana

Sebagaimana telah kita pelajari di depan bahwa pada senyawahidrokarbon dikenal istilah isomer. Isomer yang terjadi pada alkana adalah isomer rangka.

Sebagai contoh C₅H₁₂ mempunyai isomer:

neopentana atau 2,2–dimetilpropana

Artinya, senyawa dengan rumus molekul C₅H₁₂ memiliki 3 isomer. Bagaimana dengan rumus molekul yang lain?

Sifat Alkana

1) Semua hidrokarbon merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak larut dalam air. Jika suatu hidrokarbon bercampur dengan air, maka lapisan hidrokarbon selalu di atas sebab massa jenisnya lebih kecil daripada 1.

Pelarut yang baik untuk hidrokarbon adalah pelarut nonpolar, sepertiCCl₄ atau eter.

2) Makin banyak atom C, titik didih makin tinggi. Untuk hidrokarbon yang berisomer (jumlah atom C sama banyak), titik didih makin tinggi apabila rantai C makin panjang (bercabang sedikit).

3) Pada suhu dan tekanan biasa, empat alkana yang pertama (CH₄sampai C₄H₁₀) berwujud gas. Pentana (C₅H₁₂) sampai heptadekana(C₁₇H₃₆) berwujud cair, sedangkan oktadekana (C₁₈H₃₈) dan seterusnya berwujud padat.

4) Jika direaksikan dengan unsur-unsur halogen (F₂, Cl₂, Br₂, dan I₂),maka atom- atom H pada alkana mudah mengalami substitusi (penukaran) oleh atom- atom halogen.

CH₄ + Cl₂-> CH₃Cl + HCl

metilklorida (klorometana)

CH₃Cl + Cl₂-> CH₂Cl₂ + HCl

diklorometana

CH₂Cl₂ + Cl₂-> CHCl₃ + HCl

kloroform (triklorometana)

CHCl₃ + Cl₂-> CCl₄ + HCl

karbon tetraklorida

5) Alkana dapat mengalami oksidasi dengan gas oksigen, dan reaksi pembakaran ini selalu menghasilkan energi. Itulah sebabnya alkana digunakan sebagai bahan bakar.  Secara rata-rata, oksidasi 1 gram alkana menghasilkan energi sebesar 50.000 joule.

Reaksi pembakaran sempurna:

CH₄ + 2 O₂-> CO₂ + 2 H₂O + energi

Reaksi pembakaran tidak sempurna:

CH₄ + 3/2 O₂-> CO + 2 H₂O + energi

PERMASALAHAN:
Dalam reaksi pembakaran ada pembakaran sempurna dan pembakaran tak sempurna. dalam pembakaran sempurna apakah oksigen yang bereaksi tidak bercampur dengan gas lain, padahal di udara itu bukan hanya oksigen tetapi ada juga nitrogen, hidrogen, dll ?