UJIAN MID SEMESTER KIMIA ORGANIK (PEMBAHASAN)

1.  a. Kenapa alkohol sukar disubstitusi dengan gugus fungsi lain / reagen lain?

   b. Jelaskan upaya agar alkohol dapat disubstitusi dengan reagen yang lain!Berikan contoh nya!

 PENYELESAIAN :

a.       Alkohol sukar disubstitusi dengan gugus fungsi lain atau reagen lain dikarenakan gugus –OH  ,yang menjadi gugus pergi dari senyawa alcohol dalam larutan netral dan basa  merupakan gugus lepas yang lemah (buruk),yang menyebabkan gugus ini sulit digeser atau diusir dari gugus alkil. Sehingga mekanisme reaksi substitusinya  dapat melalui reaksi SN₁ (Substitusi Nukleofil unimolekuler) ataupun SN₂ (Substitusi Nukleofil bimolekuler) tergantung pada struktur alkohol yang bereaksi.

b.      upaya agar alcohol dapat disubstitusi dengan reagen yang lain yaitu dengan cara mensubsitusikan nya pada larutan asam .Alkohol primercondong bereaksi melalui mekanisme SN₂ sedangkan alcohol tersier condong bereaksi melalui mekanisme SN₁.Kedua mekanisme SN₁ dan SN₂ akan sangat baik bila dalam suasana asam.

Contoh :

1.    Gugus  –OH  yang disubstitusi (reaksi melibatkan pemutusan ikatan C dan O [C-O] pada molekul alkohol)

Pembuatan alkil halida dari alkohol adalah merupakan contoh penting dari reaksi substitusi yang melibatkan pemutusan ikatan C dan O [C-O] pada molekul alcohol.

Salah satu contoh pembuatan alkil halida adalah reaksi antara alkohol dengan asam halida.

Asam berfungsi sebagai donor proton kepaada oksigen dalam alcohol sehingga terbentuk ion alkiloksoniium dengan gugus H₂O⁺ menggantikan gugus  OH^- . Gugus H₂O adalah gugus lepas yang baik sehingga gugus ini mudah digeser atau diusir dari gugus alkil.Alkil Bromida primer biasanya sangat baik disintesis dengan cara memasukkan asam bromide (HBr) kering kedalam alcohol yang dipanaskan pada suhu sedikit lebih rendah dari titik didihnya.Donor proton diperoleh dari asam bromide berlebihan atau dari asam sulfat.

Asam Klorida (HCl) kurang reaktif jika dibandingkan asam bromide bila direaksikan dengan alcohol primer.Oleh karena itu pembuatan alkil klorida primer diperlukan katalis ZnCl₂ .Suatu larutan ZnCl₂ dalam asam pekat (peraksi lusac) telah digunakan secara meluas untuk membedakan alcohol primer,sekunder dan tersier yang mempunyai berat molekul rendah.Pada suhu kamar alcohol sekunder bereaksi beberapa menit.Alkohol primer baru akan bereaksi menghasilkan alkil klorida setelah pemanasan.Mekanisme disini adalah mengikuti mekanisme SN₁,dimana ZnCl₂ diperkirakan membantu dalam pemutusan ikatan C-O pada alcohol .

2.       Gugus –H  yang  disubstitusi (reaksi melibatkan pemutusan ikatan O dan H [O-H] pada molekul alkohol)

Pembuatan garam alkoholat dari alcohol merupakan contoh penting dari reaksi substitusi reaksi melibatkan pemutusan ikatan O dan H [O-H] pada molekul alcohol. Etanol dapat mensubstitusi asam yang lebih lemah misalnya ammonia (Ka= 10^-35) pada suatu garam natrium,membentuk garam natrium etanolat.Namun natrium etanol lebih umum dibuat dengan mereaksikan etanol dengan natrium hidrida yang lebih reaktif.

 Anion alcohol lebih dikenal dengan sebutan alkoksida.Alkoksida ini merupakan nukleofil yang kuatbsehingga menyukai reaksi SN₂ untuk menghasilkan eter.

Selain itu pembuatan ester dari alcohol juga merupakan contoh penting dari reaksi substitusi reaksi melibatkan pemutusan ikatan O dan H [O-H] pada molekul alcohol.

Alkohol bila direaksikan dengan asam karboksilat akan menghasilkan ester dengan persamaan reaksi umum sebagai berikut :

Pada umumnya reaksi dijalankan dengan menggunakan katalis asam.Asam adalah sebagai sumber proton untuk terjadi protonasi terhadap atom oksigen pada atom karbon karbonil semakin berkurang.Hal ini menyebabkan makin besar pengaruh hiperkonjugasi.Makin besar pengaruh hiperkonjugasi akan semakin reaktif asam karboksilat tersebut,karena semakin mudah atom karbon tersebut menangkap pasangan electron oksigen dari alcohol.Sebaliknya makin besar  kerapatan electron pada atom oksigen,alcohol akan semakin reaktif.Itulah sebabnya pada raksi esterifikasi methanol paling reaktif,kemudian berturut-turut disusul oleh alcohol primer,alcohol sekunder dan alcohol tersier. 

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

        b. Jelaskan upaya agar alkana dapat bereaksi dengan senyawa lain!

PENYELESAIAN :

a.       Alkana merupakan senyawa organik yang paling sederhana, memiliki nama lain yaitu paraffin. Senyawa alkana dengan rumus empiris C_nH_2n+2, merupakan senyawa yang paling sukar untuk direaksikan. Dari sifat inilah berasal kata paraffin (berasal dari para =jarang/sukar, afinis = punya sifat untuk bisa terikat/berikatan.)

Alkana sukar bereaksi berarti senyawa alkana bersifat stabil (diam atau tak  berubah) dan bersifat  kurang reaktif .Penyebabnya adalah ikatan antara C dan H ini yang membuat alkana sukar bereaksi .

contoh nya saja metana (CH₄),

Ikatannya jelas kovalen polar, namun karena semua pasangan elektron di sekeliling atom pusat C itu terikat, maka molekulnya non polar. Sifat non polar itulah penyebab mereka netral yakni  sulit bereaksi. Makin panjang rantai -R makin polar sehingga makin sulit bereaksi. Demikian pula untuk gugus alkil.

b.      Sifat sukar bereaksi dengan asam atau dengan basa ini memberikan sifat kimia tersendiri untuk senyawa alkana, yang dengan cara tertentu masih dapat bereaksi dengan zat/senyawa lain, melalui mekanisme yang disebut reaksi radikal bebas.Radikal didefinisikan sebagai senyawa yang memiliki atom dengan orbital isi dalam suatu electron.Peruraian senyawa secara homolitik tentu menghasilkan radikal.

   Beberapa upaya agar alkana dapat bereaksi dengan senyawa lain,yaitu ada dua reaksi utama dalam alkana yakni reaksi dengan halogen disebut halogenasi dan pembakaran.Untuk reaksi halogenasi hidrokarbon memerlukan radikal bebas.

Adapun reaksi yang terjadi misalkan reaksi antara alkana dengan klorin atau bromine.Tidak ada reaksi yang terjadi dalam kondisi gelap (tanpa cahaya).Jika terdapat cahaya, reaksi yang terjadi sedikit mirip dengan fluorin, yakni menghasilkan sebuah campuran karbon dan hidrogen halida. Keagresifan reaksi berkurang tajam semakin ke bawah golongan mulai dari fluorin sampai klorin sampai bromin.Reaksi-reaksi yang menarik terjadi dengan adanya sinar ultraviolet (begitu juga sinar matahari). Reaksi-reaksi ini disebut reaksi fitokimia, dan terjadi pada suhu kamar.