Pengantar dan Klasifikasi Reaksi Senyawa Organik

PENGANTAR KIMIA ORGANIK

            Kimia Organik adalah percabangan studi ilmiah dari ilmu Kimia mengenai struktur,sifat ,komposisi,reaksi dan sintesis senyawa organic. 

            Senyawa Organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon dan unsure lainnya seperti hydrogen,oksigen,nitrogen, belerang dan fosfor.

Sejarah tentang kimia organik diawali sejak pertengahan abad 17. Pada waktu itu, tidak dapat dijelaskan perbedaan antara senyawa yang diperoleh dari organisme hidup (hewan dan tumbuhan) dengan senyawa yang diperoleh dari bahan-bahan mineral. Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan dan hewan sangat sulit diisolasi. Ketika dapat dimurnikan, senyawa-senyawa yang diperoleh tersebut sangat mudah terdekomposisi dari pada senyawa yang diperoleh dari bahan - bahan mineral.  Seorang ahli kimia dari Swedia, Torbern Bergman, pada tahun 1770 mengekspresikan penjelasan di atas sebagai perbedaan antara senyawa organik dan anorganik. Selanjutnya, senyawa organik diartikan sebagai senyawa kimia yang diperoleh dari makhluk hidup.

Banyak ahli kimia pada masa itu hanya menjelaskan perbedaan senyawa organik dan senyawa anorganik dalam hal bahwa senyawa organik harus mempunyai energi vital (vital force) sebagai hasil dari keaslian mereka dalam tubuh makhluk hidup. Salah satu akibat dari energi vital ini adalah para ahli kimia percaya bahwa senyawa organik tidak dapat dibuat maupun dimanipulasi di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan terhadap senyawa anorganik. Teori vitalitas ini kemudian mengalami perubahan ketika Michael Chevreul (1816) menemukan sabun sebagai hasil reaksi antara basa dengan lemak hewani. Lemak hewani dapat dipisahkan dalam beberapa senyawa organik murni yang disebut dengan asam lemak. Untuk pertama kalinya satu senyawa organik (lemak) diubah menjadi senyawa lain (asam lemak dan gliserin) tanpa intervensi dari energi vital.

Beberapa tahun kemudian, teori vitalitas semakin melemah ketika Friedrich Wohler (1828) mampu mengubah garam anorganik, ammonium sianat, menjadi senyawa organik yaitu urea yang sebelumnya telah ditemukan dalam urin manusia.

Atom terpenting yang dipelajari dalam kimia organik adalah atom karbon. Meskipun demikian, atom lainnya juga dipelajari seperti hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, sulfur, dan atom lainnya. Akan tetapi mengapa atom karbon sangat spesial? Atom karbon merupakan termasuk dalam golongan 4A, karbon memiliki empat elektron valensi yang dapat digunakan untuk membentuk empat ikatan kovalen. Di dalam tabel periodik, atom karbon menduduki posisi tengah dalam kolom periodenya. Atom di sebelah kiri karbon memiliki kecenderungan memberikan elektron sedangkan di sebelah kanannya memiliki kecenderungan menarik elektron.

Atom karbon dapat berikatan satu dengan lainnya membentuk rantai panjang atau cincin. Karbon, sebagai elemen tunggal mampu membentuk bermacam senyawa, dari yang sederhana seperti metana, hingga senyawa yang sangat komplek misalnya DNA yang terdiri dari sepuluh hingga jutaan atom karbon. 

Jadi, senyawa karbon tidak hanya diperoleh dari organisme hidup saja. Kimiawan modern saat ini sudah mampu menyintesis senyawa karbon di dalam laboratorium. Contohnya: obat, pewarna, polimer, pengawet makanan, pestisida, dan lain-lain.

KLASIFIKASI REAKSI SENYAWA ORGANIK 

              Reaksi reaksi kimia organic digolongkan dalam beberapa tipe yaitu.

1.                   Reaksi substitusi

2.                   Reaksi addisi

3.                   Reaksi eliminasi

1)      Reaksi substitusi 

            Reaksi substitusi terjadi apabila sebuah atom atau gugus yang berasal dari pereaksi menggantikan sebuah atom atau gugus dari molekul yang bereaksi. Reaksi substitusi dapat terjadi pada atom karbon jenuh atau tak jenuh.

Contoh: 

CH₄ + Cl₂      --->      CH₃Cl + HCl

Jika gas klorin masih tersedia dalam campuran, reaksinya akan berlanjut seperti     berikut.

	100 °C
CH3Cl(g) + Cl2(g)	→	CH2Cl2(g) + HCl(g)
	100 °C
CH2Cl2(g) + Cl2(g)	→	CHCl3(g) + HCl(g)
	100 °C
CHCl3(g) + Cl2(g)	→	CCl4(g) + HCl(g)

 

a)      Substitusi Nukleofil : reaksi penggantian suatu  gugus dengan gugus lain, dimana gugus pengganti  merupakan pereaksi nukleofil.

Contoh :   RX  +   H₂O           R-OH   +   HX   

           X : unsur halogen.  

b)      Substitusi elektrofil : gugus pengganti merupakan  pereaksi elektrofil.

Contoh :   H Ar  +   E⁺ - Y^-                  E Ar  +  HY       

c)       Substitusi radikal bebas gugus pengganti berupa pereaksi

    radikal bebas.

   Contoh :  R-H   +   Cl.          RCl   +   H.

2)      Reaksi addisi 

  

     

Jika senyawa karbon memiliki ikatan rangkap dua (alkena) atau rangkap tiga (alkuna) dan pada atom-atom karbon tersebut berkurang ikatan rangkapnya, kemudian digantikan dengan gugus fungsi (atom atau molekul). Reaksi tersebut dinamakan reaksi adisi. Perhatikan reaksi antara 1-propena dengan asam bromida menghasilkan 2-bromopropana.

Hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua atau rangkap tiga merupakan senyawa tak jenuh. Pada senyawa tak jenuh ini memungkinkan adanya penambahan atom hidrogen. Ketika suatu senyawa tak jenuh direaksikan dengan hidrogen halida maka akan menghasilkan produk tunggal.

·         1. Adisi Nukleofil : reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan hasilkan ikatan tunggal,dimana gugus yang menyerang pertama kali berupa pereaksi nukleofil.   

                                                            

                                                                                                                                    O                                     O     

              Contoh :  R- C-H    +   H₂O              H-C-H +  H₂O

                                 OH

                            H –  C – H

                                     OH   

·          Adisi Elektrofi :  gugus penyerang berupa pereaksi elektrofil.

           Contoh :

           AB  +   C =  C                A – C – C – B

           H H  +   CH₂ =  CH₂             CH₃ – CH₃

·         Adisi Radikal Bebas gugus penyerang merupakan radikal bebas.

Contoh :

CH₄  +   Cl                 CH₃  +  HCl

                     3)      Reaksi eliminasi

            Reaksi eliminasi merupakan reaksi kebalikan dari reaksi adisi. Reaksi eliminasi melibatkan pelepasan atom atau gugus atom dari sebuah molekul membentuk molekul baru. Contoh reaksi eliminasi adalah eliminasi etil klorida menghasilkan etana dan asam klorida.

C₂H₅Cl(aq) → C₂H₄(aq) + HCl(aq)

Reaksi eliminasi terjadi pada senyawa jenuh (tidak memiliki ikatan rangkap) dan menghasilkan senyawa tak jenuh (memiliki ikatan rangkap).

PERMASALAHAN 

Salah satu akibat dari energi vital ini adalah para ahli kimia percaya bahwa senyawa organik tidak dapat dibuat maupun dimanipulasi di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan terhadap senyawa anorganik. Nah dari pernyataan diatas apakah yang dimaksud dengan  energi vital dan mengapa   menyebabkan senyawa organic tidak dapat dibuat dan dimanipulasi ?