ATOM DAN MOLEKUL DALAM KIMIA ORGANIK
A. STRUKTUR ELEKTRON DARI ATOM
Unsure-unsur yang paling penting bagi para ahli adalah keempat unsure
yaitu karbon, hydrogen, oksigen, dan nitrogen.
Setiap kali electron berhubungan dengan jumlah energy tertentu.elektron
yang dkat ke inti lebih tertarik oleh proton dalam inti daripada electron yang
lebih jauh kedudukannya.. karena itu, semakin dekat electron terdapat ke inti,
semakin rendah energinya, dan electron ini sukar berpindah dalam reaksi kimia.
Kulit electron yang terdekat ke inti adalah kulit yang terendah energinya, dan
electron dalam kulit ini dikatakan berada pada tingkat energy pertama. Electron
dalam kulit kedua, yaitu pada tingkat pertama, electron dalam tingkat ketiga,
yaitu pada tingkat energy ketiga, mempunyai energi yang lebih tinggi lagi
·
Orbital
Atom
Orbital atom adalah
bagian dri ruang dimana kebolehjadian ditemukannya sebuah electron dengan kadar
energy yang khas adalah tinggi (90-95%). Rapat electron adalah istilah lain
yang digunakan untuk menggambarkan kebolehjadian ditemukannya electron pada
titik tertentu, rapat electron yang lebih tinggi, berarti kebolehjadiannya
lebih tinggi, sedangkan rapat elekttron yang lebih rendah berarti
kebolehjadiannya juga rendah.
Kulit electron pertama
hanya mengandung orbital bulat 1s. kebolehjadian untuk menemukan electron 1s
adalah tertinggi dalam bulatan ini. Kulit kedua, yang agak berjauhan dari inti
daripada kulit pertama, mengandung satu orbital 2s dan tiga orbital 2p. orbital
2s, seperti orbital 1s, adalah bulat
Gambar tersebut
menunjukkan grafik rapat electron dalam orbital 1s dan 2s sebagai fungsi jarak
dari inti. Dari grafik terlihat bahwa orbital 1s dan 2s tak mempunyai permukaan
yang tajam, tetapi rapat elektronnya bertambah dan berkurang melalui daerah
jarak dari inti. Hasilnya adalah bahwa orbital 1s dan 2s saling tumpang tindih.
Kurva rapat electron –
jarak untuk orbital 2s mengungkapkan dua daerah dengan rapat electron tinggi
yang terpisah oleh titik nol. Titik nol ini disebut simpul dan menyatakan
daerah dalam ruang yang kebolehjadian menemukan sebuah electron (dalam hal ini
elekron 2s) sangat kecil. Semua orbital kecuali orbital 1s mempunyai simpul,
penyajian secara gambar dari orbital 1s dan 2s tertera pada gambar
·
Pengisian
Orbital
Electron mempunyai spin,
yang dapat berputar menurut arah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam (+ atau -). Spin dari partikel bermuatan, menimbulkan medan magnet kecil,
atau momen magnet, dan dua electron dengan spin berlawanan mempunyai momen
magnet berlawanan. Tolakan antara muatan negative dari dua electron dengan spin
berlawanan, yang memungkinkan dua electron demikian untuk saling berpasangan
dalam orbital. Dengan alas an ini, setiap orbital dapat mempunyai maksimal dua
electron, tetapi electron-elektron tersebut harus berlawanan spin.
Prinsip aufbau
“mengatakan bahwa apabila kita maju dari atom hydrogen (nomor atom 1) ke
atom-atom dengan nomor atom yang lebih tinggi, maka orbital terisi oleh
electron sedemikian rupa sehingga orbitl yang berenergi terendah terisi lebih
dulu.
Konfigurasi electron
untuk unsure dari periode pertama dan periode kedua tertera pada table. Pada
unsure karbon dan unsure-unsur berikutnya, masing-masing orbital 2p menerima
satu electron sebelum setiap orbita 2p menerima electron kedua. Ini adalah
contoh dari aturan hund, dalam pengisian orbital atom, pemasangan dua electron
dalam orbital terdengar asi tak terjadi, sebelum masing-masing orbital
terdenegasi mengandung satu electron.
B. Jari-Jari Atom
Jari
atom adalah jarak dari pusat inti ke electron paling luar. Jari-jari atom
ditentukan untuk mengukur panjang ikatan (jarak antara inti) dalam senyawa
kovalen sperti pada Cl-Cl atau H-H dan kemudian membanginya dengan dua. Karena
itu, jari-jari atom sering disebut jari-jari kovalen. Nilai dari jari-jari atom
biasanya diberikan dalam angstrom (Å), dengan 1Å=cm.
Jari-jari
atom berubah-ubah tergantung pada
besarnya tarikan antara inti dan electronnya.
C. Keelektronegatifan
Keelektronegtifan
adalah ukuran kemampuan atom untuk menarik luarnya, atau electron valensi.
Karena electron luar dari atom yang digunakan untuk ikatan, maka
keelektronegatifan berguna untuk meramalkan dan menerangkan kereaktifan kimia.
Seperti jari-jari atom keelektronegatifan dipengaruhi oleh jumlah proton dalam
inti dan julmah unit yang mengandung electron. Makin besar jumlah proton
berarti makin besar muatan inti positif dan dengan demikian tarikan untuk
electron ikatan bertambah.
Skala
pauling adalah skala numeric dari keelektronegatifan. Skala ini diturunkan dari
perhitungan energy ikatan untuk berbagai unsure yang terikat oleh ikatan
kovalen. Dalam skala pauling, flaure, yang paling elektronegatif, mempunyai
nilai kelektronegatifan 4litium, keelektronegatifannya rendah, mempunyai nilai
satu. Suatu unsure dengan keelektronegatifan yang sangat rendah atau seperti
litium kadang-kadang disebut unsure elektro positif. Karbon mempunyai nilai
keelektronegatifan menengah 2,5.
D.
Panjang
ikatan dan sudut ikatan
Jarak
yang memisahkan inti dari dua atom yang terikat kovalen disebut panjang ikatan.
Bila
ada lebih dari dua atom dalam molekul, ikatan membentuk sudut yang disebut
sudut ikatan. Sudut ikatan bervariasi dari kira-kira 600 sampai
1800 .
E.
Energi
Disosiasi Ikatan
Ada
dua cara agar ikatan dapat terdisosiasi. Satu cara adalah karena pemaksapisahan
heterolitik (heterolytic cleavage), dimana kedua electron ikatan dipertahankan
pada satu atom. Hasil pembelahan heterolitik adalah sepasang ion.
Proses
yang memungkinkan suatu ikatan terdisosiasi adalah pemaksapisahan homolitik.
Dalam hal ini setiap setiap atom yang turut dalam ikatan kovalen menerima satu
electron dari pasangan yang Saling dibagi yang asli. Yang dihasilkan adalah
atom yang secara listrik neral atau gugus atom.
Pemaksapisahan
homolitik menghasilkan atom atau gugus atom yang mempunyai electron tak
berpasangan. Atom seperti H+ atau gugus atom seperti H3C yang mengandung
electron tak berpasangan disebut radikal bebas. Radikal bebas biasanya netral
secara listrik, karena itu, tak ada tarikan elektrostatik antara radikal bebas,
seperti antara ion. Pemaksapisahan homolitik lebih berguna daripada
pemaksapisahan heterolitik dalam penentuan energy yang diperlukan untuk
disosiasi ikatan karena perhitungan tak disulitkan oleh tarikan ionic antara
hasilnya.
Energy
disosiasi ikatan memungkinkan ahli kimia untuk menghitung kestabilan relative
dari senyawa dan meramalkan (sampai taraf tertentu) sebab-sebab reaksi kimia.
F.
Asam
dan basa
Menurut
konsep bronstep lowri mengenai asam dan basa ,suatu asam adalah zat yang dapat
memberikan ion hydrogen yang bermuatan positif ,atau proton (H+) .
basa didefinisikan sebagai zat yang dapat menerima H+,contohnya
adalah OH D dan NH3.
a. Asam dan basa kuat dan lemah
Asam kuat adalah asam
yang pada dasarnya mengalami ionisasi sempurna dalam air. Asam kuat yang
representative adalah HCL, HNO3, dan H2SO4
Asam lemah, sebaliknya
hanya terionisasi sebagian dalam air. Asam karbonat adalah asam organic lemah
yang khas.
Amina adalah golongan
senyawa organic yang secara structural sama dengan ammonia, suatu amina
mengandung atom nitrogen yang terikat secara kovalen dengan satu atau lebih
atom karbon dan mempunyai sepasang electron menyendiri. Amina, seperti amoniak,
adalah basa lemah dan mengalami reaksi reversible dengan air atau asam lemah
lainnya.
Senyawa organic yang
mengandung gugus karboksilat (-CO2H) adalah asam lemah.
Senyawa-senyawa yang mengandung gugus karboksilat disebut asam karboksilat.
b. Asam dan basa konjugat
Basa konjugat dari asam
adalah ion atau molekul yang dihasilkan setelah kehilangan H+ dari asamnya.
Asam konjugat dari NH3 adalah NH4+
c. Asam dan basa lewis
Asam lewis adalah zat
yang dapat enerima sepasang electron. Setiap spesisdengan atom yang kekurangan
electron dapat berfungsi sebagai asam lewis, misalnya H+ adalah asam lewis.
Basa lewis adalah zat
yang dapat memberikan sepasang electron. Contohnya dari basa lewis adalah NH3
dan OH-, masing-masing memiliki sepasang electron valensi yang menyendiri yang
dapat disumbangkan ke H+ atau sesuatu asam lewis lain.
d. Tetapan keasaman
Suatu reaksi kimia
mempunyai ketetapan kesetimbangan K yang menggambarkan seberapa jauh reaksi
berlangsung sampai berkesudahan. Untuk ionisasi dari suatu asam dalam air,
tetapan ini disebut tetapan keasaman Ka. Tetpan kesetimbangan ditentukan oleh
persamaan dengan nilai konsentrasi yang diberikan dalam kemolaran (M).
Semakin terionisasi suatu
asam, semakin besar nilai Ka karena nilai dalam pembilang semakin besar. Asam
yang lebih kuat mempunyai nilai Ka yang lebih besar.
e. Tetapan kebasaan
Reaksi reversible dari
basa lemah dengan air, seperti reaksi dari asam lemah dengan air menghasilkan
konsentrasi ion yang kecil, tetapi tetap pada kesetimbangan. Tetapan
kesetimbangan Kb adalah tetapan setimbang untuk reaksi ini. Seperti dalam hal
Ka, nilai (H2O) tercakup dalam Kb dalam ungkapan kesetimbangan
Dengan bertambahnya kekuatan basa,
nilai Kb bertmbah dan nilai pKb berkurang. Semakin nilai untuk pKb, semakin
besar basanya.
materi yang anda sampaikan sudah baik, tetapi lebih baik lagi apabila terdapat penjelasan gambarnya.
BalasHapusapakah sudut dan panjang ikatan akan mempengararuhi kestabilan elektron ?
BalasHapusSelamat siang nadila, saya Rostalinda ingin menambhakan materi yang anda posting yaitu mengenai Energi Disosiasi saya ambil dari (Fessenden & Fessenden.2005:17-20)Ikatan
BalasHapusBila atom saling terikat membentuk molekul , energy dilepaskan (biasanya sebagai kalor atau cahaya). Jadu untuk molekul agar terdiosiasi menjadi atom-atomnya, harus diberikan energy. Ada dua cara agar ikatan dapat terdiosisasi. Satu cara adalah karena pemaksapisahan heterolitik (Heterolytic Cleavage)( yunani hetero, “berbeda”) dimana kedua elektron ikatan dipertahankan pada satu atom. Hasil dari pembelahan heterolik adalah sepasang ion. Proses lain yang memungkinkan suatu ikatan terdisosiasi adalah pemaksa pisahan homolitik(Yunani, homo, “sama”).
Dalam hal ini setiap atom yang turut dalam ikatan kovalen menerima satu elektron dari pasangan yang saling dibagi yang asli. Yang dihasilkan adalah atom yang secara listrik netral atau gugus atom. Pemaksapisahan homolitik menghasilkan atom atau gugus atom yang mempunyai elektron yang berpasangan. Atom seperti H+ atau gugus atom seperti H3C yang mengandung elektron tak berpasangan disebut radikal bebas. Radikal bebas biasanya netral secara listrik karena itu tak ada tarikan elektrostatik antara radikal bebas seperti ion. Energy disosiasi ikatan memungkinkan ahli kimia untuk menghitung kesetabilan relative dari senyawa dan meramaikan (sampai tariff tertentu) sebab-sebab reaksi kimia. Misalnya suatu reaksi yang akan dibahas kemudian dalam teks ini adalah khlorinasi metana CH4 :
CH4 + Cl2 ® CH3Cl + HCl
Menurut saya materi yang ada posting sudah baik ,tapi lebih baik ada gambar seperti orbital atom dan sebagainya yg harus d beri gambar terimakasih
BalasHapusMenurut saya materi yang ada posting sudah baik ,tapi lebih baik ada gambar seperti orbital atom dan sebagainya yg harus d beri gambar terimakasih
BalasHapusMenurut saya materi yang ada posting sudah baik ,tapi lebih baik ada gambar seperti orbital atom dan sebagainya yg harus d beri gambar terimakasih
BalasHapus