Konsep Dasar KImia Organik Fisik

    Setelah kita mempelajari kimia organik I dan kimia Organik II, sekarang kita akan membahas kimia organik fisik. Kimia organik Fisik merupakan kimia organik yang mempelajari struktur, panjang ikatan, sudut ikatan dan energi pemutusan ikatan dalam molekul organik. Berikut adalah kajian yang akan kita pelajari di Kimia organik Fisik, diantaranya adalah :

1.    Gaya van Derwaals

      Gaya Van Der Waals merupakan gaya tarik menarik listrik yang  relatif  lemah akibat  kepolaran molekul yang permanen atau terinduksi(tidak permanen). Kepolaranpermanenterjadi akibat kepolaran ikatan dalam molekulnya , sedangkan kepolarantidak permanen terjadi akibat molekulnya  terinduksi oleh partikel lain yang bermuatan sehingga molekul bersifat polar sesaat  secara spontan . Gaya Van Der Waals dapat terjadi antara partikel yang sama atau berbeda. Karena Ikatan Van Der Waals  muncul akibata danya kepolaran, maka  se makin kecil kepolara n  molekulnya maka gaya Van Der Waalsnya juga akan makin kecil.

  Gaya London ini dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

            ·Jumlah electron dalam atom atau molekul Makin banyak electron yang dipunyai molekul makin besar gaya londonnya.

            ·Bentuk molekul

               Molekul yang memanjang/tidak bulat, lebih mudah menjadi dipole dibandingkan  dengan molekul yang bulat sehingga g aya disperse londonnya akan semakin  besar.

      Ikatan Van der Waals juga ditemukan pada polymer dan plastik. Senyawa ini dibangun  oleh satu rantai molekul yang memiliki atom karbon, berikatan secara kovalen dengan berbagai  atom seperti hidrogen, oksigen , nitrogen, dan atom lainnya. Interaksi dari setiap untaian rantai  merupakan ikatan Van der Waals. Hal ini diketahui dari pengamatan terhadap polietilen,  polietilen memiliki pola yang sama dengan gas mulia, etilen berbentuk bentuk gas menjadi  cairan dan me ngkristal atau memadat sesuai dengan pertambahan jumlah atom atau rantai  molekulnya. Dispersi muatan terjadi dari sebuah molekul etilen, C2H4, yang menyebabkan  terjadinya dipol temporer serta terjadi interaksi Van der Waals. Dalam kasus ini molekul H2C=CH2 , selanjutnya melepaskan satu pasangan elektronnya dan terjadi ikatan yang  membentuk rantai panjang atau polietilen. Pembentukan rantai yang panjang dari molekul  sederhana dikenal dengan istilah polimerisasi.

2.    Polarizabilitas

     Setelah kita mempelajari gaya van Der waals yang mengkaji tentang kestabilan suatu senyawa intramlekul. Sekarang kita akan mempelajari tentang Polarizabilitas. Polarizabilitas  merupakan ukuran kepolaran suatu senyawa, dimana kepolaran suatu senyawa ini ditentuksn oleh momen dipole dari senyawa tersebut menggunakan prinsip “like dissolve like”. Pada prinsip ini suatu senyawa polar akan berikatan/bereaksi dengan senyawa yang bersifat polar dan sebaliknya. Kepolaran suatu senyawa juga dapat dipengaruhi oleh adanya gugus pergi yang menyebabkan kepolaran senyawa tersebut meningkat atau menurun. Polarizabilitas mengungkapkan bagaimana, suatu senyawa nonpolar dapat menjadi polar.

3.    Gugus Fungsi

Gugus fungsi adalah atom atau kelompok atom yang paling menentukan sifat suatu senyawa.

4.   Efek induksi

Ikatan C-C dalam etana adalah nonpolar sempurna karena ikatan tersebut menghubungkan dua atom yang ekuivalen. Akan tetapi ikatan C-C dalam kloroetana terpolarisasi oleh adanya atom klor elektronegatif. Polarisasi ini sebenarnya adalahjumlah dari dua efek. Pertama, atom C-1 telah kekurangan sejumlah kerapatan elektronnya oleh elektronegativitas Cl yang lebih besar, diganti secara parsial oleh ikatan C-C yang ada didekatnya mengakibatkan polarisasi ikatan ini dan suatu muatan positif kecil pada atom C-2. Polarisasi satu ikatan yang disebabkan oleh polarisasi ikatan tetangga disebut efek induksi. Efek ini tidak hanya dirasakan oleh ikatan tetangga, namun dapat pula berpengaruh sampai ikatan yang lebih jauh. Efek ini berkurang dengan bertambahnya jarak. Polarisasi ikatan C-C menyebabkan pula sedikit polarisasi tiga ikatan C-H metil.

5.    Tautomeri

    Bagi kebanyakan senyawa, semua molekul mempunyai struktur yang sama, apakah struktur tersebut dapat memuaskan atau tidak dinyatakan dengan struktur Lewis. Tetapi ada juga senyawa lain yang ada dalam satu campuran dari dua atau lebih senyawa yang secara struktural berbeda, dan campuran berada dalam kesetimbangan yang cepat. Jika fenomena ini (disebut tautomeri) ada maka ada pergeseran bolak-balik yang cepat antara molekul-molekul yang kesetimbangan tersebut. Di dalam peristiwa ini ada proton yang berpindah dari satu atom dalam satu molekul ke atom yang lain menjadi molekul lain.

6.    Regangan ruang

      Regangan ruang adalah penyimpangan (distorsi) yang terjadi pada panjang ikatan dan sudut ikatan pada senyawa kimia siklik dari nilai-nilai standar yang mengakibatkan pemusatan energi potensial pada molekul tertentu dalam senyawa tersebut. Energi potensial yang terpusat tersebut akan sebanding dengan gaya regangan ruang.

7.    Resonansi

            Resonansi selalu menghasilkan perbedaan distribusi kerapatan elektron bila dibandingkan dengan tidak adanya resonansi dalam suatu molekul. Sebagai contoh, jika 19 adalah struktur nyata anilin, kedua pasangan elektron bebas pada nitrogen akan sepenuhnya terletak pada atom tersebut. Tetapi karena struktur nyata anilin bukanlah 19, tapi hibrida yang merupakan sumbangan dari bentuk-bentuk kanonik seperti yang diperlihatkan maka kerapatan elektron bebas tidak hanya terpusat pada nitrogen namun tersebar merata ke dalam cincin. Penurunan kerapatan elektron pada satu posisi ini disebut efek resonansi atau mesomeri. Dapat dikatakan bahwa NH2 berkontribusi atau mendonorkan elektronnya ke cincin melalui efek resonansi, meskipun tidak ada kontribusiyang benar-benar terjadi. Efek ini muncul dari fakta berubahnya posisi elektron dari menetapkan skala elektronegativitas atom-atom namun yang paling luas penggunaannya adalah skala Pauling yang mana skala ini berdasar pada data termodinamika. Pauling memikirkan bahwa adalah layak untuk mengharapkan energi suatu ikatan A-B dari rata-rata aritmetika posisi yang diharapkan di mana resonansi tidak ada.

8.         Elektronegatifitas

    Elektronegativitas adalah suatu konsep yang dimunculkan oleh kimiawan sebagai hasil pengembangan dari fenomena moment dipole permanen yang ditimbulkan oleh molekul-molekul asimetris. Elektronegativitas didefinisikan sebagai tenaga laten dari suatu atom dalam suatu molekul untuk menarik elektron. Konsep ini tergantung pada teori struktur kimia organik modern untuk menginterpretasi beberapa sifat seperti: kekuatan keasaman dan kebasaan energi ikatan molekul simetri A-A dan B-B. Tentu saja hal ini dapat dipenuhi jika atom A dan B cukup mirip., panjang ikatan kimia, karakter ionik, volatilitas, kelarutan, potensial redoks, kekuatan ikatan hidrogen, dan lain-lain. Beberapa metode yang telah diusulkan untuk

9.     Hiperkonjugasi

Hiperkonjugasi. Jenis delokalisasi ketiga adalah yang melibatkan elektron σ, dan disebut perkonjugasi. Jika suatu karbon yang mengikat atom hidrogen dan terikat pada atom tak jenuh atau pada satu atom yang mempunyai orbital bukan ikatan maka untuknya dapat dituliskan bentuk kanonik seperti.

10.    Ikatan Hidrogen

 Ikatan Hidrogen adalah ikatan yang terjadi akibat perbedaan keelektronegatifan, antara Hidrogen dan senyawa kovalen lain. Misalnya, HF, NH dan HO. Perbedaan keelektronegatifan menyebabkan terjadinya ikatan hidrogen.

    DAFTAR PUSTAKA

Bansal, R. K, 1980, Organic Reaction Mechanisms, McRaw-Hill Publishing Company

Limited, New Delhi.

Dr. Firdaus, M.S . Modul Pembelajaran FMIPA Unhas No. 41/H4-LK.26/SP3- UH/2009 PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN.

 Efinda Putri Normasari Susanto, http://web.unair.ac.id/admin/file/f_12438_GAYAVANDERWAALS1.pdf

            http://Ratnaningsih.staf.upi.edu/files/2011/08/LEC-1-Overview-Organic-Physic.ppt

            Ferguson, L. N., 1966, The Modern Structural Theory of Organic Chemistry, Prentice-

                Hall of India (Private) LTD, New Delhi.

           Isaacs, N. S., 1975, Reactive Intermediates in Organic Chemistry, Jihn Woley & Sons,London.

           Isaacs, N. S., 1995, Physical Organic Chemistry, 2nd Edition, Prentice Hall, London.

     March, J., 1985, Advanced Organic Chemistry – Reactions, Mechanisms, and Structure,3rd Edition,   New York.