Pengantar Kimia Organik Fisik

ELEKTRONEGATIFITAS

Elektronegativitas adalah skala sejauh mana sebuah atom bisa menarik (mengikat) elektron untuk dirinya sendiri. Dalam kata lain, elektronegativitas mengukur kemampuan atom untuk mendapatkan (menarik) elektron dan untuk mempertahankannya. Perbedaan elektronegativitas antara dua atom dapat digunakan untuk memprediksi kekuatan relatif ikatan. Skala yang berbeda telah diusulkan untuk mengukur elektronegativitas. Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik antara atom yang menciptakan molekul. Sedangkan molekul adalah blok bangunan dari semua materi. Sifat ikatan kimia akan menentukan berbagai sifat molekul. Sebagai mana diketahui, elektron mengorbit di kulit sekitar inti atom. Atom berada dalam kondisi paling stabil saat kulit elektron penuh atau setengah penuh. Ikatan kovalen terjadi ketika satu atau lebih elektron dibagi antara atom penyusun molekul. Elektron cenderung mengorbit lebih dekat ke atom yang lebih elektronegatif. Meskipun elektron dibagi dalam ikatan kovalen, struktur molekul keseluruhan relatif lebih kuat.

GAYA VAN DER WAALS

             Gaya van der Waals adalah interaksi lemah antara molekul yang melibatkan dipol. Molekul polar memiliki interaksi dipol-dipol permanen. Jenis pertama dari gaya antarmolekul yang kita akan membahas disebut van der Waals, setelah kimiawan Belanda Johannes van der Waals (1837-1923). Gaya van der Waals adalah gaya antarmolekul yang paling lemah dan terdiri dari gaya dipol-dipol dan gaya dispersi.

1.      Gaya Dipol-Dipol

Gaya dipol-dipol adalah gaya tarik menarik yang terjadi antara molekul polar. Sebuah molekul hidrogen klorida memiliki atom hidrogen sebagian positif dan atom klor sebagian negatif. Dalam kumpulan banyak molekul hidrogen klorida, mereka akan mensejajarkan diri agar daerah bermuatan sebaliknya dari molekul tetangga berdekatan satu sama lain.

Gaya dipol-dipol di alam berbentuk serupa, tetapi jauh lebih lemah dari ikatan ionik.

2.      Gaya Dispersi London

Gaya dispersi juga dianggap sebagai jenis van der Waals dan yang paling lemah dari semua gaya antarmolekul. Mereka sering disebut Gaya London setelah Fritz London (1900-1954), yang pertama kali mengajukan keberadaan mereka pada tahun 1930. Gaya dispersi London adalah gaya antarmolekul yang terjadi antara atom dan antara molekul nonpolar akibat gerakan elektron.

Gaya dipol-dipol adalah hasil dari daya tarik ujung positif dipol yang satu ke ujung negatif dari dipol tetangga.

Awan elektron dari atom helium berisi dua elektron, yang biasanya diperkirakan akan merata secara spasial di sekitar inti. Namun, pada saat tertentu distribusi elektron mungkin tidak merata, sehingga timbul dipol sesaat. Dipol lemah dan sementara ini kemudian mempengaruhi atom tetangga helium melalui tarik dan tolakan elektrostatik. Ini akan menginduksi dipol atom helium terdekat

http://ilmualam.net/pengertian-gaya-van-der-waals.html

EFEK INDUKSI

Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyak kea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya. Misalnya dalam suatu alkil klorida, kerapatan electron cenderung lebih besar pada daerah didekat atom Cl daripada atom C. sebagai penunjuk bahwa atom yang satu lebih elektronegatif, secara umum dituliskan sebagai berikut:

Jika atom karbon terikat pada klorin dan ia sendiri berikatan pada atom karbon selanjutnya, efek induksi dapat diteruskan pada karbon tetangganya.

Akibat dari pengaruh atom klorin, electron pada ikatan karbon klorin didermakan sebagian ke klorin, sehingga menyebabkan C1 sedikit kekurangan electron. Keadaan C1 ini menyebabkan C2 mesti mendermakan juga sebagian elektronnya pada ikatan C2 dengan C1 agar menutupi kekurangan electron di C1. Begitu seterusnya. Namun, efek ini dapat hilang pada suatu ikatan jenuh (ikatan rangkap), efek induktif ini juga semakin mengecil jika melewati C2. Pengaruh distribusi electron pada ikatan sigma ini dikenal sebagai efek induksi.

Sebagai perbandingan relatifitas efek induksi, kita memilih atom hydrogen sebagai molekul standarnya, misalnya CR₃-H.

-         Jika ketika atom H dalam molekul ini diganti dengan Z (atom ataupun gugus), kemudian kerapatan electron pada bagian CR₃ pada molekul ini berkurang daripadadalam CR₃-H, maka Z dapat dikatakan memiliki suatu efek – I (efek penarik electron / electron-withdrawing / electron-attracting). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek – I: NO₂, F, Cl, Br, I, OH, C₆H₅^-.

-         Jika kerapatan electron dalam CR₃ bertambah besar dari pada dalam CR₃-H, maka Z dikatakan memiliki efek + I (efek pendorong electron / electron-repelling / electron-releasing). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek + I: (CH₃)₃C-, (CH₃)₂CH-, CH₃CH₂-, CH₃-.

EFEK MESOMERI (EFEK RESONANSI/KONJUGASI)

Distribusi electron dapat terjadi dalam rantai karbon tak jenuh, khususnya dalam system terkonjugasi, melalui orbital π. Contohnya adalah gugus karbonil, tidak dapat hanya digambarkan dengan struktur sederhana (a) saja, maupun dengan dipole (b) yang diperoleh dari pergeseran electron π. Struktur yang sebenarnya adalah (c), yaitu suatu hybrid dari (a) dan (b) yang merupakan bentuk kononikal. Efek induksi juga dapat terjadi, seperti ditunjukan pada (c), namun efek induksi akan sangat kecil dibandingkan dengan efek mesomeri sebab electron σ kurang dapat terpolarisasi dan oleh karenanya kurang siap untuk bergeser daripada electron π.

Jika gugus C=O terkonjugasi dengan C=C,  polarisasi di atas dapat diteruskan lebih lanjut oleh electron π, contohnya:

Delokalisasi terjadi, sehingga pada C₃ terjadi kekurangan electron, begitu jugan dengan C₁. Perbedaan antara transmisi dengan system terkonjugasi ini dengan efek indutif dalam suatu system jenuh adalah bahwa di sini efek kekurangan electron disebabkan oleh transmisi tersebut, dan polaritasnya bergantian antara atom karbon yang berdekatan.

Stabilisasi dapat terjadi dengan delokalisasi ion bermuatan positif atau negative dengan orbital π

Stabilisasi anion penoksida (2), dengan delokalisasi muatannya dengan delokalisasi orbital π pada inti, hal ini menyebabkan fenol bersifat asam (fenol lebih asam dari alcohol tetapi lebih rendah dari asam karboksilat)

                                                

Efek mesomerik, mirip dengan efek induksi, efeknya terpolarisasi secara ermanen dalam keadaan dasar molekul, dan oleh karena itu dinyatakan dalam sifat fisika senyawanya. Mesomeri hanya dapat terjadi pada senyawa tak jenuh, namun efek induktif dapat terjadi pada senyawa jenuh maupun tak jenuh. Efek induksi hanya terbatas pada jarak yang terbatas, sedangkan efek mesomeri dapat terjadi sepanjang molekul masih menyediakan system terkonjugasi.

Pada tabel berikut ini diuraikan beberapa gugus yang bersifat penarik dan pendorong electron dan gugus yang dapat menimbulkan efek mesomerik.

 

TAUTOMETRI 

Tautomer adalah senyawa-senyawa organik yang dapat melakukan reaksi antarubahan yang disebut tautomerisasi. Seperti yang umumnya dijumpai, reaksi ini dihasilkan oleh perpindahan atom hidrogen atau proton yang diikuti dengan pergantian ikatan tunggal dengan ikatan ganda di sebelahnya. Dalam larutan di mana tautomerisasi dapat terjadi, kesetimabangan kimia tautomer dapat dicapat. Rasio tautomer ini tergantung pada beberapa faktor, meliputi temperature, pelarut dan pH. Konsep tatomer yang dapat melakukan antarubahan dengan tautomerisasi disebut tautomerisme. Tautomerisme adalah kasus khusus dari isomerisme struktur dan memainkan peran yang penting dalam pemasangan basa dalam molekul DNA dan RNA.

sumber :

http://aura28.blogspot.co.id/2012/10/efek-induksi-dan-mesomeri.html

http://ilmualam.net/pengertian-gaya-van-der-waals.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Tautomer