TINJAUAN ULANG TENTANG ATOM DAN MOLEKUL DALAM KIMIA ORGANIK

A.Struktur elektron dari atom

            Struktur elektron yaitu cara elektron terdistribusi diantara orbital dari suatu atom. Hal ini ditunjukkan oleh ketentuan terjadinya subkulit berdasarkan adanya kenaikan energy. Alasannya adalah bahwa dlam keadaan dasar suatu elektron, elektron di jumpai dalam keadaan tingkat energi yang paling rendah. Misalnya dalam hidrogen, elektron tunggal akan terletak dalam subkulit 1s karena dalam tingkat ini elektron memiliki energi yang paling rendah. Konfigurasi elektron ini sering disingkat terutama untuk atom-atom yang elektronnya banyak. Struktur elektron yang dari kulit yang terluar( kulit dengan n paling tinggi) yang bertanggung jawab untuk perubahan kimia dalam reaksi kimia. Elektron yang berada dikulit terluar disebut dengan elektron inti.

           

 Contohnya helium kulit yang lebih dalamnya diisi subkulit 1s yang disebut inti helium. Oleh karena itu, untuk menulis singkatan konfigurasi, selalu memilih konfigurasi yang sama dengan bentuk konfigurasi gas mulia yang digantikan dengan simbolkimia didalam tanda kurung sebagai singkatan struktur elektron.

            Seperti halnya dengan atom hidrogen, pada atom polielektron, tiap orbital dicirikan dengan seperangkat bilangan kuantum n,l,m, dan s. bilangan kuantum ini punya makna fisik sama dengan atom hidrogen. Perbedaannya sama dengan distribusi radial atau jarak orbital dari inti. Akibatnya tingkat energi pada atom polielektron berbeda dengan atom hidrogen (tunggal). Pada atom hidrogen , setiap orbital dengan bilangan kuantum utama sama, mempunyai tingkat-tingkat energi sama. Contohnya orital 2s dan 2p memiliki tingkat energi yang sama. Demikian pula orbital 3s, 3p dan 3d.

B.Jari-jari atom dan keelektronegatifan

            Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar . unsur-unsur segolongan n, jari-jari atom makin kebawah maka makin besar, karena jumlah kulit yang dimiliki atom semakin banyak sehingga kulit terluar makin jauh dari inti atom.

            Unsur-unsur yang seperiode maka jari-jari atom makin kekanan makin kecil. Unsur-unsur seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan tetapi, tidaklah mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula. Semakin kekanan letak unsur maka proton dan elektron yang dimiliki semakin banyak. Sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat. Akibatnya, elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat kearah inti.

 

                                  

 

Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan suatu atom untuk  menarik elekton. Pada table berkala, keelektronegatifan akan meningkat dari kiri ke kanan, misalnya litium mempunyai keelektronegatifan 1,0 dan flour 4,0. Sedangkan pada kelompok yang sama, keelektronegatifan akan menurun dari atas kebawah, misalnya flour mempunyai keelektronegatifan 4,0 dan iod 2,5. Kaidah umum yang dikenal adalah terjadinya ikatan kovalen(molekul nonpolar) disebabkan interaksi atom-atom yang mempunyai keelektronegatifan yang relative sama. Sedangkan jika perbedaan keelektronegatifan antar atom lebih kecil dari dua, maka ikatannya merupkan ikatan kovalen polar. Jika perbedaan keelektronegatifannya lebih besar dari dua maka ikatannya adalah ikatan ionik.

Linus pauling (1932) menyatakan keelektronegatifan merupakan kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatannnya. Besarnya harga keelektronegatifan bersifat relatif antara suatu atom dengan suatu atom yang lain.

C.Panjang ikatan dan sudut ikatan

            Dalam struktur molekul, ada beberapa sifat ikatan didalamnya. Panjang ikatan adalah jarak yang memisahkan inti dari atom yang terikat kovalen. Panjang ikatan dinyatakan dalam picometer(pm) atau bisa juga dinyatakan dalam amstrong. Panjang ikatan dapat ditentukan secara eksperimental , mempunyai selang harga dari 0,74 amstrong sampai 2 amstrong.

            “Panjang ikatan berkurang  pada unsur-unsur segolongan dari kanan ke kiri sesuai berkurangnya nomor atom”.

           

           

                                    Menurunnya panjang ikatan

            “panjang ikatan bertambah pada unsur unsur segolongan dari atas kebawah sesuai dengan bertambahnya nomor atom”

                        

            Sudut ikatan adalah apabila ada lebih dari dua atom dalam molekul, ikatan tersebut membentuk sudut. Sudut ikatan bervariasi antara 60° sampai 180°.

                       

                                                                   

    

           

            Kebanyakan struktur organik mengandung lebih dari tiga atom dan lebih bersifat berdimensi tiga dari pada berdimensi dua. Muatan formal merupakan muatan yang memiliki atom yang terdapat dalam suatu molekul, ion poliatomik apabila atom-atom tersebut memiliki keelektronegatifan yang sama.

D. Energi disosiasi

            Energi energi disosiasi ikatan merupakan energi yang diperlukan untuk mntuk memutuskan salah satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus-gugus molekul gas. Energi disosiasi ikatan dilambangkan dengan huruf D.

Contoh :

           

Dari reaksi tersebut tampak bahwa untuk memutuskan sebuah ikatan C-H dsri molekul CH4 menjaadi CH3 dan atom gugus H diperlukan energi sebesar 425 kj/mol , tetapi pada pemutusan ikatan CH3 pada gugus CH2 dan sebuah atom H diperlukan energi lebih besar yaitu sebesar  480 kj/mol. Jadi, meskipun jenis ikatannya sama tetapi pada gugus yang berbeda makan diperlukan energi yang berbeda pula.

            Untuk melepas elektron terluar dari suatu atom dalam wujud gas disebut energi . energi minimum yang diperlukan ini disebut energi ionisasi pertama. Selain iti dikenal pula energi ionisasi kedua, ketiga dan seterusnya. Energi ionisasi kedua berarti energi minimum diperlukan untuk melepas elektron kedua dari suatu ion yang bermuatan +1.

            Selain  dapat digunakan sebagai informasi kestabilan suatu molekul, harga disosiasi ikatan dapat digunakan untuk memperkirakan harga perubahan entalpi suatu reaksi. Perubahan entalpi merupakan selisih dari energi yang digunakan untuk memutuskan ikatan dengan energi yang terjadi dari penggabungan ikatan.

            Unsur-unsur yang segolongan  energi disosiasinya semakin kebawah maka akan semakin kecil karena elektron terluar semakin jauh dari inti sehingga inti terluar semakin mudah dilepaskan.

            Unsur-unsur seperiode gaya tarik inti semakin kekanan maka semakin kuat , sehingga energi disosiasinya semakin pada umumnya semakin kekanan maka akan semakin besar.

                                               

E. Konsep asam basa dalam kimia organik

            Asam adalah zat-zat molekuler yang apabila direaksikan dengan air akan menghasilkan ion hidronium. Misalnya hydrogen klorida adalah suatu asam dan jika dilarutkan didalam air maka akan menghasilkan H₃O^+.

               

Apabila kita gunakan H+nsebagai kependekan dari ion hidronium dan molekul air yang membawa ion H+ kita hilangkan, reaksi dapat ditulis

            

HCL adalah elektrolit kuat berarti asam ini akan terionisasi sempurna. Maka hcl dikatakan adalah asam kuat. Selain itu ada juga asam dengan elektrolit yang lemah seperti asam asetat.

            Basa. Secara prinsip, ada dua macam asam basa yaitu hidroksida ion dan zat molekuler yang apabila bereaksi dengan air akan menghasilkan ion OH^-. Natrium hidroksida dan kalsium hidroksida adalah contoh dari hidroksida ion. Pada keadaan padat, zat-zat ini terdiri dari ion logam dan ion hidroksida yang apabila dilarutkan dalam air maka akan terdiosiasi

         

          

            NaOH(s) ---> Na⁺(aq) + OH^-(aq)

            Ca(OH)₂(s) ---> Ca²⁺ + 2OH^-

Sebagian senyawa ion yang khas apabila dilarutkan dalam air, disosiasinya akan sempurna, maka ion dari hidroksida logam adalah basa kuat.

           

Dalam hal ini suatu proton akan dipindahkan dari molekul air ke molekul amonia. Setelah H₂O kehilangan H⁺ yang tinggal adalah ion OH^-. Reaksi NH₃ dengan air adalah setimbang, hanya sebagian kecil NH3 akan membentuk NH₄⁺ dan ion OH^-. Amonia adalah suatu elektrolit lemah dank arena hanya dalam larutannya secara relative hanya sedikit mengandung ion OH^-, maka dikatakan juga basa lemah. Pada umumnya basa molekuler adalah basa lemah.