Struktur Gugus Fungsi Senyawa Karbon
Posted by Budiyanto |
Gugus Fungsional Senyawa Karbon- Pada abad ke-18 diketahui senyawa hidrokarbon hanya dapat diperoleh dari makhluk hidup sehingga senyawa hidrokarbon disebut
senyawa organik.
Di Kelas X Anda telah belajar sifat khas atom karbon yang dapat
berikatan dengan atom karbon dan atom-atom lain selain atom hidrogen.
Sifat inilah yang menjadikan senyawa karbon melimpah di alam dengan
berbagai sifat fisika dan sifat kimia. Senyawa hidrokarbon memiliki
sifat tertentu akibat adanya atom selain atom karbon dan hidrogen di
dalamnya. Atom-atom tersebut dinamakan gugus fungsional senyawa
hidrokarbon.
Gugus fungsional pada senyawa
hidrokarbon
tersebut berperan penting dalam kereaktifannya terhadap senyawa atau
atom lain. Oleh karena itu, para Kimiawan banyak mensintesis senyawa
hidrokarbon yang mengandung gugus fungsi berbeda-beda untuk dimanfaatkan
dalam berbagai aplikasi. Kosmetik untuk wanita, cuka yang digunakan
pada makanan, dan pengawet bahan biologis merupakan contoh aplikasi zat
yang mengandung senyawa hidrokarbon dengan gugus fungsi yang berbeda.
Apa sajakah gugus fungsi senyawa hidrokarbon tersebut?
Atom karbon, di samping memiliki
kemampuan berikatan dengan atom karbon lain, juga dapat berikatan dengan
atom unsur-unsur lain. Dalam hidrokarbon, atom
karbon
dapat berikatan dengan atom hidrogen membentuk senyawa hidrokarbon.
Selain itu, atom karbon dapat juga berikatan dengan atom-atom lain,
seperti oksigen, nitrogen, fosfor, belerang, dan halogen. Atom atau
gugus atom yang terikat pada senyawa hidrokarbon dapat menentukan
sifat-sifat senyawa karbon. Atom atau gugus karbon tersebut lebih
reaktif dari yang lainnya, dinamakan gugus fungsi. Dengan kata lain,
gugus fungsi adalah bagian reaktif dari senya a karbon yang menentukan
sifat fisika dan kimia senyawa karbon. Jika atom halogen (F, Cl, Br, I)
terikat pada senyawa hidrokarbon maka senyawa yang terbentuk akan
memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang ditentukan oleh gugus
tersebut. Perhatikan Tabel 6.1.
Tabel 6.1 Gugus Fungsional Senyawa Karbon
| Gugus Fungsi |
Rumus umum |
Nama |
 |
R–X |
Haloalkana |
 |
R–OH |
Alkohol |
 |
R–O–R’ |
Eter |
 |
R–CHO |
Aldehid |
 |
R–CO–R’ |
Keton |
 |
R–COOH |
Asam karboksilat |
 |
R–COO–R’ |
Ester |
 |
RNH2 |
Amina |
Tabel tersebut menunjukkan beberapa gugus fungsi, rumus umum dengan R yang menyatakan residu dari
hidrokarbon,
dan nama kelompok senyawa karbon yang dibentuknya. Selain menentukan
tata nama senyawa karbon secara bersistem (IUPAC), gugus fungsi juga
menentukan sifat fisika dan sifat kimia senyawa bersangkutan. Berbagai
reaksi kimia senyawa karbon ditentukan oleh gugus fungsi. Sebagian besar
reaksi senyawa karbon merupakan perubahan gugus fungsi menjadi gugus
fungsi lain. Dengan demikian, gugus fungsi memiliki peran penting dalam
mempelajari senyawa
karbon
dan reaksi senyawa karbon. Alkohol adalah senyawa karbon yang memiliki
gugus hidroksil (–OH). Haloalkana adalah senyawa karbon yang mengikat
atom halogen. Atom halogen ini menggantikan posisi atom hidrogen. Eter
adalah senyawa karbon yang memiliki gugus alkoksi (–O–). Berikut
beberapa struktur senyawa alkohol, haloalkana, dan eter.
Gambar 5.1 Struktur kimia dari sebagian senyawa alkohol
Gambar 5.2 Pada senyawa haloalkana, atom halogen menggantikan atom hidrogen.
Gambar 5.3 Struktur kimia dari sebagian senyawa eter
Gugus fungsi yang dimiliki
keton
dan aldehid dinamakan gugus karbonil, yaitu gugus fungsi yang terdiri
atas atom oksigen yang berikatan rangkap dengan atom karbon. Jika gugus
karbonil tersebut diapit oleh dua atau lebih atom karbon, senyawa karbon
tersebut dinamakan keton. Jika gugus karbonil terletak di ujung rantai
karbon, senyawa karbon seperti ini disebut
aldehid.
Gambar 5.4 Senyawa aldehid memiliki gugus karbonil yang terletak di ujung rantai karbon.
Gambar 5.5 Senyawa keton memiliki gugus karbonil yang diapit atom-atom karbon.
Bagaimanakah dengan asam karboksilat dan ester? Asam karboksilat dan
ester
juga memiliki gugus karbonil. Perbedaannya dengan keton dan aldehid
adalah atom oksigen yang diikatnya berjumlah dua. Satu atom oksigen
berikatan ganda dengan atom karbon, sedangkan satunya berikatan tunggal
dengan atom karbon. Atom oksigen yang berikatan tunggal dengan atom
karbon, berikatan juga dengan atom hidrogen (untuk asam karboksilat),
dan berikatan dengan gugus alkil (untuk ester). Perhatikan struktur asam
karboksilat dan ester berikut.
Gambar 5.6 Senyawa asam karboksilat memiliki gugus COOH yang terletak di ujung rantai karbon.
Gambar 5.7 Pada senyawa ester, gugus alkil menggantikan atom hidrogen pada asam karboksilat.
Tata Nama Senyawa Karbon
Sebelumnya, Anda telah mengetahui
pengelompokan senyawa karbon berdasarkan gugus fungsi yang dimilikinya.
Anda juga telah mengetahui beberapa struktur kimia dari senyawa-senyawa
tersebut pada Gambar 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, dan 5.7.
Tahukah Anda, cara memberi nama senyawa-senyawa karbon tersebut?
Penulisan nama senyawa karbon tidak jauh berbeda dengan penulisan nama
senyawa hidrokarbon golongan alkana. Untuk menyegarkan ingatan Anda
mengenai tata nama alkana, perhatikanlah contoh berikut.
Tentukanlah nama senyawa hidrokarbon berikut.
a. CH4
b. C2H6
c. C3H8
d. C4H10
Jawab
a. Struktur kimia CH4 dapat digambarkan sebagai berikut.
CH4 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 1 (meta).
Jadi, CH4 memiliki nama metana.
b. Struktur kimia C2H6 dapat digambarkan sebagai berikut.
CH3 – CH3
C2H6 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 2 (eta).
Jadi, C2H6 memiliki nama etana.
c. Struktur kimia C3H8 dapat digambarkan sebagai berikut.
CH3 – CH2– CH3
C3H8 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 3 (propa-).
Jadi, C3H8 memiliki nama propana.
d. Struktur kimia C4H10 dapat digambarkan sebagai berikut.
CH3 – CH2– CH2– CH3
C4H10 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 4 (buta-).
Jadi, C4H10 memiliki nama butana.
