Reaksi Asam Basa Senyawa Organik

AMIDA

Amida adalah senyawa yang sangat tidak reaktif, karena protein terdiri dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan amida. Amida tidak bereaksi dengan ion halida, ion karboksilat, alkohol, atau air karena dalam setiap kasus, nukleofil yang masuk adalah basa lemah dari gugus pergi amida.

Amida dapat bereaksi dengan air dan alkohol jika campuran reaksi dipanaskan dalam suasana asam.

Teori orbital molekul dapat menjelaskan mengapa amida yang tidak reaktif. Amida memiliki kontributor resonansi penting di mana saham nitrogen satu pasangan dengan karbon karbonil, orbital yang berisi pasangan bebas tumpang tindih orbital kosong dari gugus karbonil.

Keadaan tumpang tindih menurunkan energi-satu pasangan itu bukan basa atau nukleofilik-dan menimbulkan energi dari orbital gugus karbonil, sehingga kurang reaktif terhadap nukleofil. Amida dengan kelompok NH₂ bisa didehidrasi dengan sebuah nitril. Reagen dehidrasi umumnya digunakan untuk tujuan ini adalah P₂O₅, POCl₃, dan SOCl₃.

Hidrolisis Amida dengan katalis asam

Ketika amida dihidrolisis dalam kondisi asam, proton asam dari karbonil oksigen, meningkatkan kerentanan karbon karbonil untuk menyerang nukleofilik. Serangan nukleofilik oleh air pada karbon karbonil menyebabkan senyawa intermediet tetrahedral I, yang berada dalam kesetimbangan dengan bentuk bukan protonnya, intermediet tetrahedral II. Reprotonasi dapat terjadi baik pada oksigen untuk reformasi intermediet tetrahedral I atau pada nitrogen untuk membentuk intermediet tetrahedral III. Protonasi pada nitrogen disukai karena kelompok NH₂  tersebut merupakan basa yang lebih kuat daripada kelompok OH. Dari dua kemungkinan gugus pergi pada kelompok intermediet tetrahedral III (-OH dan NH₃), NH₃  adalah basa lemah, sehingga dilepas, membentuk asam karboksilat sebagai produk akhir. Karena reaksi dilakukan dalam larutan asam, NH₃ akan terprotonasi setelah diusir dari intermediet tetrahedral. Hal ini mencegah terjadinya reaksi berkebalikan.

Mekanisme hidrolisis amida dengan katalis asam :

Mengapa amida tidak dapat dihidrolisis tanpa katalis? Dalam reaksi tanpa katalis, amida tidak terprotonasi. Oleh karena itu, air, yang sangat miskin nukleofil, harus menyerang amida netral yang jauh lebih rentan terhadap nukleofilik daripada serangan dari amida terprotonasi. Selain itu, kelompok dari intermediat tetrahedral tidak terprotonasi dalam reaksi tanpa katalis. Oleh karena itu, -OH adalah gugus pergi dari tetrahedral menengah-karena –OH merupakan basa yang lemah dari –NH₂  amida reformasi tersebut. Sebuah amida bereaksi dengan alkohol dalam suasana asam untuk alasan yang sama akan bereaksi dengan air dalam suasana asam.

masalah: 

1.       Dari buku yang saya baca, larutan air amina bersifat basa dan larutan amida dapat dikatakan netral . padahal diketahui bahwa amina dan amida masing-masing mempunyai nitrogen dengan sepasang elektron bebas. Mengapa bisa terjadi hal demikian?

2.       Bagaimana mekanisme rekasi yang terjadi jika amida (asam lemah) di reaksikan dengan amina (basa), apakah perlu di butuhkan suatu katalis agar reaksi dapat berlangsung? apakah dapat menghasilkan suatu garam?

3.       Bagaimana mekanisme reaksi yang terjadi jika suatu amida di reaksikan dengan alkohol dalam suasana basa, jika selama ini yang sering di reaksikan adalah amida dengan alkohol dalam suasana asam

REAKSI OKSIDATIF PADA HIDROKARBON

Oksidasi Alkohol

Oksidasi jenis-jenis alkohol (primer, sekunder dan tersier)

Agen pengoksidasi yang digunakan pada reaksi-reaksi ini biasanya adalah sebuah larutan natrium atau kalium dikromat(V)) yang diasamkan dengan asam sulfat encer. Jika oksidasi terjadi, larutan orange yang mengandung ion-ion dikromat(VI) direduksi menjadi sebuah larutan hijau yang mengandung ion-ion kromium(III).

Persamaan setengah-reaksi untuk reaksi ini adalah

Alkohol primer

Alkohol primer bisa dioksidasi baik menjadi aldehid maupun asam karboksilat tergantung pada kondisi-kondisi reaksi. Untuk pembentukan asam karboksisat, alkohol pertama-tama dioksidasi menjadi sebuah aldehid yang selanjutnya dioksidasi lebih lanjut menjadi asam.

Oksidasi parsial menjadi aldehid

Oksidasi alkohol akan menghasilkan aldehid jika digunakan alkohol yang berlebihan, dan aldehid bisa dipisahkan melalui distilasi sesaat setelah terbentuk.

Alkohol yang berlebih berarti bahwa tidak ada agen pengoksidasi yang cukup untuk melakukan tahap oksidasi kedua. Pemisahan aldehid sesegera mungkin setelah terbentuk berarti bahwa tidak tinggal menunggu untuk dioksidasi kembali.

Jika digunakan etanol sebagai sebuah alkohol primer sederhana, maka akan dihasilkan aldehid etanal, CH₃CHO.

Persamaan lengkap untuk reaksi ini agak rumit, dan kita perlu memahami tentang persamaan setengah-reaksi untuk menyelesaikannya.

Dalam kimia organik, versi-versi sederhana dari reaksi ini sering digunakan dengan berfokus pada apa yang terjadi terhadap zat-zat organik yang terbentuk. Untuk melakukan ini, oksigen dari sebuah agen pengoksidasi dinyatakan sebagai [O]. Penulisan ini dapat menghasilkan persamaan reaksi yang lebih sederhana:

Penulisan ini juga dapat membantu dalam mengingat apa yang terjadi selama reaksi berlangsung. Kita bisa membuat sebuah struktur sederhana yang menunjukkan hubungan antara alkohol primer dengan aldehid yang terbentuk.

Oksidasi sempurna menjadi asam karboksilat

Untuk melangsungkan oksidasi sempurna, kita perlu menggunakan agen pengoksidasi yang berlebih dan memastikan agar aldehid yang terbentuk pada saat produk setengah-jalan tetap berada dalam campuran.

Alkohol dipanaskan dibawah refluks dengan agen pengoksidasi berlebih. Jika reaksi telah selesai, asam karboksilat bisa dipisahkan dengan distilasi.

Persamaan reaksi sempurna untuk oksidasi etanol menjadi asam etanoat adalah sebagai berikut:

Persamaan reaksi yang lebih sederhana biasa dituliskan sebagai berikut:

Atau, kita bisa menuliskan persamaan terpisah untuk dua tahapan reaksi, yakni pembentukan etanal dan selanjutnya oksidasinya.

Reaksi yang terjadi pada tahap kedua adalah:

Alkohol sekunder

Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton. Sebagai contoh, jika alkohol sekunder, propan-2-ol, dipanaskan dengan larutan natrium atau kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer, maka akan terbentuk propanon.

Perubahan-perubahan pada kondisi reaksi tidak akan dapat merubah produk yang terbentuk.

Dengan menggunakan persamaan reaksi yang sederhana, yang menunjukkan hubungan antara struktur, dapat dituliskan sebagai berikut:

Jika anda melihat kembali tahap kedua reaksi alkohol primer, anda akan melihat bahwa ada sebuah atom oksigen yang "disisipkan" antara atom karbon dan atom hidrogen dalam gugus aldehid untuk menghasilkan asam karboksilat. Untuk alkohol sekunder, tidak ada atom hidrogen semacam ini, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

Alkohol tersier

Alkohol-alkohol tersier tidak dapat dioksidasi oleh natrium atau kalium dikromat(VI). Bahkan tidak ada reaksi yang terjadi.

Jika anda memperhatikan apa yang terjadi dengan alkohol primer dan sekunder, anda akan melibat bahwa agen pengoksidasi melepaskan hidrogen dari gugus -OH, dan sebuah atom hidrogen dari atom karbon terikat pada gugus -OH. Alkohol tersier tidak memiliki sebuah atom hidrogen yang terikat pada atom karbon tersebut.

Anda perlu melepaskan kedua atom hidrogen khusus tersebut untuk membentuk ikatan rangkap C=O.

Penggunaan reaksi-reaksi oksidasi alkohol sebagai sebuah reaksi uji untuk jenis-jenis alkohol (primer, sekunder dan tersier).

Melakukan reaksi uji

Pertama-tama anda harus memastikan bahwa larutan yang akan anda uji benar-benar adalah alkohol dengan cara menguji keberadaan gugus -OH di dalam larutan. Anda juga perlu menentukan bahwa cairan tersebut adalah cairan netral, bebas dari air sehingga bereaksi dengan fosfor(V) klorida menghasilkan asap-asap hidrogen klorida yang mengandung air.

Selanjutnya anda akan menambahkan beberapa tetes alkohol ke dalam sebuah tabung uji yang mengandung larutan kalium dikromat(VI) yang telah diasamkan dengan asam sulfat encer. Tabung tersebut akan dipanaskan di sebuah penangas air panas.

Hasil untuk masing-masing jenis alkohol

Alkohol tersier

Untuk alkohol primer atau sekunder, warna orange larutan akan berubah menjadi hijau. Sedangkan untuk alkohol tersier tidak ada perubahan warna.

Setelah pemanasan:

masalah :

1.       Mengapa pada sewaktu alkohol dioksidasi menjadi aldehida atau keton dan kemudian menjadi asam karboksilat, jumlah ikatan di antara atom karbon reaktif dan atom oksigen meningkat dari satu menjadi dua dan menjadi tiga?
2. diketahui bahwa alkohol primer jika dioksidasi menghsasilkan aldehida dan jika di oksidasi lebih lanjut akan menghasilkan asam karboksilat. kemudian alkohol sekunder. jika dioksidasi akan menghasilkan keton. dari artikel yang saya baca, alkohol tersier tidak dapat menjalani jenis oksidasi ini, maka pertanyaannya adalah jenis oksidasi yang bagaimana yang dapat mengoksidasi senyawa alkohol tersier, dan zat pengoksidasi apa yang di gunakan.

REAKSI ADISI PADA ALKENA

Adisi artinya penambahan. Jadi, reaksi adisi adalah penambahan jumlah atom yang diikat oleh atom C yang semula berikatan rangkap. Reaksi adisi ini terjadi pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap (dua atau tiga), sehingga senyawa tersebut berubah menjadi senyawa yang tidak memiliki ikatan rangkap.

Jadi, dapat dikatakan juga bahwa reaksi adisi merupakan reaksi penjenuhan (penghilangan ikatan rangkap). Ikatan rangkap yang terdapat dalam suatu senyawa dapat berupa ikatan C=C, C^C, C=0, atau C=N. Secara umum reaksi adisi untuk senyawa alkena dapat digambarkan sebagai berikut.

Untuk X dan Y dapat sangat bervariasi, sehingga reaksi adisi terhadap senyawa alkena merupakan yang terbanyak jenisnya dibandingkan senyawa hidrokarbon lainnya.

1) Reaksi Adisi Alkena oleh Hidrogen

Reaksi adisi oleh hidrogen disebut juga reaksi hidrogenasi. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.

Hidorgen mengadisi alkena dengan katalis yang sesuai. Proses ini disebut hidrogenasi.Katalis biasanya berupa serbuk halus logam, seperti nikel, platinum, atau paladium. Logam ini menyerap (adsorb) gas hidrogen pada permukaannya dan mengaktifkan ikatan hidrogen-hidrogen. Kedua atom hidrogen biasanya menhgadisi dari permukaan kartalis kemuka yang sama dari ikatan rangkap. Contohnya, 1,2-dimetilsiklopentana terutama menghasilkan cis 1,2-dimetilsiklopentana

2)Reaksi Adisi Alkena oleh Halogen 

Reaksi adisi oleh halogen disebut sebagai reaksi halogenasi. Jika halogennya berupa klorin (Cl2) disebut klorinasi, jika halogennya bromin (Br,) disebut reaksi brominasi. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.

Reaksi brominasi etena:

Reaksi brominasi digunakan untuk membedakan golongan alkena dan alkana. Gas etena jika dilewatkan ke dalam air brom (berwarna cokelat kemerahan), maka akan bereaksi membentuk larutan 1,2-dibromoetana yang tidak berwarna. Alkana tidak mempengaruhi warna air brom ketika senyawa itu dilewatkan ke dalamnya.

Reaksi iodinasi etena:

3) Reaksi Adisi Alkena oleh Asam Halida

Reaksi adisi oleh asam halida disebut reaksi hidrohalogenasi. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut.

Berbagai asam mengadisi ikatan rangkap alkena. Ion hidrogen (atau proton) mengadisi satu karbon pembawa ikatan rangkap, dan sisa asamnya akan terhubung dengan atom karbon lainnya.

Asam yang mengadisi dengan cara ini ialah halida-halida hidrogen (HF, HCl, HBr, HI) dan asam sulfat (H-OSO₃H).

4) Reaksi Adisi Alkena oleh Air

Reaksi adisi oleh air disebut juga reaksi hidrasi. Selain alkena dan air, dalam reaksi ini juga diperlukan asam (H ,S0,, atau H ,P04) dan katalis. Reaksi hidrasi dapat digambarkan sebagai berikut.

Reaksi adisi alkena banyak digunakan dalam industri pembuatan etanol dari fermentasi glukosa.

SUMBER:

http://www.sentra-edukasi.com/2012/05/reaksi-adisi-dalam-kimia.html#.UIFAYaxKpV0

Hart, Harold dkk. 2003. Kimia Organik Edisi Kesebelas. Jakarta: Erlangga 

Masalah Yang di Dapat :

1.    Berdasarkan artikel di atas dan buku yang saya baca, reaksi adisi asam pada alkena menggunakan asam halida dan asam sulfat. Kebanyakan asam yang di gunakan adalah jenis asam kuat.  Diketahui pada asam halida, terdapat HF yang merupakan asam lemah. Yang menjadi pertanyaan adalah apakah asam lemah dari asam-asam yang lain dapat juga bereaksi dengan alkena? Bagaimana reaksi yang terbentuk?

2.     Berdasarkan artikel di atas pada reaksi adisi hidrogen, dikatakan bahwa kedua atom hidrogen biasanya mengadisi dari permukaan katalis ke muka yang sama dari ikatan rangkap. Yang menjadi pertanyaan, bagaimana jika atom-atom hidrogen mengadisi dari permukaan katalis yang berbeda? Dan bagaimana pula rekasi yang terjadi?

Etil Alkohol

Kebanyakan alkohol alifatik digunakan di laboratorium. Salah satunya adalah etil alkohol (etanol). Etil alkohol adalah alkohol terpenting dengan titik didih 78,5 ⁰C. Juga disebut alkohol fermentasi bebijian, karena sebagian besar etil alkkohol masih diproduksi melalui ferrmentasi gula. Etil allkohol digunakan dalam minuman. Kita belajar dari bukti arkeologi bahwa penghuni gua mempunyai keahlian dalam hal fermentasi. Sejak dulu manusia selalu menyempurnakan keahlian tersebut. Hampir semua jenis buah dan sayuran telah di fermentasi; jagung, gandum, ubi jalar, beras, anggur, tomat, bunga, rumput, buah buni, ceri, kentang, bahkan daging tanaman kaktus. Etil alkohol sendiri tidak berasa dan tidak berbau. Perbedaan rasa dalam minuman beralkohol berasal dari produk lain yang terbentuk selama proses fermentasi.

Salah satu produk alkohol adalah minyak fusel, yaitu campuran propil, isopropil, dan alkohol rantai lurus dan bercabang. Minyak fusel sering beracun dan merupakan salah satu penyebab tidak enak badan (seperti mabuk) setelah diminum.

Kebanyakan etil alkohol yang dihasilkan atau digunakan dalam industri berasal dari fermentasi pati jagung dan gula tebu. Etil alkohol adalah bahan kimia industri yang murah; mahal harga minuman beralkohol disebabkan oleh pajak pemerintah berdasarkan kadar alkohol (proof). Nilai proof alkohol adalah dua kali kadar alkohol. Misalnya spiritus, 100 proof mengandung 50% etil alkohol.

Guna etil alkohol lainnya adalah sebagai pelarut, sebagai antiseptik topikal, dan sebagai bahan baku pembuatan eter dan etil ester. Etanol juga dapat digunakan sebagai bahan bakar (gasohol).

referensi:
Hart, Harold dkk. 2003. Kimia Organik Edisi Kesebelas. Jakarta: Erlangga 
Wilbraham, Antony C. dkk. 1999. Kimia Organik dan Hayati. Penerbit : ITB

Masalah yang di dapat:

Dalam kehidupan sehari-hari, masih ada beberapa ibu rumah tangga yang belum berani untuk menggunakan bahan bakar berupa gas LPG. Hal ini dikarenakan kebanyakan ibu rumah tangga masih takut untuk menggunakan gas LPG akibat sering kali terjadi kelalaian sehingga menyebabkan ledakan. Maka masih ada sebagian ibu rumah tangga yang menggunakan bahan bakar minyak tanah, padahal pemerintah telah menganjurkan untuk menggunakan gas LPG, dikarenakan minyak tanah sudah mulai langka.

Maka, apakah Etil alkohol (etanol) yang telah lama digunakan sebagai bahan bakar kendaraan, dapat juga di buat sebagai bahan bakar rumah tangga pengganti minyak tanah?