KIMIA ORGANIK I

KIMIA ORGANIK I

(Klasifikasi Senyawa Organik)

1.      Pengertian dan Sejarah Kimia Organik

Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menjumpai senyawa, baik senyawa organik maupun anorganik. Senyawa organik sangat banyak jenisnya, sehingga perlu adanya penggolongan senyawa organik.

Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenai senyawaan organik disebut kimia organik. Banyak di antara senyawaan organik, seperti protein, lemak, dan karbohidrat, merupakan komponen penting dalam biokimia.

Senyawa organik merupakan senyawa yang sudah dikenal lama dalam kehidupan manusia. Sejak dahulu, mesir kuno telah menggunakan pewarna indigo dan alizarin untuk mewarnai kain. Mereka juga telah mampu mengawetkan mayat (mumi) menggunakan formalin. Di tempat lain, orang-orang Phoenix menggunakan warna “ungu kerajaan” yang diperoleh dari molusca sebagai bahan pewarna kain. Ilmu kimia yang mempelajari senyawa-senyawa organik dinamakan kimia organik. Sebagai ilmu tersendiri, kimia organik baru berkembang sejak sekitar 200 tahun yang lalu.

Pada awal abad XIX, kimia organik (sesuai dengan namanya), didefinisikan oleh para ahli sebagai ilmu kimia yang mempelajari senyawa yang datang dari benda hidup. Pada waktu itu, bahkan para ahli berkeyakinan bahwa tidak mungkin mensintesis (membuat) suatu senyawa organik tanpa melalui proses metabolisme makhluk hidup (kekuatan vital atau vital force). Senyawa-senyawa kimia seperti urea dan gula hanya bisa dibuat oleh makhluk hidup, dan belum ada sampai saat itu metode yang dapat dilakukan untuk membuat urea atau gula dari benda mati atau anorganik. Jadi, kimia organik adalah lawan dari kimia anorganik.

Untuk itu, pada tahun 1770, seorang ahli kimia Swedia yang bernama Torbern Bergman, mendefinisikan kimia organik sebagai ilmu yang mempelajari senyawa-senyawa yang diambil dari organisme hidup, dan senyawa-senyawa tersebut membutuhkan kekuatan vital (organisme) untuk membuatnya.

Selanjutnya, pada tahun 1784 Lavoisier untuk pertama kalinya menemukan bahwa unsur penyusun utama senyawa organik adalah C, H, dan O. Dan pada tahun 1811-1831, Justus Liebig, J.J. Berzelius, dan J.B.A. Dumas mengembangkan metode kuantitatif untuk menentukan komposisi senyawa organik.

Para ilmuwan berkeyakinan bahwa senyawa organik harus berasal dari makhluk hidup, hanya bertahan selama 6 dasawarsa. Pada tahun 1828, salah seorang murid Berzelius yaitu Friederich Wohler, secara tidak sengaja mampu mensintesis urea dari senyawa anorganik. Pada waktu itu, dia sedang mereaksikan larutan perak sianat (AgOCN) dengan larutan amonium klorida (NH₄Cl). Reaksi ini menghasilkan larutan amonium sianat (NH₄OCN) dan endapan perak klorida (AgCl). Setelah dipisahkan, dia ingin mendapatkan kristal amonium sianat dengan cara memanaskan larutan amonium sianat. Ternyata, karena pemanasan terlalu lama, senyawa tersebut memang mengkristal, namum berubah menjadi urea [(NH₂)₂CO].

Dengan Kejadian ini dunia kimia dibuat gempar pada waktu itu, urea yang merupakan senyawa organik, dapat dibuat dari amonium sianat yang merupakan senyawa anorganik. Semenjak itu, banyak sintesis senyawa organik yang dilakukan di laboratorium.

Karena kejadian itu pula (dan sintesis senyawa organik di laboratorium lainnya), definisi kimia organik pun berubah. Tahun 1861, Friederich Kekule mengusulkan bahwa kimia organik harus didefinisikan sebagai cabang ilmu kimia yang mempelajari senyawa-senyawa karbon. Akan tetapi, sebenarnya definisi ini pun tidaklah terlalu tepat, karena sebagiamana akan dipelajari, ada pula senyawa karbon yang bukan organik.

Meskipun begitu, definisi ini lebih tepat karena memang semua senyawa organik mengandung karbon, sementara senyawa karbon yang bukan organik jenisnya hanya sedikit. Berikut ini tabel yang akan memberikan gambaran beberapa perbedaan antara senyawa karbon organik dengan senyawa karbon anorganik.

Berikut ini adalah sifat sifat dari senyawa organik :

·         Mudah terbakar

·         Titik didih dan titik leleh rendah

·         Mempunyai sifat yang kurang dapat meleleh di dalam air.

·         Senyawa organik biasanya ada dalam bentuk molekul (bukan dalam bentuk ion)

·         Bobot molekul yang biasanya tinggi.

Ditinjaui dari segi reaksi kimia yang terjadi di dalam senyawa organik, reaksi subtitusi (reaksi penggantian atom pada senyawa hidrokarbon dengan senyawa lain), adisi (reaksi pada senyawa hidrokarbon ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal), dan reaksi eliminasi (kebalikan dari reaksi adisi) adalah reaksi yang sering menyertai di dalam senyawa organik.

Senyawa organik terlibat dalam tiap segi kehidupan, dan banyak manfaatnya dalam kehidupan manusia sehari-hari. Ada diantaranya yang berwujud bahan makanan, bahan sandang, obat-obatan, kosmetik, dan berbagai jenis plastik. Bahkan dalam tubuh pun banyak terdapat sejumlah senyawa organik dengan fungsi yang beragam pula.Senyawa organik hanya mewakili satu jenis senyawa kimia, yaitu yang mengandung satu atom karbon atau lebih. Kimia organik barangkali lebih baik didefinisikan sebagai kimia senyawa yang mengandung karbon. Meskipun penggolongan seperti ini agak terbatas, fakta menunjukkan bahwa senyawa yang mengandung atom karbon lah yang banyak terdapat di muka bumi ini. Fakta ini adalah akibat dari kemampuan atom karbon membentuk ikatan dengan atom karbon lain. Jika sifat khas ini dibarengi dengan kemampuan atom karbon membentuk empat ikatan dalam ruang tiga dimensi, maka berbagai susunan atom dapat terjadi. Saat ini jutaan senyawa organik telah ditentukan cirinya, dan setiap tahun puluhan ribu zat baru ditambahkan ke dalam daftar ini, baik sebagai hasil penemuan di alam, ataupun sebagai hasil pembuatan di laboratorium.

2.      Klasifikasi Senyawa Organik

Ada jutaan senyawa organik dan ini sangat tidak mungkin untuk mempelajari setiap senyawa tersebut. Senyawa organik diklasifikasikan kedalam berbagai kelompok dan subkelompok. Secara luas, senyawa organik diklasifikasikan ke dalam kelas berikut:

A.    Senyawa Rantai Terbuka (Alifatik)

Senyawa alifatik adalah senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen yang bergabung bersama dalam rantai lurus, bercabang atau cincin non-aromatik. Senyawa ini digunakan sebagai inhibitor korosi.

Hidrokarbon alkana, alkena dan alkuna adalah senyawa alifatik, seperti asam lemak dan banyak senyawa lainnya. Kebanyakan senyawa yang mengandung cincin adalah senyawa aromatik. Dengan demikian, senyawa alifatik adalah kebalikan dari senyawa aromatik.

Kegunaan industri hidrokarbon alifatik dan alisiklik meliputi:

·         Sebagai pelarut

·         Sebagai intermediet kimia

·         Sebagai Senyawa pemadam kebakaran

·         Sebagai pembersih logam

·         Senyawa alifatik juga dikenal sebagai hidrokarbon alifatik atau senyawa non-aromatik.

Dalam kimia organik, senyawa terdiri dari karbon dan hidrogen dibagi menjadi dua kelas:

a.       Senyawa Alifatik – Setiap senyawa kimia milik kelas organik di mana atom tidak dihubungkan bersama untuk membentuk sebuah cincin

b.      Senyawa Aromatik – Mengandung konfigurasi atom cincin-aromatik, seperti benzena.

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik. Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh. Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja sedangkan Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga.

a)      Senyawa Alifatik Jenuh (Alkana)

b)      Senyawa Alifatik tak Jenuh (Alkena dan Alkuna)

B.     Senyawa Rantai Tertutup (Siklik)

Senyawa Rantai Tertutup adalah senyawa yang mengandung satu atau lebih rantai tertutup ( cincin ) dan dikenal sebagai senyawa siklik atau cincin. Pada senyawa Rantai Tertutup (siklik) ini terbagi atas dua jenis:

1.      Senyawa HomoSiklik

Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Senyawa-senyawa dimana cincin hanya terdiri dari atom karbon disebut senyawa homosiklik. Senyawa homosiklik atau karbosiklik dibagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan senyawa aromatik.

ü  Senyawa Alisiklik

Sebuah cincin beranggotakan tiga atau lebih atom karbon menyerupai senyawa alifatik seperti dalam senyawa homosiklik disebut senyawa alisiklik. Hidrokarbon alisiklik jenuh memiliki rumus CnH2_n. Contoh senyawa alisiklik adalah siklopropana, siklobutana, sikloheksena.

ü  Senyawa Aromatik

Senyawa ini mengandung cincin benzena yaitu sebuah cincin dari enam atom karbon dengan ikatan ganda dan tunggal yang berselang-seling. Disebut senyawa aromatik karena banyak dari mereka yang memiliki bau yang harum.

2.      Senyawa Heterosiklik

Ketika lebih dari satu jenis atom berada dalam satu senyawa cincin, mereka dikenal sebagai senyawa heterosiklik. Dalam senyawa ini umumnya satu atau lebih atom unsur seperti nitrogen (N), oksigen (O), atau sulfur (S) ada didalam cincin. Atom selain karbon yaitu N, O atau S yang ada didalam cincin disebut heteroatom. Senyawa seterosiklik dengan lima dan enam atom disebut sebagai heterosiklik beranggota lima dan enam. Contohnya adalah piridin, furan, tiofen, pirol. Senyawa heterosiklik selanjutnya dapat diklasifikasikan sebagai monosiklik, bisiklik dan trisiklik tergantung pada jumlah atom penyusun atom satu, dua atau tiga.

Perlu diperhatikan pula senyawa-senyawa seperti siklopropana dan sikloheksana bukanlah senyawa heterosiklik. Senyawa tersebut hanyalah sikloalkana. Prefiks 'siklik' merujuk pada struktur cincin, sedangkan 'hetero' merujuk pada atom selain karbon..

Berikut adalah klasifikasi senyawa organik berdasarkan unsur pembentuknya:

  Jenis Senyawa Organik Berdasarkan Jenis Unsur Penyusunnya

Jenis Unsur                                                      Jenis Senyawa.

C; H	Hidrokarbon (Alkana, Alkena, Alkuna, Sikloalkana, Sikloalkena, Benzena)
C; H; O	Alkanol (Alkohol), Alkanal (Aldehid), Alkanon (Keton), Asam Alkanoat (Asam Karboksilat), Eter, Ester, Karbohidrat, Fenol, Ester Aromatik
C; H;	halogen  Alkil-halida
C; H; N	Amina, dll
C; H; O; N	Amida, Asam Amino, Protein
C; H; O; P	Lipida
C; H; O; N; P	Asam Nukleat
C; H; O; N; P; S	Protein

Ø  Penggolongan senyawa organik didasarkan pada jenis gugus fungsi yang dimiliki oleh suatu senyawa. Gugus fungsi akan menentukan kereaktifan kimia dalam molekul. Senyawa dengan gugus fungsi yang sama cenderung mengalami reaksi kimia yang sama.

GUGUS FUNSI	GOLONGAN SENYAWA ORGANIK
C-C ikatan tunggal	R3-CH2-CR3 alkana (R = H/ alkil)
C=C ikatan rangkap	R2C = CR2 alkena
C   C ikatan ganda tiga	RC   CR alkuna
-X ikatan halide (X= F, Cl, Br, I)	R-X haloalkana
OH gugus hidroksil	R-OH alkohol
OR gugus alkoksil	R-O-R’ eter
-C=O gugus karbonil	R-CO-R’ keton
-COH gugus aldehid	R-COH aldehid
-COOH gugus karboksilat	R-COOH asam karboksilat
-COOR’ gugus ester	R-COOR’ ester
NH2 gugus amino	RNH2 amina

Share this post