Keasaman dan Kebasaan Senyawa Organik

Keasaman dan Kebasaan Senyawa Organik

Asam organik

Dicirikan oleh adanya atom hidrogen yang terpolarisasi positif. Terdapat dua macam asam organik, yang pertama adanya atom hidrogen yang terikat dengan atom oksigen, seperti pada metil alkohol dan asam asetat.

Pada tahun 1887 S. Arrhenius mengajukan suatu teori yang menyatakan bahwa apabila suatu elektrolit melarut, sebagian dari elektrolit ini terurai menjadi partikel negative yang disebut ion. Teori ini berhasil menjelaskan beberapa hal misalnya elektrolisis dan hantaran elektrolit. 

Menurut Arrhenius, asam merupakan zat yang dalam air melepaskan ion H+, sedangkan basa merupakan zat yang dalam air melepaskan ion OH-. Jadi, menurut Arrhenius, pembawa sifat asam adalah ion H+, sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH-. Jika asam Arrhenius dirumuskan denga HxA, di dalam air asam itu akan mengalami ionisasi sebagai berikut. 

Basa Arrhenius merupakan hidroksida logam, M(OH)x, yang di dalam air membebaskan ion hidroksida (OH-) sesuai dengan persamaan reaksi berikut :

Deybe dan Huckel (1923) dan onsager (1927) merevisi teori ion yang telah disajikan Arrhenius. Menurut mereka elektrolit kuat selalu terurai sempurna menjadi ion. Sebelum W. Ostwald dan Arrhenius menjelaskan penguraian elektrolit, orang telah berusaha mendefenisikan asam dan basa. Rasa masam dan pengauh terhadap zat warna tumbuh-tumbuhan, merupakan sifat asam. Sifat yang dimiliki sabun adalah alkali. Akhirnya orang menggunakan istilah basa sebagai pengganti alkali yang sifatnya berlawanan dengan asam. Basa didefenisikan sebagai zat yang dapat bereaksi dengan asam membentuk garam (Achmad, 1996, hal: 97).

Teori asam basa menurut Archenius, ialah : Asam adalah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H+. Dan basa adalah senyawa yang dalam larutannya menghasilkan ion OH-. 

Menurut Brousted-Lowry, asam adalah proton donor, sedangkan basa adalah proton acceptor. Contoh : 

1) HAc(aq)        + H2O(l) <<      H3O(aq) +        Ac(aq)

Asam 1            Basa 2             Asam -2          Basa -1

HAc dengan Ac merupakan pasangan asam basa konjugasi. 

H3O dengan H2O merupakan pasangan asam basa konjugasi. 

2) H2O(l)          +         NH3(aq)          << NH4(aq)     +         OH(aq)

                              Asam -1                 Basa -2               Asam -2               Basa -1

ALKOHOL DAN FENOL

Fenol yang dikenal dengan nama asam karbolat ini memiliki sifat jutaan kali lebih asam dibandingkan dengan alkohol karena fenol mampu melepasakan ion H⁺ dari gugus hidroksil  sehingga membuat fenol menjadi anion fenoksida. Anion (muatan negatif)  ini akan disebar oleh cincin aromatik (delokalisasi), sedangkan pada alkohol tidak terjadi. Fenol memiliki sifat beracun (toksik) pada jaringan hewan dan berbau sangat menyengat. Fenol juga sulit didegradasi oleh organisme pengurai/dekomposer sehingga dapat masuk dengan mudah ke dalam tubuh manusia melalui pencernaan dan pernapasan (Ulya, 2012).

               

         ASAM KARBOKSILAT

Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugusan karboksil, suatu istilah yang berasal dari karbonil dan hidroksil. Gugusan yang terikat pada gugusan karboksil dalam asam karboksilat bisa gugus apa saja, bahkan bisa gugus karboksil lain.
Dalam asam karboksilat gugus -COOH terikat pada gugus alkil (-R) atau gugus aril (-Ar). Meskipun yang mengikat gugus –COOH daspat berupa gugus alifatik atau aromatic, jenuh atau tidak jenuh, tersubstitusi atau tidak tersubstitusi sifat yang diperlihatkan oleh gugus –COOH tersebut pada dasarnya sama. Di samping terdapat asam yang mengandung satu gugus karboksil (asam monokarboksilat), diketahui juga terdapat asam yang memiliki dua gugus karboksil (asam dikarboksilat) dan tiga buah gugus karboksil (asam trikarboksilat). Perbedaan banyaknya gugus –COOH ini tidak mengakibatkan perubahan sifat kimia yang mendasar
Resonansi dan Kekuatan Asam
Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sam oleh kedua atom oksigen.
Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

Basa organik

dicirikan dengan  adanya atom dengan pasangan elektron bebas yang dapat mengikat proton. Senyawa-senyawa yang mengandung atom nitrogen adalah  salah satu contoh basa organik, tetapi senyawa yang mengandung oksigen dapat pula bertindak sebagai basa ketika direaksikan dengan asam yang cukup kuat.
Kebasaan Amina

Nama	Rumus	Td o c	Tetapan disosiasi, (kb)	pKb
amonia	NH3	- 33,4	2,0 x 10-5	- 4,70
metilamin	CH3NH2	- 33,4	44 x 10-5	- 3,36
dimetilamin	(CH3)2NH2	7,4	51 x 10-5	- 3,79
trimetilamin	(CH3)3NH	2,9	5,9 x 10-5	- 4,23
etilamin	CH3CH2NH2	16,6	47 x 10-5	- 3,23
n-propilamin	CH3CH2CH2NH2	47,6	38 x 10-5	- 3,42
n-butilamin	CH3(CH2)3NH2	77,8	40 x 10-5	- 3,40
Anilin	C6H5NH2	184,0	4,2 x 10-5	- 9,38
N-metilanilin	C6H5NHCH3	195,7	7,1 x 10-5	- 9,15
N, N-dimetilanilin	C6H5N(CH3)2	193,5	11 x 10-5	- 8,96
etilenadiamin	NH2CH2CH2NH2	116,5	8,8 x 10-5	- 4,07
heksametilenadiamin	NH2(CH2)6NH2	204,5	85 x 10-5	- 4,07
Piridin	C5H5N	115,3	23 x 10-5	- 8,64

Dari tabel diatas terdapat harga pKb untuk beberapa senyawa amina. Kalau diperhatikan persamaan reaksi dibawah ini maka RNH₂ bersifat basa karena dapat mengikat H⁺, sehingga persamaan reaksi sbb: 

K adalah tetapan kesetimbangan basa. Dari persamaan tersebut secara matematik dapat disimpulkan bahwa makin besar harga K_b, berarti makin banyakj amina yang bereaksi, [ RNH₂ ] makin kecil. Hal ini menunjukan makin besar harga K_b, kekuatan basa makin tinggi.

Pengaruh resonansi

Untuk amina aromatik, ternyata sifat kebasaannya lebih lemah jika dibandingkan dengan amina siklik. Misalnya : sikloheksilamina lebih basa 1 juta kali dari anilina.

Perbedaan sifat kebasaan ini dapat dipahami dari keterangan berikut. Anilin adalah senyawa yang mampu membentuk ikatan delaokala
Dan struktur resonansi hibrid yang mungkin adalah :

pasangan elektron bebas

didelokalisasi melalui resonansi

Dari keempat struktur resonansi hibrid ini, struktur 2, 3 dan 4 menunjukan bahwa bahwa atom N tidak mempunyai orbital isi. Hal ini berbeda dengan sikloheksilamina yang tidak dapat membentuk ikatan delokal, sehingga keboleh jadi untuk terjadi protonasi pada sikloheksilamina lebih besar.

Analog dengan keterangan di atas, amida juga mempunyai sifat basa yang jauh lebih lemah dari amina.

Pada amida terdapat juga orbital delokal yang meliputi atom N.  Akibatnya elektron pada atom N akan tersebar. Hal ini terlihat pada hibrida resonasi II yang menunjukan bahwa N tidak mempunyai orbital isi. Selain itu dampak induksi negatif dari gugus C=O terhadap N juga dapat melemahkan basisitas dari N. Dua faktor ini mengakibatkan basisitas atom N pada amida menjadi lebih lemah . beberapa pK_b dari amina dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Dari tabel diatas , terlihat bahwa ke basaan amina sekunder lebih tinggi daripada amina primer apabila mengikat gugus alkil yang sama. Tetapi amina primer kebasaan nnya lebih tinggi daripada amina tersier. Semakin turunnya kekuatan basa pada trimetilamina karena adanya beda ntropi kondisi final dengan kondisi inifial. Yang dimaksud dengan kondisi final adalah kondisi dimana sistem sudah mengandung kation dan anion .

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. Kimia Larutan. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti, 1996. 

https://id.scribd.com/document/356229127/makalah-kimia-organik-Amina-docx

Stoker. 1991. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga.

Ulya. 2012. “Pengaruh Variasi Suhu Terhadap Kemampuan DegradasiFenol dan Pertumbuhan Bakteri Pendegradasi Fenol dari Limbah Cair Tekstil”. Yogyakarta: Program Studi Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Sunan Kali Jaga.

Pertanyaan :   faktor apa saja yang mempengaruhi senyawa itu bersifat asam atau basa ? atau hanya dari faktor resonansi saja kah?