KLASIFIKASI SENYAWA ORGANIK

Kereaktifan Berdasarkan Bangun Molekul Senyawa Organik 

Rantai Terbuka dan Rantai Tertutup

Salah satu sifat utama senyawa organik alami maupun senyawa organik buatan adalah senyawa organik selalu mengandung unsur karbon. Oleh karena itulah, istilah “senyawa organik” disempurnakan menjadi senyawa karbon; dan Ilmu Kimia yang mempelajarinya disebut sebagai Kimia Karbon. Namun demikian, istilah senyawa organic sampai kini masih digunakan terutama untuk membedakannya dari senyawa anorganik. Senyawa organik dapat didefinisikan sebagai senyawa yang terdiri dari unsur C dan unsur H sebagai unsur utama, dan beberapa unsur lain seperti O, N, P atau S. Sedangkan  jika senyawa itu hanya mengandung unsur C dan H saja, maka senyawa itu dikatankan senyawa hidrokarbon.

Senyawa organik dalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali kabrida, karbonat, dan oksida karbon. Ada banyak senyawa organik, untuk mempermudahnya senyawa organik diklasifikasikan kedalam berbagai kelompok dan sub kelompok.

HIDROKARBON

Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Walaupun hanya terdiri dari 2 jenis unsur, hidrokarbon merupakan suatu kelompok senyawa yang besar. Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Salah satu contoh senyawa hidrokarbon yang sederhana adalah metana, dengan rumus struktur CH₄. Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Berikut beberapa contoh hidrokarbon:

Hidrokarbon jenuh hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Dengan demikian, semua atom karbon dalam molekulnya mempunyai hibridisasi sp³. Hidrokarbon tak jenuh mengandung ikatan rangkap atau ikatan ganda tiga di antara atom-atom karbonnya. Atom karbon yang memiliki sebuah ikatan rangkap dengan tetangganya, mempunyai hibridisasi sp², sedangkan atom karbon yang memiliki sebuah ikatan ganda tiga, mempunyai hibridisasi sp.

Hidrokarbon aromatik sebetulnya juga tak jenuh, tetapi kestabilannya jauh lebih tinggi daripada hidrokarbon tak jenuh, sehingga dimasukkan dalam golongan yang berbeda, yaitu hidrokarbon aromatik. Senyawa ke-4 (benzena) di atas termasuk dalam hidrokarbon aromatik.

CIRI-CIRI UMUM

Karena struktur molekulnya berbeda, maka rumus empiris antara hidrokarbon pun juga berbeda: jumlah hidrokarbon yang diikat pada alkena dan alkuna pasti lebih sedikit karena atom karbonnya berikatan rangkap. Kemampuan hidrokarbon untuk berikatan dengan dirinya sendiri disebut dengan katenasi, dan menyebabkan hidrokarbon bisa membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks, seperti sikloheksana atau arena seperti benzena. Kemampuan ini didapat karena karakteristik ikatan diantara atom karbon bersifat non-polar.

Sesuai dengan teori ikatan valensi, atom karbon harus memenuhi aturan “4-hidrogen” yang menyatakan jumlah atom maksimum yang dapat berikatan dengan karbon, karena karbon mempunyai 4 elektron valensi. Dilihat dari elektron valensi ini, maka karbon mempunyai 4 elektron yang bisa membentuk ikatan kovalen atau ikatan dativ. Hidrokarbon bersifat hidrofobik dan termasuk dalam lipid.

Beberapa hidrokarbon tersedia melimpah di tata surya. Danau berisi metana dan etana cair telah ditemukan pada Titan, satelit alam terbesar Saturnus, seperti dinyatakan oleh Misi Cassini-Huygens.

TURUNAN HIDROKARBON

Sintesis senyawa lain.klasifikasi gugus fungsi. Berikut ini adalah beberapa gugus fungsi yang umum diketahui:

1.      Alkohol atau Alkanol adalah gugus fungsi yang terdiri atas atom O dan H membentuk gugus -OH. Alkohol dapat membentuk Alkohol primer, sekunder, dan terisier tergantung ia mengikat di atom C apa. Bila alkohol mengikat di atom C primer, maka alkohol tersebut adalah alkohol primer, juga seterusnya. Alkohol memiliki akhiran –nol.

Contoh:

CH₃CH₂OH (n-etanol)
CH₃(CH₂)₃OH (n-butanol)
CH₃CH₂CHCH₃OH (2-butanol)

2.      Alkoksi Alkana atau Eter adalah gugus fungsi Alkohol yang kehilangan atom H-nya membentuk gugus -O-, sehingga Eter mampu mengikat 2 gugus alkil yang berbeda. Eter memiliki Akhiran –oksi.

Contoh:
CH₃OCH₃ (metoksi metana)
CH₃CH₂O(CH₂)₂CH₃ (etoksi propana)

3.      Alkanal atau Aldehid merupakan gugus fungsi yang terdiri dari atom C, O, dan H memebentuk gugus -COH. Aldehid memiliki akhiran –nal.

Contoh:
HCOH (Metanal)
CH₃CH₂COH (Propanal)

4.      Alkanon atau Keton merupakan gugus fungsi Aldehid yang kehilangan atom H-nya membentuk gugus -CO-, sehingga Keton mampu mengikat 2 gugus alkil lain yang berbeda. Keton memiliki akhiran –non.

Contoh:
CH₃COCH₃ (2-Propanon)

5.      Asam Alkanoat atau Asam Karboksilat merupakan gugus fungsi yang terdiri dari atom C, O, dan H serta O lainnya yang memiliki ikatan rangkap 2 sehingga membentuk gugus -COOH-. Asam Karboksilat memiliki akhiran –oat.

Contoh:
CH₃CH₂COOH (Asam 1-Propanoat)
CH₃(CH₂)₄COOH (Asam 1-Pentanoat)

6.      Alkil Alkanoat atau Ester merupakan gugus fungsi Asam Karboksilat yang kehilangan atom H-nya sehingga membentuk gugus -COO- yang dapat mengikat 2 gugus alkil. Ester dapat dihasilkan dari reaksi Esterifikasi yaitu Reaksi antara Asam Karboksilat dengan Alkohol. Ester memiliki akhiran -il –oat.

Contoh:
CH₃COOCH₃ (Metil Etanoat)

7.      Gugus Fungsi Amina merupakan gugus fungsi yang berasal dari senyawa NH₃ yang kehilangan 1 atom H menjadi -NH₂ (Amina Primer) atau kehilangan 2 atom H menjadi -NH (Amina Sekunder) atau kehilangan seluruh atom Hnya menjadi -N (Amina Terisier). Amina memiliki akhiran –amina.

Contoh:
CH₃CH₂NH₂ (Etil Amina)
(CH₃)₃N (Trimetil Amina)

8.      Gugus Fungsi Haloalkana adalah Gugus Fungsi yang terdiri dari unsur-unsur Halogen seperti Fluor (F), Klor (Cl), Brom (Br), dan Iodin (I). Masing-masing gugus fungsi haloalkana hanya memiliki 1 tangan sehingga hanya bisa mengikat 1 gugus alkil. Haloalkana memiliki awalan Floro- untuk Fluor, Kloro- untuk Klor, Bromo- untuk Brom, dan Iodo- untuk Iodin.

Contoh:
CH₃Cl (Klorometana)
CH₃CHBrCH₃ (2-Bromopropana)

Klasifikasi struktur

Hidorkarbon tersaturasi dapat berupa:

1.      Lurus (rumus umum C_nH_2n + 2), kerangka karbon membentuk rantai lurus tanpa ada cabang

2.      Bercabang (rumus umum C_nH_2n + 2, n > 3), kerangka karbon utamanya mempunyai cabang-cabang

3.      Siklik (rumus umum C_nH_2n, n > 2), ujung-ujung kerangka karbonnya bertemu sehingga membentuk suatu siklus.

Menurut definisi dari IUPAC, 2 golongan pertama di atas dinamakan alkana, sedangkan golongan yang ketiga disebut dengan sikloalkana.Hidrokarbon tersaturasi juga dapat membentuk gabungan ketiga macam rantai diatas, misalnya linear dengan siklik membentuk polisiklik. Senyawa seperti ini masih disebut dengan alkana (walaupun tidak mempunyai rumus umum), sepanjang tetap berupa asiklik (tidak seperti siklus).

KLASIFIKASI HIDROKARBON

1.      Senyawa Rantai Terbuka (Alifatik).

Senyawa alifatik adalah senyawa yang mengandung karbon dan hydrogen yang bergabung bersama dalam rantai lurus, bercabang atau cincin non-aromatik. Alifatik berasal dari bahasa Yunani “aleiphar” yang berarti lemak, sebagaimana senyawa ini sebelumnya diperoleh dari lemak hewani atau nabati, atau memiliki sifat seperti lemak. Senyawa alifatik dapat berbentuk senyawa asiklik atau siklik, tetapi bukan senyawa karbon aromatik. Kebanyakan mudah terbakar, memungkinkan penggunaan hidrokarbon sebagai bahan bakar, seperti metana di pembakar Bunsen dan gas alam cair (LNG), dan asetilena dalam pengelasan. Hidrokarbon dari alkana, alkena dan alkuna merupakan senyawa alifatik, seperti asam lemak dan banyak senyawa lainnya. Senyawa alifatik juga dikenal sebagai hidrokarbon alifatik atau senyawa non-aromatik. Contohnya seperti etilena, isooktan, asetilena. Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh.

a.       Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Senyawa alifatik jenuh yaitu senyawa yang  Bergabung dengan ikatan tunggal (alkana).

Alkana dan Sikloalkana

Alkana (juga disebut dengan parafin) adalah senyawa kimia hidrokarbon jenuh asiklis. Alkana termasuk senyawa alifatik. Dengan kata lain, alkana adalah sebuah rantai karbon panjang dengan ikatan-ikatan tunggal. Rumus umum untuk alkana adalah C_nH_2n+2. Alkana yang paling sederhana adalah metana dengan rumus CH₄. Tidak ada batasan berapa karbon yang dapat terikat bersama. Beberapa jenis minyak dan wax adalah contoh alkana dengan atom jumlah atom karbon yang besar, bisa lebih dari 10 atom karbon.

Setiap atom karbon mempunyai 4 ikatan (baik ikatan C-H atau ikatan C-C), dan setiap atom hidrogen mesti berikatan dengan atom karbon (ikatan H-C). Sebuah kumpulan dari atom karbon yang terangkai disebut juga dengan rumus kerangka. Secara umum, jumlah atom karbon digunakan untuk mengukur berapa besar ukuran alkana tersebut (contohnya: C₂-alkana).Gugus alkil, biasanya disingkat dengan simbol R, adalah gugus fungsional, yang seperti alkana, terdiri dari ikatan karbon tunggal dan atom hidrogen, contohnya adalah metil atau gugus etil.

 

Sikloalkana adalah jenis alkana yang mengandung cincin karbon (tetapi bukan sebuah cincin benzene). Molekul-molekul ini masih hanya memiliki ikatan tunggal dan dengan demikian jenuh. Contoh:

b.      Senyawa alifatik tak jenuh ,yaitu pada rantai karbonnya terdapat ikatan rangkap dua atau tiga. Hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap dua disebut alkena,sedangkan hidrokarbon yang mengandung ikatan rangkap tiga disebut alkuna.

Alkena

Alkena atau olefin dalam kimia organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon. Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum C_nH_2n.

Alkena yang paling sederhana adalah etena atau etilena (C₂H₄) Senyawa aromatik seringkali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan ciri-ciri mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena.

Alkuna

Alkuna memiliki setidaknya satu rangkap tiga antara atom karbon. Rumus untuk alkuna yaitu, untuk sebuah alkuna dengan hanya satu ikatan rangkap tiga memiliki rumus CnH_(2n-2). 

2.      Senyawa Rantai Tertutup (Siklik)

Senyawa siklik yang atom lingkarnya selain tersusun oleh atom C (karbon) juga tersusun oleh atom lain, misalnya: O, N, dan S. Senyawa siklik terbagi menjadi senyawa heterosiklik dan homosiklik.

1)      Heterosiklik

Senyawa heterosiklik adalah suatu senyawa siklik di mana atom-atom yang terdapat dalam cincin terdiri atas dua atau lebih unsur yang berbeda. Cincin heterosiklik dapat bersifat aromatik, sama seperti pada cincin benzena. Senyawa heterosiklik banyak terdapat di alam sebagai suatu alkaloid (seperti, morfin, nikotin dan kokain), asam-asam nukleat (pengemban kode genetik), dan senyawa biologi lainnya. Contohnya adalah piridin, furan, tiofen, dan pirol.

2)      Senyawa Homosiklik

Adalah senyawa-senyawa dimana cincin hanya terdiri dari atom karbon Senyawa homosiklik atau senyawa karbosiklik dibagi menjadi senyawa alisiklik dan senyawa aromatic.

a.       Senyawa Alisiklik

Senyawa cincin beranggota tiga atau lebih atom karbon menyerupai senyawa alifatik seperti dalam senyawa homosiklik disebut senyawa alisiklik. Hidrookarbon alisiklik jenuh memiliki rumus umum CnH2n. contoh senyawa alisiklik adalah siklopropana, siklobutana, sikloheksena.

b.      Senyawa Aromatik

Senyawa ini mengandung cincin benzena, yaitu sebuah cincin dari 6 atom karbon dengan ikatan ganda dan tunggal yang berselang-seling. Disebut senyawa aromatic karena banyak dari mereka yang memiliki bau yang harum. Sifat-sifat senyawa aromatic :

1)      Sifat fisik

·         Zat cair tidak berwarna

·         Memiliki bau yang khas 

·         Mudah menguap

·         Benzene digunakan sebagai pelarut 

·         Tidak larut dalam pelarut polar seperti air tetapi larut dalam senyawa yang kurang polar seperti eter dan tetraklorometana.

·         Larut dalam berbagai pelarut organic

·         Benzena dapat membentuk campuran azeotrop dengan air

·         Densitas : 0,88

2)      Sifat Kimia

·         Bersifat toksik karsinogenik ( hati-hati menggunakan benzena sebagai pelarut hanya gunakan jika tidak ada alternatif lain misalnya toluena .

·         Merupakan senyawa nonpolar.

·         Tidak begitu reaktif tetapi mudah terbakar dengan menghasilkan banyak jelaga

·         Lebih mudah mengalami reaksi subtitusi dari pada adisi    

Senyawa aromatik terdiri dari kelas hidrokarbon yang mencakup enam anggota dan memiliki cincin karbon tak jenuh di mana elektron valensi ikatan pi terdelokalisasi atau terkonjugasi.Senyawa ini bersifat stabil dan melimpah baik dalam bentuk alami maupun sintetisnya. Nama aromatik diambil berdasarkan pada aroma kuat yang dihasilkannya.Senyawa aromatik paling sederhana adalah benzena (C6H6), senyawa bersifat karsinogen yang mudah terbakar, namun merupakan bahan kimia industri penting.Benzena merupakan termasuk dari golongan senyawa aromatis yang paling sederhana. Benzena mempunyai rumus (C₆H₆) di mana merupakan dari hidrokarbon tidak jenuh sehingga mudah bereaksi dengan senyawa atau unsur lain membentuk senyawa baru. Rumus molekul benzena telah ditemukan sejak tahun 1834 yaitu C₆H₆. Rumus molekul ini memperlihatkan ketidakjenuhan karena tidak memenuhi rumus CnH_2n+2. Akan tetapi benzena tidak memperlihatkan ketidakjenuhan, benzena tidak melunturkan warna air bromin (tidak diadisi oleh bromin). Hasil percobaan menunjukkan bahwa monosubstitusi benzena, C₆H_5X, tidak mempunyai isomer. Hal ini mengisyaratkan bahwa keenam atom H pada benzena mempunyai kedudukan yang ekivalen.Sementara itu, disubstitusi benzena, C₆H₄X₂, mempunyai tiga isomer. Rumus struktur benzena menjadi persoalan bertahun-tahun yang kemudian terselesaikan atas usul Kekule tahun 1865 yang mengusulkan agar enam atom hidrogen yang terikat pada atom-atom karbon pada molekul C₆H₆ dibuat setara.Terdapat 2 cincin aromatik, yaitu :

a)      Cincin aromatik sederhana

Cincin aromatik sederhana, juga dikenal sebagai arena sederhana atau senyawa aromatik sederhana, merupakan senyawa organik aromatik yang hanya terdiri dari struktur cincin planar berkonjugasi dengan awan elektron pi yang berdelokalisasi. Banyak senyawa cincin aromatik sederhana yang mempunyai nama trivial. Biasanya, ia ditemukan sebagai substruktur molekul-molekul yang lebih kompleks. Senyawa aromatik sederhana yang umumnya ditemukan adalah benzena dan indola.

Cincin aromatik sederhana dapat berupa senyawa heterosiklik apabila ia mengandung atom bukan karbon. Ia dapat berupa monosiklik seperti benzena, bisiklik seperti naftalena, ataupun polisiklik seperti antrasena. Cincin aromatik monosiklik sederhana biasanya berupa cincin beranggota lima, seperti pirola, ataupun cincin beranggota enam, seperti piridina.

b)      Cincin aromatik heterosiklik

Cincin aromatik yang mengandung atom nitrogen dapat dibedakan menjadi cincin aromatik basa dan cincin aromatik non-basa.

-          Pada cincin aromatik basa, pasangan menyendiri elektron bukanlah bagian dari sistem aromatik cincin tersebut. Pasangan menyendiri ini bertanggungjawab terhadap kebasaan basa ini. Dalam senyawa-senyawa ini, atom nitrogen tidak berikatan dengan atom hidrogen. Contoh cincin aromatik basa adalah piridina dan kuinolina. Beberapa cincin bisa saja mengandung atom nitrogen basa dan non-basa secara bersamaan, misalnya imidazola dan purina.

-          Pada cincin non basa, pasangan menyendiri elektron atom nitrogen berdelokalisasi dan berkontribusi terhadap sistem aromatik elektron pi. Dalam senyawa ini, atom nitrigen berikatan dengan atom hidrogen. Contoh cincin aromatik non-basa ini adalah pirola dan indola.

Daftar Pustaka

https://ulthawindaraekawardanni.wordpress.com/2016/09/16/klasifikasi-senyawa-organik/

http://nadilaerinahandayani.blogspot.co.id/2016/09/klasifikasi-senyawa-organik.html

http://anisahidayati25.blogspot.co.id/2016/09/klasifikasi-senyawa-organik.html

http://elsakimia.blogspot.co.id/2016/09/klasifikasi-senyawa-organik.html

http://boykimia21.blogspot.co.id/p/penggolongan-hidrokarbon.html

http://www.ilmukimia.org/2012/12/klasifikasi-senyawa-organik.html