KEASAMAAN DAN KEBASAAN SENYAWA ORGANIK

Reaksi Transfer Proton Terjadi dari :

Asam - Basa yang lebih kuat → Asam - Basa yang lebih lemah

Kekuatan relatif asam-basa 

        Klasifikasi asam-basa pada senyawa organik pada umumnya mengikuti teori asambasa Bronsted –Lowry. Penentuan kekuatan asam-basa dapat dilihat dari arga pKa atau pKbnya. Tetapi untuk senyawa-senyawa organik. Yang perlu diingat bahwa asam kuat akan menghasilkan basa konjugasi yang stabil, begitu juga sebaliknya akan lebih kompleks. Kebanyakan asam adalah netral, maka basa konjugasi dari sebagian besar asam bermuatan negatif, karena asam tersebut kehilangan proton. Untuk itu perlu dipelajari struktur macam apa yang memberikan kestabilan muatan negatif, sebagaimana anion basa konjugasi yang lebih stabil, maka asamnya pun lebih kuat. 

Membandingkan efek struktur terhadap keasaman 

       Umumnya muatan negatif akan stabil apabila muatan terdelokalisir pada ruangan yang lebih besar atau atom yang lebih banyak. Artinya, molekul dengan atom yang mengikat muatan negatif lebih banyak akan lebih stabil daripada satu atom yang mengikat muatan negatif. Hal-hal pokok dalam menentukan kestabilan muatan negatif adalah: 

Elektronegatifitas atom yang bermuatan negatif 

       Muatan negatif lebih memilih berikatan unsur yang elektonegatif daripada unsur elektropositif. Itulah sebabnya mengapa air lebih asam daripada amonia, karena oksigen lebih elektronegatif dibandingkan nitrogen.  

                                       

Ukuran atom yang bermuatan negatif 

       Muatan negatif lebih suka berikatan dengan atom yang berukuran besar, karena ruangan yang tersedia lebih besar, sehingga akan lebih stabil. HI lebih asam dibandingkan dengan HF, walaupun F^- 

lebih elektronegatif dibandingkan I^-. Ion I^- jauh lebih besar dibandingkan F^-, sehingga muatan negatifnya lebih stabil. Maka pada golongan halida, kekuatan asam bertambah dari HF, HCl. HBr dan HI yang terkuat.

Kestabilan resonansi 

       Kestabilan basa konjugasi dari fenol terjadi karena anion dapat mendelokalisir muatan negatif ke sepanjang cincin dengan cara resonansi. Pada sikloheksanol, tidak terjadi resonansi, sehingga kekuatan asamnya jauh lebih kecil dibandingkan fenol. 

                                   

         Kestabilan muatan negatif karena berdekatan dengan atom yang elektronegatif. Keberadaan grup elektronegatif di dekat atom hidrogen juga akan meningkatkan keasaman, karena akan menstabilkan muatan negatif. Misalkan pada substitusi hidrogen pada asam asaetat dengan klor, membuat molekul ini lebih asam 100 kali lipat. Hal ini disebabkan oleh atom klor yang elektronegatif akan mendorong kerapatan elektron ke arah oksigen, sehingga oksigen tidak menanggung semua muatan negatif sendirian. 

Keasamaan dari Asam Organik

Asam organik sebagai asam lemah

Asam sebagai "substansi yang memberi ion (proton) ke yang lain". Dapat dilihat bagaimana mudahnya asam melepas ion hidrogen ke molekul air saat mereka larut dalam air.

                                                

       Asam pada larutan memiliki kesetimbangan sebagai berikut: Sebuah atom hidroksinium dibentuk bersama-sama dengan anion (ion negative) dari asam. Persamaan ini kadang-kadang disederhanakan dengan menghilangkan air untuk menekankan ionisasi dari asam.

                                                  

     Maksud dari asam organik merupakan asam lemah adalah karena ionisasi sangat tidak lengkap. Pada suatu waktu sebagian besar dari asam berada di larutan sebagai molekul yang tidak terionisasi. Sebagai contoh pada kasus asam etanoik, larutan mengandung 99% molekul asam etanoik dan hanya 1 persen yang benar benar terionisasi. Posisi dari kesetimbangan menjadi bergeser ke arah kiri. 

Mengapa asam-asam tersebut asam?

Dalam setiap kasus, ikatan antara oksigen dan oksigen pada -OH terputus. Sehingga hanya sisa molekul yang dilambangkan sebagai "X":

                                   

Jadi bila ikatan yang sama putus dalam setiap kasus, mengapa senyawa asam karboksilat, fenol dan alkohol.menghasilkan tingkat asam yang berbeda beda? Perbedaan kekuatan asam antara asam karboksilat, fenol dan alkohol.

Dua faktor yang mempengaruhi ionisasi dari asam adalah:

- Kekuatan dari ikatan yang diputuskan

- Kestabilan ion yang terbentuk

        Dalam kasus ini,  memutus ikatan dari molekul yang sama (antara O dan H) jadi bisa dianggap kekuatan ikatan yang diputuskan adalah sama. Faktor yang paling penting dalam menentukan kekuatan relatif dari molekul adalah pada sifat dari ion ion yang terbentuk. Yang dibandingkan adalah sifat dari anion (ion negatif) yang berbeda-beda.

Perbedaan Kekuatan Basa

Dua faktor yang mempengaruhi kekuatan dari sebuah basa adalah:

- Kemudahan pasangan bebas mengikat ion hidrogen,

- Kestabilan dari ion yang terbentuk.

Mengapa Amin primer alifatik merupakan basa yang lebih kuat dari amonia?

Metilamin memiliki struktur:

                                                         

        Perbedaannya dengan amonia hanyalah adanya CH₃ pada metil amin. Golongan alkil memiliki kecenderungan untuk mendoron elektron menjauh dari mereka. Ini berarti akan adanya sejumlah muatan negatif tambahan disekitar atom nitrogen. Muatan negatif tambahan tersebut membuat pasangan bebas lebih menarik atom hidrogen. Semakin negatif nitrogen semakin mudah terikatnya ion hidrogen

                                        

PERTANYAAN :

1. Mengapa fenol lebih lemah daripada asam etanoik? 

2. Mengapa asam etanoik lebih lemah dari asam metanoik?

3. Bandingkan kestabilan antara ion metilamonium dengan ion amonium berdasarkan gambar dibawah ini !

                                        

Referensi :

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

Kotz., John. C., Purcel. K.F. 1987. New York : Chemistry and Chemical Reactivity, Saunders College Publishing.