Kimia organik fisik

1. Elektronegativitas

       Ekektronegativitas adalah ukuran penarikan suatu atom terhadap elektron pada ikatan kimia. Semakin tinggi elektronegativitas suatu atom, semakin kuat gaya tarik elektron yang berikatan. Kecenderungan skala elektonegativitas atom-atom unsur dalam tabel periodik unsur menunjukkan perubahan yang relatif kontinu. Unsur-unsur yang terletak pada satu golongan mempunyai harga elektronegativitas yang semakin menurun dengan naiknya nomor atom. Sedangkan dalam satu periode, umumnya naik dengan naiknya nomor atom.

2. Ikatan Hidrogen

       Ikatan hidrogen adalah gaya tarik menarik antara atom hidrogen yang terikat pada suatu atom berkeelektronegatifan besar darimolekul lain disekitarnya. Suatu gaya antar molekul yang relatif kuat terdapat dalam senyawa hidrogen dengan unsur-unsur yang mempunyai keelektronegatifan besar, yaitu flourin (F), oksigen (O), dan Nitrogen (N). Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas (lone pair electron). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan berpariasi. Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan keelektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk. Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa.

3. Gata Van der Waals

       Gaya van der Waals termasuk gaya tarik menarik dan tolak menolak antara atom, molekul, dan permukaan serta antar molekul lainnya. Yang menyebabkan berbeda adalah ikatan kovalen dan ionik yang disebabkan oleh korelasi dalam polarisasi fluktuasi partikel terdekat. Gaya van der Waals relatif lebih lemah dibandingkan ikatan kovalen. Istilah gaya van der Waals mencakup beberapa istilah berikut :

1.Gaya antara dua dipol permanen

2.Gaya antara suatu dipol permanen dan dipol induksi (gaya Debye)

3.Gaya antara dua dipol induksi sementara (gaya dispersi London)

4. Polarizabilitas

        Kepolaran suatu senyawa dapat dipengaruhi oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antar atom-atom yang berkaitan dengan bentuk molekul. Senyawa dikatakan bersifat polar apabila selisih keelektronegatifan antaratom penyusunnya semakin besar. Dan selain itu ketidaksimetrisan bentuk molekul juga mengakibatkan senyawa bersifat polar. Dengan adanya muatan electron yang tidak seimbang antaratom yang tidak seimbang antaratom dalam senyawa polar mengakibatkan terjadinya suatu kutub (dipole). Maka dari itu pasangan electron yang digunakan untuk membentuk ikatan kovalen polar lebih kuat tertarik pada salah satu atom.

Namun sebaliknya, senyawa dikatakan bersifat nonpolarapabila terbentuk dari atom sejenis atau senyawa yang distribusi muatannya simetris.

      Gaya London ini adalah merupakan gaya tarik-menarik antarmolekul nonpolarakibat adanya dipol terimbas yang ditimbulkan oleh perpindahan electron dari satu orbital yang lain membentuk dipol sesaat. Gaya London ini mengakibatkan molekul nonpolar yang bersifat agak polar. Kemudahan suatu molekul menghasilkan dipol sesaat yang dapat mengimbas ke molekul disekitarnya yang disebut denganPolarisabilitas.Polarisabilitas ini berkaitan dengan massa molekul relative (Mr) dan bentuk molekul. Apabila massa molekul relative semakin besar, molekul semakin mudah mengalami polaritas sehinggaGaya London semakin kuat. Dengan massa molekul relative yang sama besar, molekul yang bentuknya panjang akan lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan dengan molekul yang kecil, kompak, dan simetris. Maka semakin mudah molekul mengalami polarisasi, maka semakin tinggi pula titik didih dan titik lelehnya. Maka dari itu, apabila massa molekul relative zat semakin besar maka titik didih lelehnya semakin tinggi.

5. Gugus Fungsi

      Gugus fungsi adalah gugus atom dalam molekul yang menentukan ciri atau sifat suatu senyawa.  Gugus fungsi ini merupakan atom selain atomkarbon dan atom hidrogen dalam senyawa hidrokarbon dan membentuk ikatan rangkap. Adapun bagian-bagiandari molekul yang hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen saja serta hanya mengandung ikatan tunggal saja disebut gugus-gugus non fungsional. Berikut ini contoh gugus fungsi :

6. Efek Induksi

     Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyakkea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya.

7. Resonansi

      Resonansi adalah delokalisasi elektron pada molekul atau ion poliatomik tertentu dimana ikatannya tidak dapat dituliskan dalam satu struktur Lewis. Strukturmolekul atau ion yang mempunyai delokaliasi elektron disebut dengan struktur resonan.Masing-masing struktur resonan dapat melambangkanstruktur Lewis, dengan hanya satuikatan kovalenantara masing-masing pasangan atom. Beberapa struktur Lewis digunakan bersama-sama untuk menjelaskan struktur molekul. Namun struktur tersebut tidak tetap, melainkan ada sebuah osilasi antara ikatan rangkap dengan elektron, saling berbolak-balik. Maka dari itu disebut dengan resonansi. Struktur yang sebenarnya mungkin saja adalah peralihan dari dua struktur resonan.Bentuk peralihan (intermediet) daristruktut resonan disebut dengan hibrida resonan.Resonansi dalam kimia diberi simbol garis dengan dua arah panah (↔). Perhatikan contoh resonansiozon (O3) berikut ini :

Pada ozon, terdapat perpindahan elektron antar inti yang dijelaskan dengan anak panah. Perhatikan gambar berikut:

8. Hiperkonjugasi

     Hiperkonjugasi adalah ikatan C – C apabila mengikat atom lagi dengan ikatan. Rangkap2 atau 3C-C kecil dari pada C-C perhitungan karena adanya pengaruh ikatan rangkap dua atau tiga yaitu elektron. atau pengaruhhiperkonjugasi. Terjadi semacam resonansi. Gejala ini disebut hiperkonjugasi yaitu karena adanya pergeseran elektron sehingga tidak berikatan secara parsial(atom H berdekatan) “no bond resonance” sehingga sering pula disebut konjugasi.Seakan-akan mirip jarak ikatan rangkap tetapi tidak 100% hanya diantaranya.

9.Tautometri

      Tautom senyawa-senyawa organik yang dapat melakukan reaksi antar ubahan yang disebut tautomerisasi. Seperti yang umumnya dijumpai, reaksi ini dihasilkan oleh perpindahan atomhi drogen atau prooton yang diikuti dengan pergantian ikatan tunggal dengan ikatan ganda di sebelahnya. Pasangan tautomer yang umum adalah :

*.keton-enol, misalny aaseton

*.amida- asam imidat, misalnya selama reaksi hidrolisis nitril.

*.laktam-laktim, sebuah tautomerisme amida-asam imidat pada cincin heterosiklik, misalnya pada nukleo basa guanina,timina, dan sitosina

*.enamina-imina

10. Regangan Ruang

      Sebuah meterial memiliki bentuk yang tetapdan dapat berubah bentuknya karenategangan. Besar perubahan yang terjadi disebut deformasi, perbandingan deformasi yang terjadi dengan ukuran awal disebut dengan regangan. Jika tegangan yang terjadicukup rendah (atau regangan yang dikenakan rendah), hampir semua material padat berperilaku dengan cara regangan yang terjadi secara langsung berbandingan dengan besar tegangan; koefisien dari hasil perbandingan tersebut disebut modulus elastisitas. Daerah deformasi ini dikenal sebagai daerah elastis linear.Terdapat empat model utama yang menggambarkan respons material padat terhadap tegangan yang diterapkan;

1.Elastis – Ketika tegangan dilepaskan, material kembali ke keadaan dan bentuk awal. material elastis linear, yaitu deformasi sebanding dengan beban yang diterapkan, dapat digambarkan oleh persamaan elastis linear seperti hukum Hooke.

2.Viskoelastis – Perilaku ini ditunjukan oleh keseluruhan deformasi (perubahan bentuk) secara statik maupun dinamik. Deformasi dapat terjadi karena tarikan, tekanan , atau tegangan geser, atau kombinasi dari dua atau tiga tegangan tersebut. bahan viskoelastis adalah ketika tegangan dihilangkan, bahan tersebut tidak segera dan tidak dapat langsung kembali kebentuksemula.

3.Plastis – Material mengalami deformasi plastis saat tegangan yang diterapkan melebihi besar tegangan leleh material, sehingga material tidak kembali ke keadaan awal dan berubah secara permanen.

4.Termoelastis - Perilaku ini memperhatikan perilaku bahan yang tidak dalam keadaan isotermal ataupun adiabatik. Teori yang paling sederhana melibatkan hukum fouriertentang perpindahan panas.