Kali ini, Quipper Blog mau mengajak kamu yang berasal dari jurusan IPA untuk belajar Kimia, khususnya materi Senyawa Karbon. Ayo, siapa yang belum paham banget sama materi ini? Biar kamu enggak galau dan bingung lagi tentang apa sih senyawa karbon itu, yuk langsung saja kepoin pembahasan lengkapnya di bawah ini!
A. Pengertian Senyawa Karbon
Sebelum membahas detail tentang senyawa karbon, tentu kamu harus tahu dulu ya apa itu pengertiannya. Senyawa karbon adalah senyawa yang komponen utamanya tersusun dari atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), dan unsur organik lainnya.
Karbon merupakan komponen terbesar dalam senyawa ini. Hal ini disebabkan oleh keistimewaan atom karbon. Elektron valensi atom karbon yang berjumlah 4, memungkinkan karbon dapat mengikat 4 atom karbon atau unsur lainnya.
Karbon juga bisa membentuk ikatan tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga, lho, Quipperian. Keistimewaan ini membuat atom karbon mampu membentuk rantai karbon.
B. Penggolongan Senyawa Karbon
Karena kemampuan atom karbon yang bisa membentuk rantai karbon dan mengikat gugus fungsi yang beragam, senyawa karbon pun memiliki cakupan yang luas. Nah, supaya lebih mudah mempelajarinya, senyawa karbon digolongkan berdasarkan gugus fungsi yang dimiliki.
Berdasarkan gugus fungsinya, inilah penggolongan senyawa karbon:
Supaya kamu lebih gampang lagi untuk mengingatnya, Quipper Blog punya SUPER alias Solusi Quipper, nih.
C. Golongan Senyawa Karbon dan Karakteristiknya
1. Alkohol (Alkanol)
a. Pengertian dan Penggolongan Alkohol
Alkohol merupakan senyawa karbon dengan gugus fungsi -OH (gugus hidroksi). Rumus umumnya ialah R- OH. Alkohol gampang larut dalam air dan titik didihnya relatif tinggi, karena adanya ikatan hidrogen. Berdasarkan letak gugus hidroksinya, alkohol dibedakan jadi 3 jenis, yakni alkohol primer, sekunder, dan tersier.
b. Tata Nama Senyawa Alkohol
Menurut IUPAC, tata nama alkohol adalah sebagai berikut.
- Rantai terpanjang yang menjadi nama alkoholnya harus mengikat gugus fungsi －OH.
- Penomoran atom karbon dimulai dari yang paling dekat dengan atom karbon pengikat gugus fungsi －OH.
- Jika terdapat lebih dari satu gugus hidroksil, digunakan penandaan di, tri, dan seterusnya sebelum akhiran -ol.
c. Reaksi pada Alkohol
2. Eter (Alkoksi Alkana)
a. Pengertian Eter
Eter ialah senyawa karbon dengan rumus molekul R-O-R’, dengan R dan R’ merupakan gugus alkil, baik alkil sejenis atau tidak. Atom oksigen pada rumus molekul eter bertindak sebagai gugus fungsi. Eter sukar larut dalam air, karena sifatnya yang nonpolar. Eter bersifat mudah terbakar dan titik didihnya relatif rendah.
b. Tata Nama Eter
Menurut IUPAC, tata nama eter adalah sebagai berikut.
- Rantai karbon terpendek yang mengikat gugus fungsi –O– ditetapkan sebagai gugus fungsi alkoksinya.
- Rantai karbon yang lebih panjang diberi nama sesuai senyawa alkananya. Untuk nama trivial, penamaan eter dilakukan dengan menyebutkan nama kedua gugus alkil yang mengapit gugus –O–, kemudian diberi akhiran eter.
c. Reaksi pada Eter
3. Aldehid (Alkanal)
a. Pengertian Aldehid
Nah, kalau aldehid ialah senyawa karbon dengan rumus molekul R－CHO yang mengandung gugus karbonil. Gugus karbonil adalah suatu gugus fungsi yang terdiri atas sebuah atom karbon dan atom oksigen yang berikatan rangkap.
Aldehid bisa larut dalam air, karena sifatnya yang polar, Quipperian. Aldehid juga bisa dioksidasi oleh pereaksi Fehling dan Tollens. Dengan pereaksi Fehling, aldehid menghasilkan endapan merah bata. Sementara dengan pereaksi Tollens, aldehid menghasilkan cermin perak.
b. Tata Nama Aldehid
Menurut IUPAC, tata nama aldehid adalah sebagai berikut.
- Rantai terpanjang yang menjadi nama alkanalnya harus mengikat gugus － CHO.
- Penomoran atom karbon dimulai dari atom karbon pengikat gugus － CHO.
4. Keton (Alkanon)
a. Pengertian Keton
Kalau keton merupakan senyawa karbon dengan rumus umum R–CO–R’. Keton disebut juga sebagai senyawa karbonil karena memiliki gugus fungsi C= O. Keton dapat dibuat dari oksidasi alkohol sekunder. Keton tidak dapat dioksidasi oleh pereaksi Fehling dan Tollens, sehingga dapat dibedakan dari aldehid.
b. Tata Nama Keton
Menurut IUPAC, tata nama keton adalah sebagai berikut.
- Rantai karbon terpanjang yang menjadi nama alkanon harus mencakup gugus fungsi –CO–.
- Atom C gugus karbonil harus memiliki nomor serendah mungkin. Untuk nama trivial keton, kedua gugus alkil yang terikat pada gugus karbonil disebutkan terlebih dahulu menurut alfabet, kemudian diikuti dengan kata keton.
5. Asam Karboksilat (Asam Alkanoat)
a. Pengertian Asam Karboksilat
Asam karboksilat adalah senyawa karbon dengan rumus umum R－COOH (gugus karboksil). Gugus karboksil yang terdapat pada asam karboksilat merupakan gabungan dari gugus karbonil dan gugus hidroksil. Asam karboksilat dapat dibuat melalui oksidasi kuat alkohol primer. Asam karboksilat bersifat larut dalam air, karena sifatnya yang polar.
b. Tata Nama Asam Karboksilat
Menurut IUPAC, tata nama asam karboksilat adalah sebagai berikut.
- Mengganti akhiran -ana dengan -anoat pada rantai karbon terpanjang pengikat gugus karboksil.
- Memberi awalan asam pada nama alkanoatnya.
c. Reaksi pada Asam Karboksilat
6. Ester (Alkil Alkanoat)
a. Pengertian Ester
Ester merupakan senyawa kabron dengan rumus umum R－COO－R’. Ester dapat dibuat dengan mereaksikan alkohol dengan asam karboksilat. Reaksi pembentukan ester disebut sebagai reaksi esterifikasi yang mengikuti persamaan berikut.
R－COOH + R’－OH → R－COO－R’ + H2O
b. Tata Nama Ester
Menurut IUPAC, penamaan ester dilakukan dengan menyebutkan gugus alkilnya terlebih dahulu, kemudian diikuti dengan gugus alkanoat.
c. Reaksi pada Ester
Nah, Quipperian, salah satu reaksi substitusi pada ester yang penting adalah reaksi trigliserida basa yang menghasilkan sabun (garam alkanoat) dan gliserol. Reaksi ini disebut dengan reaksi penyabunan atau saponifikasi yang mengikuti persamaan berikut.
7. Alkil Halida (Haloalkana)
a. Pengertian Alkil Halida
Alkil halida adalah senyawa turunan alkana yang terbentuk dari reaksi substitusi atom hidrogen oleh unsur dari golongan halogen (golongan VII A). Rumus umumnya adalah R－X, dengan X adalah halogen (F, Cl, Br, I)
b. Tata Nama Alkil Halida
Menurut IUPAC, tata nama alkil halida adalah sebagai berikut.
- Rantai terpanjang yang memiliki gugus -X dipilih sebagai rantai utama. Nomor gugus -X dibuat serendah mungkin.
- Jika ada lebih dari 1 jenis atom halogen, urutan penomoran didasarkan pada tingkat kereaktifan halogen, sedangkan penamaan berdasarkan urutan abjad.
- Jika jumlah atom sejenis lebih dari satu, digunakan awalan di-, tri-, dan seterusnya.
D. Isomer pada Senyawa Karbon
Selanjutnya, Quipper Blog akan mengajak kamu untuk membahas isomer pada senyawa karbon. Apa itu isomer? Isomer adalah senyawa dengan rumus molekul atau atom penyusun sama, tetapi punya struktur yang berbeda. Keisomeran yang terjadi pada senyawa-senyawa karbon ialah isomer struktur dan isomer ruang.
1) Isomer Struktur
Isomer struktur bisa berupa isomer angka, isomer posisi, dan isomer gugus fungsi. Berikut penjelasannya, Quipperian.
- Isomer rangka adalah dua senyawa dengan rumus molekul yang sama, tetapi rantai utamanya berbeda. Contoh: n-butana dengan 2-metil propana.
- Isomer posisi adalah dua senyawa dengan rumus molekul dan rantai induk yang sama, tetapi posisi gugus fungsinya berbeda. Contoh: 1-propanol dengan 2-propanol.
- Isomer fungsi adalah isomer yang rumus molekulnya sama, tetapi gugus fungsinya berbeda. Contoh: propanal dengan propanon (aldehid dan keton).
Satu hal yang perlu kamu ingat ialah pada isomer rangka yang berbeda susunan / kerangka rantai karbonnya. Sedangkan pada isomer posisi yang berubah posisi gugus fungsinya.
2) Isomer Ruang
Isomer ruang dapat berupa isomer geometri dan isomer optik.
- Isomer geometri adalah isomer yang terjadi pada senyawa yang mempunyai bagian molekul tetap, seperti ikatan rangkap atau cincin. Ada dua bentuk isomer geometri, yaitu bentuk cis dan trans. Senyawa cis terbentuk ketika gugus sejenis berada di satu sisi. Sementara senyawa trans terbentuk ketika gugus sejenis berada di sisi yang berseberangan. Contoh: cis－ dikloro etena dan trans－dikloro etena.
- Isomer optik adalah isomer yang terjadi pada senyawa yang mempunyai atom karbon asimetris atau atom karbon kiral (C kiral). C kiral artinya atom karbon tersebut mengikat 4 gugus atau unsur yang berbeda. Senyawa dengan isomer optik disebut senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif memiliki ciri dapat memutar bidang polarisasi. Contoh: asam amino alanin dengan rumus molekul CH(NH2)(COO)(CH3).
E. Reaksi Senyawa Karbon
Setelah membahas pengertian, penggolongan, dan karakteristiknya, sekarang Quipper Blog mau membahas reaksi senyawa karbon, nih. Berikut ini ialah reaksi-reaksi umum yang terjadi pada senyawa karbon.
F. Contoh Soal Senyawa Karbon
Nah, biar kamu makin afdol belajarnya, sekarang Quipper Blog akan memberikan contoh soal, nih. Mudah-mudahan kamu bisa menemukan jawabannya dengan benar, ya!
Jumlah maksimum isomer optik yang dapat dimiliki oleh suatu senyawa dapat ditentukan berdasarkan jumlah atom C asimetris atau C kiral yang dimiliki. Jumlah maksimum isomer optik = 2n dengan n adalah jumlah atom C kiral.
Jika jumlah maksimum isomer optik untuk senyawa 2-metil-2,4-dihidroksi pentana dan 2,4-dihidroksi pentana dinyatakan sebagai p dan q berturut – turut, maka pernyataan yang tepat adalah…
A. p = q
B. p > q
C. p < q
D. p = 2q
E. p = 4q
Jawaban: C
