ujian akhir semester

UJIAN AKHIR SEMESTER KIMIA ORGANIK FISIK

Nama                           : Silvia lesmiana  (f1c111055))

Nama Kelompok         :  Irma Astriana (f1c111045)

                                       Johan Virnando (f1c111026)

                                       Reno Saputra (f1C111042

PRODI:  KIMIA MURNI

DOSEN: Dr.Syamsurizal

1.Sebagai orang kimia,anda tentu mengenal TNT,yaitu bom yang digunakan dalam medan perang.kalau senyawa tersebut di buat  jelaskan bagaimana mengontrol laju reaksi sekaligus mengontrol termodinamikanya.kemukan pula pendekatan kimia untuk mengendalikan kemungkinan terjadi ledakan.

JAWAB:

Diketahui bahwa sistem kerja bom TNT adalah apabila kedua kutub disatukan akan terjadi ledakan pada detonator,kemudian ledakan detonator akan memicu TNT karna panas yang di hasilkan dari ledakan itu mengurai TNT, dan bereaksi dengan zat campuran lain. Sehingga menimbulkan ledakan yang sangat dahsyat.

Adapun Cara mengontrol laju reaksinya kita harus mengontrol suhunya dimana yang kita ketahui bahan dasar pembuatan bom adalah bahan yang mudah beraksi,dimana pada suhu tinggi dan tekanannya tinggi maka akan terjadi ledakan.

Untuk mengontrol laju reaksi  yang harus dilakukan mengontrol suhu,pada suhu tinggi reaksinya berjalan dengan cepat dan pada suhu rendah laju reaksinya berjalan dengan lambat.

Dalam bom terdapat 2 reaksi yang mengakibatkan bom bisa meledak,yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi.

Dimna reaksi Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih.

 Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil.

Disini untuk menghindari ledakan, kita harus menghindari tumbukan antara inti atom dengan bahan lain dan mencegah reaksi tersebut bereaksi dengan bahan lainnya yang bisa menimbulkan letakan.disini kita harus menghentikan reaksi fisi yang bisa menimbulkan ledakan, dengan cara mengendalikan neutron dengan menaikan dan menurunkan batang pengaduk yang disisipkan dalam pipa bahan peledak,pengendali ini dapat dimasukan dalam pipa bahan peledak agar reaksi fisi berhenti.jika massa massa terlalu besar jumlah inti atom yang pecah secara cepat bisa menimbulkan ledakan.

        

2.Reaksi-reaksi radikal bebas lazimnya sukar dikontrol untuk mendapatkan suatu produk tunggal dalam jumlah banyak,kemukankan apa saja upaya  yang dapat anda lakukan untuk mengendalikan laju propagasi reaksi,berikan contoh reaksinya.

JAWAB:

Reaksi radikal tidak bergantungpada panjang rantai sehingga semua tahap propagasi dapat dikarakterisasi dengan menggunakan konstanta laju rx yg sama yaitu Ka. Upaya mengendalikan laju propagasi rx dengan mengontrol konsentrasi monomer.

Yang perlu dikontrol dan untuk mengendalikan laju propogasi adalah mengontrol suhu dan tekanan,jika suhu dan tekanan tinggi maka laju progasinya berjalan dengan cepat dan pembentukan radikel bebas pun menjadi cepat yang menggakibatkan radikal bebas menyerang reaktan yang menghasilkan molekul produk,sedangkan pada suhu dan temperatur rendah reaksi laju propagasi berjalan dengan lambat dan cenderung stabil.

Contoh reaksinya:                                

             H            H                           H          H                    

R-CH₂-C^O +H₂C=C             R-CH₂-C-CH₂-C^O

             X             X                           X         X

H^O+CH₃-O-H              CH₃-O-H              CH₃+H₂O

4.Buat lah senyawa 3-metil heksanol dengan menggunakan senyawa etana sebagai bahan dasar.

JAWAB:  awalnya etana direaksikan dengan reagen grignard,lalu di reaksikan kembali dengan ester,,,menggunakan katalis NaOH.

CH₃-CH₃ +MgCl                                 CH₃-CH₂-MgCl + H*

CH₃-CH₂-MgCl + (ester)CH₃-CH₂-CH₂-COO-CH₃        NaOH          CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₂COH + Mg +NaCl

                                            

5.Jelaskan peran kimia organik fisik dalam menjelaskan kemudahan suatu senyawa organik mengalami sublimasi.Beri contoh senyawa organiknya.

JAWAB:

Sublimasi adalah perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Misalkan es yang langsung menguap tanpa mencair terlebih dahulu. Pada tekanan normal, kebanyakan benda dan zat memiliki tiga bentuk yang berbeda pada suhu yang berbeda-beda.

Jadi peran kimia organik fisik dalam suatu senyawa organik mengalami sublimasi ini kimia organik fisik menjelaskan pengontrolan suhu nya,jika pada suhu tinggi maka kosentrasinya harus rendah supaya reaksinya menjadi stabil,sedangkan pada suhu rendah maka kosentrasinya akan tinggi,jika kosentrasi tinggi maka partikel-partikelnya tinggi yang mengakibatkan reaksinya tidak stabil.disini kita harus memperhatikan tekanannya juga,bila tekanannya ditambah maka volumenya harus ditambah juga,karana pada tekanan tinggi jika volume kecil kemungkinan bisa terjadi ledakan.

Pada dalam keadaan cair tekanan uapnya sangat rendah, maka pada tekanan atmosfer zat tersebut dalam bentuk cairan sehingga kurang baik untuk disublimasikan. Agar sublimasi dapat dilakukan maka tekanan pada permukaan cairan harus diturunkan.Hal tersebut dapat kita pelajari lebih jelas dalam kimia organik fisik.

Adapun Contoh senyawa organiknya: AlCl₃, NH₄Cl, I₂, As2O₃.

PEMBENTUKAN IKATAN C-C TUNGGAL

PEMBENTUKAN IKATAN C-C TUNGGAL

 

 

     Ikatan C-C tunggal adalah ikatan sigma dan dikatakan terbentuk antara satu hibridisasi orbital dari masing-masing atom karbon.

atau

 

      IKATAN C-C adalah ikatan kovalen antara dua atom karbon. Bentuk yang paling umum adalah ikatan kovalen - ikatan yang terdiri dari dua elektron.

 

HIPERKONJUGASI

 

Hiperkonjugasi adalah ikatan C – C apabila mengikat atom lagi dengan ikatan. Rangkap 2 atau 3

C-C kecil dari pada C-C perhitungan karena adanya pengaruh ikatan rangkap dua atau tiga yaitu elektron. atau pengaruh hiperkonjugasi. 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.

Ex :

Ikatan dalam Etana.

Kedua atom karbon dalam etana adalah tetrahedral.

•Tiap karbon menggunakan 4 orbital sp3 untuk membentuk 4 ikatan kovalen:

     

     H    H
׀       ׀    ׀                 
H –C –C –H
׀      ׀     ׀ 
     H   

          HDalam etana , orbital sp3 adalah hibridisasi orbital , tetapi ikatan tunggal terbentuk antara atom karbon dengan hibridisasi lain memang terjadi ( misalnya sp² ke sp² ). Bahkan, atom karbon dalam ikatan tunggal tidak perlu dari hibridisasi yang sama. Etana, C₂H₆, merupakan contoh paling sederhana dari molekul yang mengandung ikatan karbon-karbon. 

 

Konsep ikatan sigma diperluas untuk menjelaskan interaksi ikatan yang melibatkan ketumpangtindihan cuping tunggal sebuah orbital dengan cuping tunggal lainnya. 

Sebagai contoh, propana dideskripsikan mengandung 10 ikatan sigma, masing-masing untuk dua ikatan C-C dan delapan ikatan C-H. Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lainyang lain (tetangganya).

 

 

 PERTANYAAN :

 PERBEDAAN HIPERKONJUGASI PADA C-C TUNGGAL DAN C=C?

GUGUS PERGI DAN PENGARUH GUGUS TETANGGA

REAKSI SUBSTITUSI

Reaksi substitusi adalah reaksi dimana atom, ion, atau gugus menggantikan atom, ion, atau gugus lainnya. Karbon ujung suatu alkil halida bermuatan positif parsial

Contoh : .. _∂+ .. _∂- .. ..

HO:ˉ + CH₃CH₂ - :Br: → CH₃CH₂-OH+:Br:^ˉ

¨ ¨ ¨ ¨

Halida disebut gugus pergi ( leaving group ). Halida merupakan gugus pergi yang baik karena ion – ion ini merupakan basa yang sangat lemah. Beda halnya dengan OH¯ yang merupakan basa kuat, sehingga OH¯ bukan gugus pergi yang baik.

Fˉ basa yang lebih kuat dari ion halida lainnya, ikatan C-F lebih kuat C-X, sehingga F bukan gugus pergi yang baik. Jadi halida yang merupakan gugus pergi yang baik adalah Cl, Br, dan I.

Nukleofil ( Nuˉ )

Nukleofil merupakan spesi yang menyerang suatu alkil halida dalam reaksi substitusi atau spesi yang tertarik ke pusat positif ( basa lewis ).

Contoh : OHˉ, CH₃Oˉ, H₂O, CH₃OH, CH₃NH₃

Kebanyakan nukleofil adalah anion, namun beberapa molekul polar yang netral dapat bertindak sebagai nukleofil. Molekul netral tersebut mempunyai pasangan elektron menyendiri yang digunakan untuk membentuk ikatan sigma.

Elektrofil ( E⁺)

Elektrofil merupakan spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat negatif ( asam lewis )

Contoh : H⁺, ZnCl₂

          Pada reaksi substitusi nukleofilik, efek gugus tetangga didefinisikan sebagai gugus yang memberikan suatu reaksi intermediate yang baru pada pusat reaksi. Untuk reaksi substitusi seperti dibawah, X sebagai gugus tetangga berperan dalam penyerangan nukleofilik intramolekul sehingga melepaskan Y sebagai gugus pergi, yang kemudian diikuti oleh substitusi intermolekul.
           

Hasil dari efek gugus tetangga ini ialah pembentukan produk substitusi dengan konfigurasi yang berlawanan dengan konfigurasi yang seharusnya terjadi pada SN2, dimana reaksi SN2 pada umumnya membentuk konfigurasi yang berlawanan dengan substrat. Dengan adanya partisipasi gugus tetangga, konfigurasi produk sama dengan substrat.

masalah;;;;

 mengapa Halida merupakan gugus pergi yang baik?????