Macam Macam Gugus Fungsi Senyawa Karbon

Gugus fungsi adalah gugus pembawa sifat atau ciri khas suatu senyawa karbon. Gugus fungsi senyawa karbon dapat dibedakan dan di golongkan berbagai macam. Banyaknya senyawa karbon memiliki sifat yang sama dari reaksi-reaksinya karena terjadinya gugus fungsional yang terdapat dalam molekul senyawa.

Gugus fungsi yang merupakan bagian dari reaktif senyawa ternyata menentukan sifat fisika dan kimia. Sedangkan, senyawa karbon adalah senyawa yang memiliki komponen utama terdiri dari atom-atom. berikut ini beberapa golongan senyawa karbon berdasarkan gugus fungsinya.

1. Alkohol

Alkohol memiliki hidrosil (-OH) yang mudah larut dalam air dengan titik didih yang relatif tinggi karena adanya ikatan hidrogen.

Tata nama alkohol

• Penamaan berdasarkan IUPAC, namanya diturunkan dari nama alkana yang sesuai, dengan mengganti akhiran a menjadi ol

Contohnya :

⁴CH₃ – ³CH₂ – ²CH₂ – ¹CH₂ – OH : 1-butanol

⁵CH₃ – ⁴CH₂ – ³CH₂ – ²CH – ¹CH₃

I

OH : 2 pentanol bukan 4 pentanol

• Penamaan berdasarkan nama Trivial sering disebut dengan alkil alkohol, yaitu dengan menyebut nama gugus alkil yang terikat pada gugus -OH kemudian diikuti kata alkohol.

Contoh :

CH₃ – CH₂ – OH : etil alkohol

CH₃ – CH₂ – CH₂ – OH propil alkohol

Klasifikasi alkohol

Berdasarkan jenis atom C yang mengikat gugus -OH, alkohol digolongkan menjadi tiga, yaitu :

• Alkohol primer (1^o) ⇒ gugus -OH terikat pada atom C primer. Atom C primer adalah atom karbon yang mengikat satu atom C lain.
• alkohol sekunder (2^o) ⇒ gugus -OH terikat pada atom C sekunder atom C sekunder adalah atom C yang mengikat dua atom C lain.
• Alkohol tersier (3^o) ⇒ gugus -OH terikat pada karbon tersier. Atom C tersier adalah atom C yang mengikat tiga atom C lain.

Reaksi Alkohol

• Reaksi alkohol dengan logam natrium : alkohol bereaksi dengan logam Na menghasilkan alkoksida da fas hidrogen.
• Esterifikasi : Alkohol dengan asan karboksilat bereaksi membentuk ester.
• Reaksi substitusi alkohol dengan hidrogen halida : Alkohol dapat bereaksi dengan hidrogen halida membentuk haloalkana.
• Reaksi dehidrasi alkohol : Dehidrasi artinya pelepasan molekul air. Jika alkohol dipanaskan dengan H₂SO₄ pekat, akan mengalami dehidrasi menjadi eter atau alkena.
  • Pemanasan pada suhu sekitar 130^oC akan menghasilkan eter.
  • Pemanasan pada suhu sekitar 180^oC akan menghasilkan alkena.
• Oksidasi alkohol : Alkohol sederhana dapat teroksidasi (mudah terbakar) membentuk gas karbon dioksida dan uap air.
  • Alkohol primer dioksidasi membentuk aldehid, dan jika dioksidasi lebih lanjut menjadi asam karboksilat.
  • Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton.
  • Alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.

Sifat – sifat alkohol

• Memiliki titik didih yang tinggi, karena adanya ikatan hidrogen atas molekulnya
• Mudah terbakar

Kegunaan alkohol

• Metanol, di industri digunakan sebagai bahan baku pembuatan formadehid, sebagai cairan antibeku dan pelarut lemak.
• Etanol, digunakan sebagai desinfektan (etanol 70%) yang memiliki kemampuan pembunuh kuman terbaik isopropil alkohol adalah obat gosok yang umum digunakan.
• gliserol digunakan untuk pelembab dan pelembut pada lotion kosmetik.
• Etilen glikol digunakan sebagai antifreeze pada radiator.

2. Eter

Eter adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus R—O—R’, dengan R dapat berupa alkil maupun aril. Contoh senyawa eter yang paling umum adalah pelarut dan anestetik dietil eter (etoksietana, CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃).

Tata nama eter

• Penamaan berdasarkan IUPAC ⇒ alkohol alkana. Tata nama dilakukan dengan dua cara, yaitu menetapkan alkil yang lebih kecil sebagai alkoksil dan alkil yang lebih besar.
• Penamaan berdasarkan trivial ⇒ alkil alkil eter. Penamaan dilakukan dengan menyebutkan kedua nama alkil yang terikat pada gugus – O – dan diikuti dengan kata eter (dalam tiga kata yang terpisah).

Reaksi eter

• Eter mudah terbakar membentuk gas karbon dioksida dab uap air.
• Eter tidak beraksi dengan logam natrium
• Eter terurai oleh asam halida, terutama oleh HI
• Eter dapat bereaksi dengan alkil halida membentuk alkohol dan haloalkana

Sifat-sifat eter

• Eter tidak membentuk ikatan hidrogen antarmolekulnya, sehingga eter lebih mudah menguap dibandingkan alkohol dengan M, sama
• Pada umumnya eter tidak bercampur dengan air.
• Eter lebih besar sukar larut dalam air daripada alkohol

Kegunaan eter

• Dietil eter (etoksi etana) secara luas dipakai sebagai pelarut untuk lemak, lilin, atau zat-zat lain yang kurang larut dalam air. Selain itu juga, digunakan untuk obat bius (anestesi) pada operasi.
• MTBE (metil tersier butil eter) digunakan untuk menaikkan anga oktan dalam bensin (meningkatkan mutu bensin).

3. Aldehid

Aldehid merupakan kelompok senyawa dengan gugus karbonil (C=O) yang berikatan dengan atom hidrogen pada ujung rantai.

Tata nama aldehid

• Penamaan berdasarkan IUPAC

diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran a menjadi al. Tata nama aldehid sana seperti tatanama alkohol, tetapi posisi gugus fungsi (-COH) tidak perlu dinyatakan letaknya dengan angka. Hal itu dikarenakan selalu menjadi atom karbon nomor satu.

Contoh :

⁵CH₃ – ⁴CH – ³CH₂–¹CHO : pentanal

⁵CH₃ – ⁴CH – ³CH₂– ²CH – CH₃

I

¹COH : 2 metilpentanal

• Tata nama Trivial

Tata nama trivial aldehid diturunkan dari nama lazim asam karboksilat yang sesuai, dengan mengganti akhiran at menjadi aldehida dan membuang kata asam. Misalnya asam format nama lazimnya adalah formaldehida.

Contoh :

⁵CH₃–⁴CH-³CH₂–²CH₂–¹CHO

I

CH₃ : nama trivial : 4 metilvaleraldehid

Reaksi aldehid

• Reaksi oksidasi

Aldehida mudah dioksidasi menjadi asam karboksilat. Jadi aldehida merupakan reduktor kuat, sehingga dapat mereduksi ion CU²⁺ (pereaksi tollens) yang menghasilkan endapan merah bata, dan dapat mereduksi ion Ag⁺ (pereaksi Tollens) yang membebaskan unsur perak (Ag).

• Adisi hidrogen / Hidrogenasi (reduksi)

Adanya ikatan rangkap pada aldehid (-C=O) menyebabkan aldehid dapat diadisi gas hidrogen membentuk alkohol primer.

Kegunaan aldehid

• Formaldehida (HCHO), senyawa aldehida banyak memiliki kegunaan, diantaranya:
  • Untuk membuat formalin, yaitu larutan 40% formaldehida dalam air. Formalin ini dapat digunakan untuk mengawetkan preparat biologi dan dapat mengawetkan mayat, tetapi tidak untuk mengawetkan makanan.
  • Untuk membuat berbagai jenis plastik termoset (plastik yang tidak meleleh pada pemanasan).
  • CH₂CHO (asetaldehida), digunakan sebagai bahan pengawet.

4. Keton

Keton adalah hasil akhir dari metabolit lemak. Di dalam tubuh lemak di pecah menjadi asam lemak hingga senyawa kimia terkecil yaitu keton. Bila di dalam tubuh cadangan energi yang berasal dari karbohidrat habis, maka tubuh akan memakai cadangan lain yaitu lemak.

Tata nama keton

• Penamaan berdasarkan IUPAC

Penamaan berdasarkan IUPAC diturunkan dari nama alkana yang sesuai yaitu dengan mengganti akhiran a menjadi on.

Contoh :

• Tata nama trivial keton adalah alkil alkil keton. Kedua gugus alkil disebut secara terpisah lalu pada namanya diakhiri dengan kata keton.

Contoh ;

CH₃-CO-CH₂-CH₃ : metil etil keton

CH₃-CH₂-CO-CH₂-CH₃ : dietil keton

Reaksi keton

• Oksidasi

Keton adalah reduktor lemah (sulit oksidasi) daripada aldehida. Zat-zat pengoksidasi lemah seperti pereaksi tollens dan fehing tidak dapat mengoksidasi keton.

• Adisi hidrogen

Reduksi keton menghasilkan alkohol sekunder.

Kegunaan keton

• Aseton (propanon) digunakan untuk membersihkan pewarna kuku, sebagai pelarut untuk lilin, plastik, dan sirlak.
• Beberapa keton siklik merupakan bahan untuk membuat parfum karena berbau harum.

5. Asam karboksilat

Asam karboksilat merupakan senyawa organik turunan alkana dengan gugus fungsi -COOH dan rumus umum CnH2nO2. Gugus fungsi -COOH memiliki nama lain gugus karboksil yang merupakan gabungan dari gugus karbonil (-CO-) dan gugus hidroksil (-OH).

Tata nama asam karboksilat

• Penamaan berdasarkan IUPAC

Diturunkan dari nama alkana yang sesuai yaitu dengan mengganti akhiran a menjadi oat dan memberi awalam asam.

• Tata nama trivial

Tata nama trivial pada asam karboksilat dilihat berdasarkan jumlah atom C-nya. berikut adalah nama trivial dari asam karboksilat sesuai jumlah C-nya.

Contoh :

• Nama iupac : asam 2-metilbutanoat
• Nama trivial : asam 2-metilbutirat

Reaksi asam karboksilat

• Asam karboksilat bereaksi dengan basa membentuk garam (reaksi penetralan).
• Asam karboksilat bereaksi dengan alkohol membentuk ester (esterifikasi) dengan katalis asam sulfat pekat.

Kegunaan asam karboksilat

• Asam format digunakan pada industri tekstil, dan penyamakan kulit dan di perkebunan karet untuk menggumpalkan lateks (getah pohon karet).
• Asam asetat atau asam cuka digunakan pada makanan. Kadar asam asetat yang terdapat dalam cuka makanan sekitar 20-25%.
• Asam metanoat digunakan untuk peracikan obat (aspirin), menggumpalkan getah karet (lateks), dan membasmi hama.
• Asam benzoat (asam karboksilat aromatik) digunakan sebagai bahan pengawet pada makanan, seperti kecap, saos tomat, dan minuman dari buah-buahan.

6. Ester

Ester adalah suatu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu (atau lebih) atom hidrogen pada gugus karboksil dengan suatu gugus organik (biasa dilambangkan dengan R’).

Tata nama ester

• Tata nama IUPAC

Penamaan IUPAC alkil alkanoat yang menjadi alkil adalah gugus karbon yang terikat langsung pada atom O (gugus R), sedangkan alkanoat adalha gugus R-COO-. Atom C gugus fungsi masuk ke dalam bagian alkanoat.

CH₃-CH₂-COO-CH₃ : metil propanoat

• Tata nama trivial

tata nama trivial pada ester memakai aturan alkil alkil ester. Jadi pada tata nama ini -COO- disebut sebagai ester.

Contoh :

CH₃-CH₂-COO-CH₃ : etil metil ester

Pembuatan ester

Ester dapat dibuat dari asam karboksilat dan alkohol dengan pengaruh asam sulfat pekat. Reaksi ini disebut reaksi pengesteran (esterifikasi) dan merupakan reaksi kesetimbangan. R-COOH+R-OH ⇄ R-COO-R+H₂O.

Sifat ester

• Ester dapat terhidrolisis dengan suasana asam dapat alkohol dan asam karboksilat. Reaksi hidrolisis itu adalah kebalikan dari reaksi esterifikasi. Hidrolisis lemak atau minyak menghasilkan gliserol dn asam-asam lemak.
• Ester sedikit larut dalam air
• ester berbau harum dan banyak terdapat dalam buah-buahan

Kegunaan ester

• Senyawa ester mempunyai aroma yang sedap dan harum banyak terdapat pada bunga atau buah-buahan makan sering disebut eter buah-buahan.
• Lilin (wax, bukan lilin parafin) termasuk ester dari asam karboksilat berantai panjang dengan alkohol berantai panjang.
• Ester yang banyak terdapat di alam adalah lemak dan minyak (fat). Beberapa contoh lemak dan minyak adalah lemak sapi, minyak kelapa, minyak jagung, dan minyak kelapa.