BAB II

PEMBAHASAN

ALKIL HALIDA

Halogen alkana juga dikenal sebagai haloalkana atau alkil halida. Halaman ini

menjelaskan pengertian halogenalkana dan membahas sifat-sifat fisiknya. Disini juga akan

dibahas secara ringkas tentang kereaktifan kimiawi dari halogenalkana. Rincian tentang

reaksi-reaksi kimia halogenalkana akan dibahas pada halaman-halaman yang lain.

Pengertian Halogenalkana

Contoh-contoh

Halogenalkana adalah senyawa-senyawa dimana ada satu atau lebih atom hidrogen

pada sebuah alkana yang digantikan oleh atom-atom halogen (fluorin, klorin, bromin atau

iodin). Pada pembahasan tingkat dasar ini, kita hanya membahas tentang senyawa-senyawa

halogenalkana yang hanya mengandung satu atom halogen.

Contoh:

Jenis-jenis halogenalkana

Halogenalkan terdiri dari beberapa kelompok yang berbeda tergantung pada

bagaimana posisi atom halogen dalam rantai atom karbon. Ada beberapa perbedaan sifat

kimia antara berbagai jenis halogealkana.

Halogenalkana primer

Pada halogenalkana primer (1°), atom karbon yang membawa atom halogen hanya

berikatan dengan satu gugus alkil lainnya.

Beberapa contoh halogenalkana primer antara lain sebagai berikut:

Perlu diperhatikan bahwa tidak jadi masalah bagaimanapun kompleksnya gugus

alkil yang terikat. Pada masing-masing contoh di atas, hanya ada satu ikatan terhadap

sebuah gugus alkil dari gugus CH2 yang mengikat halogen.

Terdapat pengecualian dalam hal ini, yakni CH3Br dan metil halida lainnya

seringkali ditemukan sebagai halogenalkana primer walaupun tidak ada gugus alkil yang

terikat pada atom karbon yang membawa halogen.

Halogenalkana sekunder

Pada halogenalkana sekunder (2°), atom karbon yang padanya terikat halogen

berikatan langsung dengan dua gugus alkil yang lain, yang bisa sama atau berbeda.

Contoh-contoh:

Halogenalkana tersier

Pada halogenalkana tersier (3°), atom karbon yang mengikat halogen berikatan

langsung dengan tiga gugus alkil, yang bisa merupakan kombinasi dari gugus akil yang

sama atau berbeda.

Contoh-contoh:

Sifat-sifat fisik halogenalkana

Titik didih

Grafik berikut menunjukkan titik didih dari beberapa halogenalkana sederhana.

Perhatikan bahwa ada tiga dari halogenalkana pada gambar yang memiliki titik didih

di bawah suhu kamar (sekitar 20°C). Ketiga halogenalkana tersebut akan berwujud gas pada

suhu kamar. Semua halogenalkana yang lain kemungkinan ditemukan dalam wujud cair.

Perlu diingat bahwa:

satu-satunya metil halida yang berwujud cair adalah iodometana;

kloroetana merupakan sebuah gas.

Pola-pola titik didih mencerminkan pola-pola gaya tarik antar-molekul.

Gaya-gaya dispersi van der Waals

Gaya tarik ini menjadi lebih kuat apabila molekul lebih panjang dan memiliki lebih

banyak elektron. Ini dapat meningkatkan besarnya dipol-dipol sementara yang terbentuk.

Inilah sebabnya mengapa titik didih meningkat apabila jumlah atom karbon dalam

rantai meningkat. Mari kita ambil contoh untuk tipe halida tertentu, misalnya klorida. Gaya-

gaya dispersi akan menjadi semakin kuat apabila jumlah atom karbon semakin bertambah

dalam rantai (misalnya dari 1 menjadi 2, 3 dan seterusnya). Dibutuhkan lebih banyak energi

untuk mengatasi gaya dispersi tersebut, sehingga titik didih meningkat.

Semakin meningkatnya titik didih dari klorida ke bromida sampai ke iodida (utuk

jumlah atom karbon tertentu) juga disebabkan oleh semakin meningkatnya jumlah elektron

yang menimbulkan gaya dispersi yang lebih besar. Sebagai contoh, terdapat lebih banyak

elektron dalam iodometana dibanding yang terdapat dalam klorometana – anda bisa

menghitungnya sendiri!

Gaya tarik dipol-dipol van der Waals

Ikatan karbon-halogen (selain ikatan karbon-iodin) bersifat polar, karena pasangan

elektron tertarik lebih dekat ke atom halogen dibandng ke atom karbon. Ini disebabkan

karena halogen (kecuali iodin) lebih elektronegatif dibanding karbon.

Nilai keelektronegatifan unsur-unsur halogen dapat dilihat sebagai berikut:

C 2.5 F 4.0

Cl 3.0

Br 2.8

I 2.5

Ini berarti bahwa selain gaya-gaya dispersi, ada juga gaya-gaya lain yang ditimbulkan oleh

gaya tarik antara dipol-dipol permanen (kecuali pada iodin).

Besarnya gaya-tarik dipol-dipol akan berkurang apabila ikatan menjadi semakin

tidak polar (misalnya semakin ke bawah mulai dari klorida sampai bromida terus ke iodida).

Meski demikian, titik didih tetap meningkat! Ini menujukkan bahwa efek gaya tarik dipol-

dipol permanen jauh lebih tidak penting dibanding efek dipol-dipol temporer yang

menimbulkan gaya-gaya dispersi.Besarnya peningkatan jumlah elektron pada iodin

melebihi kehilangan dipol-dipol permanen dalam molekul.

Titik didih beberapa isomer

Contoh-contoh di atas menunjukkan bahwa pada isomer-isomer halogenalkana, titik

didih semakin berkurang dari halogenalkana primer ke halogenalkana sekunder ke

halogenalkana tersier. Penurunan titik didih ini adalah akibat dari menurunnya efektifitas

gaya-gaya dispersi.

Dipol-dipol temporer paling besar untuk molekul yang terpanjang. Gaya-gaya tarik

juga lebih kuat jika molekul-molekul bisa saling berdekatan. Halogenalkana tersier

memiliki struktur yang sangat pendek dan besar sehingga tidak bisa berdekatan dengan

molekul tetangganya.

Kelarutan halogenalkana

Kelarutan dalam air

Halogenalkana sangat sedikit larut dalam air.Agar halogenalkana bisa larut dalam

air, maka gaya tarik antara molekul-molekul halogenalkana harus diputus (gaya dispersi van

der Waals dan gaya-tarik dipol-dipol) demikian juga dengan ikatan hidrogen antara

molekul-molekul air. Pemutusan kedua gaya tarik ini memerlukan energi.

Energi akan dilepaskan apabila gaya tarik terbentuk antara halogenalkana dengan

molekul-molekul air. Gaya-gaya tarik yang terbentuk ini hanya gaya dispersi dan gaya tarik

dipol-dipol. Kedua gaya ikatan ini tidak sama kuatnya dengan ikatan hidrogen sebelumnya

terdapat dalam air, sehingga energi yang dilepaskan lebih kecil dibanding yang digunakan

untuk memisahkan molekul-molekul air.Energi yang terlibat tidak cukup banyak sehingga

halogenalkana hanya sedikit larut dalam air.

Kelarutan dalam pelarut-pelarut organik

Halogenalkana cenderung larut dalam pelarut organik karena gaya tarik antar-

molekul yang baru terbentuk memiliki kekuatan yang sama dengan kekuatan ikatan yang

diputus dalam halogenalkana dan pelarut.

Kereaktifan kimiawai halogenalkana

Pentingnya kekuatan ikatan

Pola kekuatan dari keempat ikatan karbon-halogen ditunjukkan pada gambar

berikut:

Perlu diperhatikan bahwa kekuatan ikatan semakin berkurang ketika kita berpindah

dari C-F ke C-I, dan juga perhatikan bahwa ikatan C-F jauh lebih kuat dibanding lainnya.

Agar zat lain bisa bereaksi dengan halogenalkana, maka ikatan karbon-halogen

harus diputus. Karena pemutusan semakin mudah dilakukan semakin ke bawah (mulai dari

fluoride sampai iodin), maka senyawa-senyawa semakin ke bawah golongan halogen akan

semakin reaktif.

Iodoalkana merupakan halogenalkana yang paling reaktif dan fluoroalkana

merupakan yang paling tidak reaktif. Sebenarnya, kereaktifan fluoroalkana sangat kecil

sehingga bisa diabaikan dalam pembahasan-pembahasan selanjutnya

Pengaruh polaritas ikatan

Dari keempat halogen, fluorin merupakan unsur yang paling elektronegatif dan iodin

yang paling tidak elektronegatif. Ini berarti bahwa pasangan elektron dalam ikatan karbon-

fluorin akan tergeser ke ujung halogen.

Perhatikan metil halida sebagai contoh-contoh sederhana berikut ini:

Keelektronegatifan karbon dan iodin sama sehingga tidak akan ada pemisahan

muatan pada ikatan (pasangan elektron berada pada posisi netral).

Salah satu reaksi penting yang dialami oleh halogenalkana melibatkan penggantian

halogen oleh sesuatu yang lain – yakni reaksi substitusi. Reaksi-reaksi ini melibatkan salah

satu dari mekanisme berikut:

ikatan karbon-halogen terputus menghasilkan ion positif dan ion negatif.Ion yang

memiliki atom karbon bermuatan positif selanjutnya bereaksi dengan sesuatu yang

bermuatan negatif (baik negatif penuh maupun negatif parsial).

sesuatu yang bermuatan negatif penuh atau parsial tertarik ke atom karbon yang

sedikit bermuatan positif dan melepaskan atom halogen.

Mungkin anda berpikir bahwa kedua mekanisme di atas akan menjadi lebih efektif

untuk ikatan karbon-fluorin yang sebelumnya telah memiliki banyak muatan positif dan

negatif. Tapi kenyataannya tidak demikian – justru sedikit kebalikannya yang terjadi!

Yang mengendalikan kereaktifan adalah kekuatan ikatan yang harus diputus, sementara

cukup sulit untuk memutus sebuah ikatan karbon-fluorin, tapi cukup mudah untuk memutus

ikatan karbon-iodin.

Pembuatan Halogenalkana (haloalkana atau alkil halida)

Ringkasan metode-metode pembuatan

Halogenalkana bisa dibuat dari reaksi antara alkena dengan hidrogen halida, akan

tetapi halogenalkana lebih umum dibuat dengan cara mengganti gugus -OH pada sebuah

alkohol dengan atom halogen. Metode inilah yang akan menjadi fokus kita pada halaman

ini.

Pembuatan halogenalkana dari alkohol dengan menggunakan hidrogen halida

Reaksi umum yang terjadi pada proses ini bisa dituliskan sebagai berikut:

Pembuatan kloroalkana

Kita bisa membuat kloroalkana tersier dari alkohol yang sesuai dan asam hidroklorat

pekat, tapi untuk membuat kloroalkana primer atau sekunder anda perlu menggunakan

metode yang berbeda karena laju reaksi cukup lambat.

Sebuah kloroalkana tersier bisa dibuat dengan mereaksikan alkohol yang sesuai dengan

asam hidroklorat pekat pada suhu kamar.

Pembuatan bromoalkana

Ketimbang menggunakan asam hidrobromat, anda bisa mereaksikan alkohol dengan

sebuah campuran antara natrium atau kalium bromida dengan asam sulfat pekat.

Pencampuran antara natrium atau kalium bromida dengan asam sulfat pekat ini akan

menghasilkan hidrogen bromida yang bereaksi dengan alkohol. Campuran yang terbentuk

dipanaskan untuk memisahkan bromoalkana. Pada pembahasan-pembahasan selanjutnya,

anda akan menemukan rincian-rincian praktis tentang reaksi seperti ini.

Pembuatan iodoalkana

Untuk pembuatan iodoalkana, alkohol direaksikan dengan sebuah campuran antara

natrium atau kalium iodida dengan asam posfat(V) pekat, H3PO4, dan dilakukan distilasi

untuk memisahkan iodoalkana. Pencampuran iodin dengan asam posfat(V) akan

menghasilkan hidrogen iodida yang bereaksi dengan alkohol.

Asam posfat(V) lebih dipilih dibanding asam sulfat pekat karena asam sulfat pekat

dapat mengoksidasi ion-ion iodida menjadi iodin dan menghasilkan hidrogen iodida secara

perlahan. Hal yang sama terjadi dengan ion-ion bromida (sampai tingkatan tertentu) dalam

pembuatan bromoalkana, tapi tidak cukup signifikan untuk mengganggu berlangsungnya

proses reaksi utama.

Pembuatan halogenalkana dari alkohol menggunakan fosfor halida

Pembuatan kloroalkana

Kloroalkana bisa dibuat dengan mereaksikan sebuah alkohol dengan fosfor(III)

klorida cair, PCl3.

Kloroalkana juga bisa dibuat dengan mengadisi fosfor(V) klorida padat, PCl5, ke

sebuah alkohol.

Reaksi ini berlangsung progresif pada suhu kamar, menghasilkan awan-awan gas

hidrogen klorida. Cara ini tidak cukup baik untuk membuat halogenalkana, walaupun biasa

digunakan untuk menguji keberadaan gugus -OH dalam kimia organik.

Juga ada reaksi-reaksi sampingan yang melibatkan POCl3 yang bereaksi dengan

alkohol.

Pembuatan bromoalkana dan iodoalkana

Bromoalkana dan iodoalkana dibuat dengan cara umum yang sama. Sebagai ganti

penggunaan fosfor(III) bromida atau iodida, alkohol dipanaskan dibawah refluks dengan

sebuah campuran antara fosfor dengan bromin atau iodin yang berwarna merah.

Fosfor bereaksi pertama kali dengan bromin atau iodin menghasilkan fosfor(III) halida.

Hasil-hasil reaksi ini selanjutnya bereaksi dengan alkohol menghasilkan

halogenalkana yang sesuai yang bisa dipisahkan dengan distilasi.

Pembuatan bromoetana dalam laboratorium

Pembuatan bromoetana ini merupakan sebuah contoh sederhana dari pembuatan

senyawa organik, dan merupakan salah satu metode yang paling umum digunakan dalam

kursus-kursus kimia tingkat dasar.

Pembuatan bromoetana tidak murni

Asam sulfat pekat ditambahkan secara perlahan ke dalam beberapa etanol dalam

sebuah labu kimia disertai dengan pengadukan kuat dan pada suhu dingin, dan selanjutnya

ditambahkan kalium bromida. Labu kimia kemudian dihubungkan dengan kondensor

sehingga bromoetana yang terbentuk bisa dipisahkan dengan distilasi.

Bromoetana memiliki titik didih yang rendah tapi lebih padat dari air dan hampir

tidak larut di dalam air. Untuk mencegah terjadinya penguapan, bromoetana sering

disimpan dibawah air dalam sebuah botol kimia yang dikelilingi dengan es tanpa ada

air.Botol reaksi dipanaskan sampai tidak ada lagi tetesan bromoetana yang terkumpul.

Pemurnian bromoetana

Zat pengotor dalam bromoetana mencakup:

hidrogen bromida (walaupun kebanyakan dari zat ini akan larut dalam air jika

boromoetana disimpan di bawah air);

bromin – berasal dari oksidasi ion-ion bromida dengan asam sulfat pekat;

sulfur dioksida – terbentuk ketika asam sulfat pekat mengoksidasi ion-ion bromida;

etanol yang tidak bereaksi;

etoksietana (dietil eter) – terbentuk melalui sebuah reaksi sampingan antara etanol

dan asam sulfat pekat.

Urutan pemurnian

Tahap 1

Jika bromoetana telah terkumpul di bawah lapisan air, pindahkan isi labu

penampung tersebut ke sebuah corong pisah. Atau langsung memasukkan bromoetana tidak

murni ke dalam corong pisah, tambahkan sedikit air lalu dikocok.

Tungkan cairan dan biarkan lapisan bromoetana tetap berada dalam corong.

Cairan yang dibuang tersebut hampir semua kandungannya adalah hidrogen

bromida, dan cukup banyak bromin, sulfur dioksida dan etanol yang tertinggal sebagai zat

pengganggu kemurnian.

Tahap 2

Untuk mengeluarkan semua zat asam pengotor yang masih tersisa (termasuk bromin

dan sulfur dioksida), kembalikan bromoetana ke corong pisah dan kocok dengan larutan

natrium karbonat atau natrium hdrogenkarbonat.

Larutan ini akan bereaksi dengan asam apapun yang ada melepaskan karbon dioksida dan

membentuk garam-garam yang dapat larut.Pisahkan dan simpan lapisan bromoetana di

bagian bawah seperti prosedur sebelumnya.

Tahap 3

Sekarang cuci bromoetana dengan air dalam sebuah corong pipsah untuk

menghilangkan zat-zat organik pengotor yang masih tersisa (larutan natrium karbonat

berlebih, dll). Kali ini, pindahkan lapisan bromoetana di bagian bawah ke sebuah tabung uji

yang kering.

Tahap 4

Tambahkan beberapa kalsium klorida anhidrat ke dalam tabung, kocok dengan baik

dan biarkan beberapa lama. Kalsium klorida anhidrat merupakan sebuah agen pengering

dan menghilangkan air yang tersisa. Zat ini juga menyerap etanol, sehingga setiap etanol

yang tersisa juga akan dihilangkan (tergantung pada berapa banyak kalsium klorida yang

digunakan).

Tahap 5

Pindahkan bromoetana kering ke sebuah labu distilasi dan kemudian lakukan

distilasi dalam beberapa faksi, kumpulkan apa yang terdistilasi ke atas pada suhu antara 35

dan 40°C.

Pada prinsipnya, prosedur ini akan menghilangkan semua zat pengotor organik yang

masih tersisa. Namun pada prakteknya, etoksietana (yang merupakan zat pengotor yang

paling mungkin tertinggal pada tahap ini) memiliki titik didih yang sangat mirip dengan

titik didih bromoetana. Anda tidak mungkin mampu untuk memisahkan keduanya.

Jika masih ada etanol tersisa yang belum diserap oleh kalsium klorida, maka sudah

pasti bisa dihilangkan karena titik didihnya jauh lebih tinggi dibanding bromoetana.

TIPE SENYAWA ORGANOHALOGEN

Senyawa yang hanya mengandung C, H, dan suatu halogen ( X ) dapat

dikategorikan menjadi :

1. Alkil halida ( RX )

Alkil halida merupakan senyawa hidrokarbon yang mana salah satu atom hidrogennya

digantikan oleh atom halogen ( halogen yang terikat pada atom karbon yang berikatan

tunggal ).

Contoh : CH3I, CH3CH2Cl

2. Aril halida ( ArX )

Aril halide adalah halogen yang terikat pada atom karbon dari cincin aromatik.

Contoh : Bromobenzena

3. Halida vinilik

Halida Vinilik adalah halogen yang terikat pada atom karbon ( C ) yang berikatan

rangkap.

Contoh : CH2=CHCl ( kloro etena )

Alkil = R, Aril = Ar, Halida = X

Ikatan zigma karbon – halogen

Ikatan ini terbentuk oleh silang mendidihnya suatu orbital atom halogen dan orbital

hibrida atom karbon

Atom- atom halogen ( F, Cl, Br ) bersifat elektronegatif terhadap karbon. Sementara

keelektronegatifan Iod dekat dengan Karbon sehingga ion Iod mudah dipolarisasi yang

mengakibatkan alkil halida bersifat polar.

SIFAT FISIS ALKANA TERHALOGENASIKAN

Jika atom halogen disubstitusi ke molekul hidrokarbon maka bobot molekul akan

naik karena atom halogen mempunyai berat yang lebih besar dibanding atom karbon

ataupun atom hydrogen ( penyusun senyawa hidrokarbon) dan polarizabilitas bertambah

( yang menyebebkan tarikan van der waals meningkat ) sehingga titik didih suatu deret

senyawa naik.

Contoh : CH3Cl2Cl234

Hidrokarbon terhalogenasikan tidak membentuk ikatan hidrogen dan tidak larut

dalam air. Kebanyakan senyawa organik lebih ringan dari air, namun pelarut berhalogen

( seperti (CHCl3, CH2Cl2 ) lebih berat dari air.

TATA NAMA & KLASIFIKASI ALKIL HALIDA

Pemberian nama alkil halida dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

Sistem IUPAC

Alkil halida diberi nama dengan awalan halo-

Contoh : CH3Cl = Cloro Metana

CCl4 = Tetra Cloro Metana

Gugus-fungsional trivial

Pemberian nama alkil halida diawali dengan gugus alkil, diikuti nama halidanya.

Tipe alkil halida berhasarkan struktur bagian alkilnya dapat dibagi menjadi empat yaitu

metil, primer, sekunder, tersier.

1. Metil Halida ( RX ) : satu hidrogen dari metana digantikan oleh sebuah halogen.

Contoh : CH3F, CH3Cl, CH3Br

2. Alkil Halida Primer (1°) ( RCH2X ) : punya 1 gugus alkil terikat pada karbon ujung.

Contoh : CH3-CH2Br

3. Alkil Halida Sekunder (2°) ( R2CHX ) : punya dua gugus alkil terikat pada karbon ujung.

Contoh : CH3CH2-CH-Cl

I

CH3

4. Alkil Halida Tersier (3°) (R3CX ) : punya 3 gugus alkil terikat pada karbon ujung.

Contoh : CH3

CH3--C--Cl

I

CH3

Karbon Ujung

Karbon ujung adalah karbon yang terikat pada halogen.

Contoh : (CH3)3C - CH2Cl

C : karbon ujung

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

REAKSI ELIMINASI

..

Br: H

I I .. .. ..

CH3—CH—CH2 + :OH → CH3CH=CH2 +H2O + :Br:ˉ

¨ ¨ ¨2 – bromopropana propena

ŀReaksi eliminasi dapat diperoleh dengan mereaksikan alkil halida dengan basa kuat.

Pada reaksi ini terjadi kehilangan atom – atom atau ion – ion dari dalam strukturnya. Produk

reaksi eliminasi adalah alkena. Pada reaksi tersebut, unsur H dan X keluar dari alkil halida

( reaksi dehidrohalogenasi ).

Reaksi SN1

Reaksi SN1 adalah sebuah reaksi substitusi dalam kimia organik. SN1 adalah

singkatan dari substitusi nukleofili dan "1" memiliki arti bahwa tahap penetapan laju reaksi

ini adalah reaksi molekul tunggal. Reaksi ini melibatkan sebuah zat antara karbokation dan

umumnya terjadi pada reaksi alkil halida sekunder ataupun tersier, atau dalam keadaan

asam yang kuat, alkohol sekunder dan tersier. Dengan alkil halida primer, reaksi alternatif

SN2 terjadi. Dalam kimia anorganik, SN1 dirujuk sebagai mekanisme disosiatif. mekanisme

reaksi ini pertama kali diajukan oleh Christopher Ingold, dkk. pada tahun 1940.

Mekanisme reaksi

Reaksi SN1 antara molekul A dan nukleofil B memiliki tiga tahapan:

1. Pembentukan sebuah karbokation dari A dengan pemisahan gugus lepas dari karbon;

tahap ini berjalan dengan lambat dan reversibel[4].

2. Serangan nukleofilik: B bereaksi dengan A. Jika nukleofil tersebut adalah molekul

netral (contoh: pelarut), tahap ketiga diperlukan agar reaksi ini selesai. Jika

pelarutnya adalah air, maka zat antaranya adalah ion oksonium.

3. Deprotonasi: Penyingkiran proton pada nukleofil yang terprotonasi oleh ion ataupun

molekul di sekitar.

Kinetika

Berbeda dengan reaksi SN2, reaksi SN1 berjalan melalui dua tahap (tidak meliputi

protonasi atau deprotonasi). Tahap penetapan laju reaksi ada pada tahap pertama, oleh

karena itu laju reaksi dari keseluruhan reaksi secara umum sama dengan laju pembentukan

karbokation dan tidak melibatkan konsentrasi nukleofil. Oleh karena itu kenukleofilikan

tidak menjadi faktor kelajuan reaksi dan laju keseluruhan reaksi hanya bergantung pada

konsentarsi pereaksi.

Laju reaksi = k [pereaksi]

Ruang lingkup reaksi

Mekanisme reaksi SN1 cenderung mendominasi ketika atom karbon pusat dikelilingi

oleh gugus-gugus yang meruab karena gugus-gugus tersebut menyebabkan rintangan sterik

untuk terjadinya reaksi SN2. Selain itu, substituen yang meruab pada karbon pusat juga

meningkatkan laju pembentukan karbokation oleh karena terjadinya pelepasan terikan sterik

yang terjadi. Karbokation yang terbentuk juga distabilkan oleh stabilisasi induktif dan

hiperkonjugasi yang berasal dari gugus alkil yang melekat pada karbon. Postulat Hammond-

Leffler mensugestikan bahwa hal ini juga akan meningkatkan laju pembentukan

karbokation. Oleh karena itu, mekanisme reaksi SN1 mendominasi pada reaksi di pusat alkil

tersier dan juga terlihat pada reaksi di pusat alkil sekunder dengan keberadaan nukleofil

lemah.

Reaksi samping

Dua jenis reaksi samping yang umumnya terjadi adalah reaksi eleminasi dan penata

ulang karbokation. Jika reaksi ini dilakukan dalam keadaan hangat atau panas (yang mana

meningkatkan entropi), Reaksi eleminasi E1 akan mendominasi, mengakibatkan

pembentukan alkena. Bahkan jika reaksi dilakukan dalam temperatur yang rendah, alkena

dalam jumlah kecil juga bisa terbentuk. Usaha untuk melakukan reaksi SN1 dengan

menggunakan nukleofil kuat yang bersifat basa seperti ion hidroksida atau metoksida juga

akan mengakibatkan terbentuknya alkena via reaksi eliminasi E2, terlebih lagi apabila

reaksi ini dipanaskan. Selain itu, jika zat antara karbokation dapat ditata ulang menjadi

karbokation yang lebih stabil, ia akan memberikan hasil reaksi yang berasal dari

karbokation yang lebih stabil daripada hasil reaksi substitusi sederhana.

Efek pelarut

Oleh karena reaksi SN1 melibatkan pembentukan zat antara karbokation yang tidak

stabil pada tahap penetapan laju reaksi, segala sesuatu yang dapat memfasilitasinya akan

meningkatkan laju reaksi. Pelarut yang biasa digunakan biasanya bersifat polar (untuk

menstabilisasikan zat antara secara umum) dan protik (untuk melarutkan gugus lepas secara

khususnya). Pelarut polar protik meliputi air dan alkohol, yang juga dapat bertindak sebagai

nukleofil.

Skala Y menghubungkan laju reaksi solvolisis dari pelarut (k) dengan pelarut

standar (80% v/v etanol/air) (k0) melalui persamaan

dengan m sebagai tetapan pereaksi (m = 1 untuk tert-butil klorida) dan Y sebagai parameter

pelarut[5]. Sebagai contoh 100% etanol memberikan nilai Y = - 2,3 dan 50% etanol dalam air

memberikan nilai Y = +1,65[6].

Reaksi substitusi nukleofilik – reaksi SN2

Kita akan membahas reaksi ini dengan mengambil contoh sebuah halogenalkana

primer, yaitu bromoetana sebagai halogenalkana primer sederhana. Bromoetana memiliki

sebuah ikatan polar antara atom karbon dan bromin.

Pasangan elektron bebas pada ion sianida akan tertarik kuat ke atom karbon

+, dan akan bergerak kearahnya, mulai membentuk sebuah ikatan

dengannya. Ion negatif yang mendekat akan mendorong elektron-elektron dalam ikatan

karbon-bromin semakin dekat ke bromin.

Pada beberapa titik selama proses ini, gugus -CN dan bromin keduanya akan terikat

setegah ke atom karbon. Ini disebut keadaan transisi untuk reaksi. Ini bukan intermediet

dan kita tidak bisa mengamatinya secara terpisah serta tidak memiliki eksistensi yang

independen. Ini hanya merupakan tahap setengah-jalan dari perpindahan atom dan elektron

yang cukup samar.

Pergerakan pasangan elektron bebas ini terus berlanjut sampai gugus -CN terikat

kuat ke atom karbon, dan bromin telah dilepaskan sebagai ion Br-.

Terkadang dalam soal ujian, mungkin anda diminta untuk menunjukkan

terbentuknya intermediet dalam mekanisme reaksi. Anda cukup menggambarkan

mekanisme yang menunjukkan secara lebih rinci tentang bagaimana berbagai gugus tertata

dalam ruang.

Berhati-hatilah saat anda menggambarkan keadaan transisi ini untuk memperjelas

perbedaan antara garis putus-putus yang menunjukkan ikatan setengah-jadi dan setengah-

putus, dengan yang menunjukkan ikatan-ikatan yang sebenarnya.

Perhatikan bahwa molekul telah dibalik selama reaksi terjadi – agak mirip dengan

payung yang terbuka ke atas.

Secara teknis, reaksi ini disebut sebagai reaksi SN2. S adalah singkatan dari

substitusi, N singkatan untuk nukleofilik, dan dituliskan 2 karena tahap awal dari reaksi ini

melibatkan dua spesies – yaitu bromoetana dan ion CN-. Dalam beberapa silabus, reaksi ini

biasa hanya disebut substitusi nukleofilik.

Reaksi SN2 pada halogenalkana sekunder

Reaksi bisa terjadi dengan cara yang sama persis dengan sebuah halogenalkana

primer, walaupun ada kemungkinan untuk berlangsungnya reaksi melalui sebuah

mekanisme yang berbeda (seperti akan dibahas secara ringkas berikut ini).

Lagi-lagi pada mekanisme ini, pasangan elektron bebas pada ion sianida yang

mendekati atom karbon membentuk sebuah ikatan dengan dengan atom karbon

+ dan, dalam proses tersebut, elektron-elektron dalam ikatan karbon-bromin

dipaksa bergeser ke atom bromin membentuk sebuah ion bromida.

Reaksi eliminasi

Reaksi eliminasi cyclohexanol untuk cyclohexene dengan asam sulfat dan panas [1]

Sebuah reaksi eliminasi adalah sejenis reaksi organik di mana dua substituen akan

dihapus dari molekul baik dalam satu atau dua langkah mekanisme [2]. Baik ketidakjenuhan

molekul meningkat (seperti dalam kebanyakan reaksi eliminasi organik) atau valensi dari

atom dalam molekul berkurang oleh dua, sebuah proses yang dikenal sebagai eliminasi

reduktif.

Sebuah eliminasi kelas penting adalah yang melibatkan reaksi alkil halida, atau

alkana secara umum, dengan baik kelompok-kelompok meninggalkan, bereaksi dengan

basa Lewis untuk membentuk alkena dalam kebalikan dari suatu reaksi tambahan. Satu dan

dua-langkah mekanisme yang bernama dan dikenal sebagai reaksi E2 dan E1 reaksi,

masing-masing.

E2 mekanisme

Tahun 1920-an, Sir Christopher Ingold mengusulkan sebuah model untuk menjelaskan

jenis yang aneh reaksi kimia: mekanisme yang E2. E2 singkatan bimolecular penghapusan

dan memiliki kekhususan sebagai berikut.

Ini adalah satu langkah proses eliminasi dengan satu negara transisi.

Khas sekunder atau tersier digantikan alkil halida. Hal ini juga dapat diamati dengan

alkil halida primer jika basis terhalang digunakan.

Para laju reaksi, dipengaruhi oleh baik alkil halida dan dasar, adalah urutan kedua.

Karena mekanisme E2 hasil dalam pembentukan suatu ikatan pi, kedua kelompok

meninggalkan (sering menjadi hidrogen dan halogen) perlu Coplanar. Sebuah

antiperiplanar negara transisi telah terhuyung konformasi dengan energi yang lebih

rendah dan synperiplanar negara transisi di terhalang konformasi dengan energi

yang lebih tinggi. Mekanisme reaksi yang melibatkan terhuyung konformasi yang

lebih menguntungkan bagi reaksi E2.

Reaksi kuat sering hadir dengan basis.

Agar ikatan pi yang akan dibuat, hibridisasi karbon perlu diturunkan dari sp 3 ke sp 2.

Ikatan CH melemah dalam tahap penetapan laju dan karenanya efek isotop

deuterium lebih besar dari 1.

Jenis reaksi ini memiliki kesamaan dengan reaksi S N 2 mekanisme.

Reaksi unsur mendasar

Pemecahan karbon-hidrogen dan karbon-halogen obligasi dalam satu langkah.

Pembentukan C = C Pi ikatan.

E1 mekanisme

E1 adalah sebuah model untuk menjelaskan jenis tertentu reaksi kimia eliminasi. E1

singkatan unimolecular penghapusan dan memiliki kekhususan sebagai berikut.

Ini adalah proses dua langkah eliminasi ionisasi dan deprotonasi.

o Ionisasi, Karbon-halogen istirahat untuk memberikan karbokation perantara.

o Deprotonasi dari karbokation.

Khas tersier dan beberapa digantikan alkil halida sekunder.

Para laju reaksi hanya dipengaruhi oleh konsentrasi dari alkil halida karena

pembentukan karbokation adalah yang paling lambat, tahap penetapan laju. Oleh

karena itu kinetika orde pertama berlaku.

Reaksi sebagian besar terjadi di dasar lengkap atau tidak adanya kehadiran hanya

basa lemah.

Reaksi E1 bersaing dengan reaksi S N 1 karena mereka berbagi antara carbocationic

umum.

Sebuah efek isotop deuterium tidak ada.

Tidak antiperiplanar persyaratan. Contoh adalah pirolisis tertentu sulfonate ester dari

menthol:

Hanya reaksi hasil dari produk A antiperiplanar eliminasi, kehadiran produk B adalah

indikator bagi sebuah mekanisme E1 [3].

Didampingi oleh carbocationic reaksi rearrangement

Contoh dalam skema 2 adalah reaksi tert-butylbromide dengan etoksida kalium dalam

etanol.

E1 eliminations terjadi dengan alkil halida sangat diganti karena 2 alasan utama.

Sangat diganti alkil halida yang besar, sehingga membatasi ruang untuk satu langkah

E2 mekanisme, sehingga dua langkah mekanisme E1 lebih disukai.

Sangat diganti karbokation lebih stabil daripada metil atau diganti primer. Stabilitas

seperti memberi waktu untuk kedua-langkah mekanisme E1 terjadi. Jika S N 1 dan

jalur E1 yang bersaing, maka jalur E1 dapat disukai oleh meningkatkan panas.

BAB I

PENDAHULUAN

1.LATAR BELAKANG

Halogen alkana juga dikenal sebagai haloalkana atau alkil halida. Halaman ini

menjelaskan pengertian halogenalkana dan membahas sifat-sifat fisiknya. Halogenalkana

adalah senyawa-senyawa dimana ada satu atau lebih atom hidrogen pada sebuah alkana

yang digantikan oleh atom-atom halogen (fluorin, klorin, bromin atau iodin). Pada

pembahasan tingkat dasar ini, kita hanya membahas tentang senyawa-senyawa

halogenalkana yang hanya mengandung satu atom halogen. Halogenalkan terdiri dari

beberapa kelompok yang berbeda tergantung pada bagaimana posisi atom halogen dalam

rantai atom karbon. Ada beberapa perbedaan sifat kimia antara berbagai jenis halogealkana.

Pada halogenalkana primer (1°), atom karbon yang membawa atom halogen hanya

berikatan dengan satu gugus alkil lainnya. Pada halogenalkana sekunder (2°), atom karbon

yang padanya terikat halogen berikatan langsung dengan dua gugus alkil yang lain, yang

bisa sama atau berbeda.

Ikatan karbon-halogen (selain ikatan karbon-iodin) bersifat polar, karena pasangan

elektron tertarik lebih dekat ke atom halogen dibandng ke atom karbon. Ini disebabkan

karena halogen (kecuali iodin) lebih elektronegatif dibanding karbon. Besarnya gaya-tarik

dipol-dipol akan berkurang apabila ikatan menjadi semakin tidak polar (misalnya semakin

ke bawah mulai dari klorida sampai bromida terus ke iodida). Meski demikian, titik didih

tetap meningkat! Ini menujukkan bahwa efek gaya tarik dipol-dipol permanen jauh lebih

tidak penting dibanding efek dipol-dipol temporer yang menimbulkan gaya-gaya

dispersi.Besarnya peningkatan jumlah elektron pada iodin melebihi kehilangan dipol-dipol

permanen dalam molekul. Halogenalkana sangat sedikit larut dalam air.Agar halogenalkana

bisa larut dalam air, maka gaya tarik antara molekul-molekul halogenalkana harus diputus

(gaya dispersi van der Waals dan gaya-tarik dipol-dipol) demikian juga dengan ikatan

hidrogen antara molekul-molekul air.

2.RUMUSAN MASALAH

1. Apakah pengertian halogenalkana itu ?

2. Apakah sifat-sifat halogenalkana itu ?

3. Apakah jenis-jenis halogenalkana itu ?

4. Bagaimana cara pembuatannya ?

3. TUJUAN

1. Menjelaskan apakah pengertian halogenalkana itu.

2. Menjelaskan sifat-sifdat dari halogenalkana.

3. Memaparkan apa saja jenis-jenis halogenalkana itu.

4. Menjelaskan mengenai pembuatan halogenalkana.

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan

karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya

ucapkan kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan

dalam menyelesaikan makalah ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab

itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga sengan

selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman. Amin...

Inderalaya, 26 Maret 2010-03-27

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar

Daftar isi

BAB I

Pendahuluan

1.Latar belakang

2.Rumusan masalah

3.Tujuan

BAB II

Pembahasan

Pengertian Halogenalkana

Jenis-jenis halogenalkana

Sifat fisik halogenalkana

Pembuatan halogenalkana

Tipe senyawa halogenalkana

Reaksi eliminasi dan substitusi

BAB III

Penutup

Kesimpulan

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1.Halogenalkana adalah senyawa-senyawa dimana ada satu atau lebih atom hidrogen pada

sebuah alkana yang digantikan oleh atom-atom halogen (fluorin, klorin, bromin atau iodin).

2. Halogenalkana sangat sedikit larut dalam air.Agar halogenalkana bisa larut dalam air,

maka gaya tarik antara molekul-molekul halogenalkana harus diputus

3.Halogenalkana bisa dibuat dari reaksi antara alkena dengan hidrogen halida, akan tetapi

halogenalkana lebih umum dibuat dengan cara mengganti gugus -OH pada sebuah alkohol

dengan atom halogen.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, Fessenden. 1982. Kimia Organik Jilid I. Jakarta :

Erlangga.

http://www.wikipedia.org

http://www.chem-is-try.org

http://www.google.com

MAKALAH KIMIA ORGANIK

ALKIL HALIDA

DISUSUN OLEH :

Trisna Zahara

(03091003004)

DOSEN PEMBIMBING : Ir.Pamilia Coniwanti, MT.

FAKULTAS TEKNIK

TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2009/2010