Konfigurasi R dan S molelkul kiral

Bagaimana cara menentukan penamaan molekul kiral dengan konfigurasi R dan S?

Contoh:

Langkah pertama:

Tentukan C kiral dari molekul. Caranya?

C kiral adalah C yang mengikat empat gugus berbeda. Apabila kita perhatikan, molekul di atas memiliki 6 atom C, yaitu C1, C2, C3, C4, C5 dan C6. C1 mengikat F, CH₃, CH₃, dan C₃H₆Br; C₂ mengikat H, CH₃, CH₂Br, dan C₃H₆F; C3 mengikat H, H, H, dan C-; C4 mengikat H, H, Br, dan C-; C5 mengikat H, H, H, dan C-; dan C6 mengikat H, H, H, dan C-. Dari keenam atom C pada molekul di atas, C yang mengikat empat gugus berbeda adalah C2. Dengan demikian, C kiral pada molekul di atas adalah C2.

Langkah ke-dua:

Tentukan prioritas gugus yang terikat pada C kiral, kemudian labeli dengan prioritas 1, 2, 3 dan 4.

Penentuan prioritas gugur tersebut didasarkan pada aturan Chan-Ingld-Prelog, yaitu sebagai berikut:

Aturan 1 : Lihat pada atom yang terikat langsung pada karbon ikatan rangkap lalu urutkan substituen tersebut berdasarkan nomor atomnya.

Nomor atom C = 6, H=1

Jadi, urutannya adalah C,C,C,H.

Aturan 2 : Jika pengurutan prioritas tidak dapat dilakukan menggunakan atom pertama yang terikat langsung pada karbon ikatan rangkap maka gunakan prioritas atom berikutnya.

Nomor atom yang terikat pada C dari gugus CH3 adalah 3 (H+H+H=1+1+1)

Nomor atom yang terikat pada C dari gugus CH₂Br adalah 37 (H+H+Br=1+1+35)

Nomor atom yang terikat pada C dari gugus C₃H₆F  adalah 21 (C+C+F=6+6+9)

Jadi prioritas gugusnya adalah CH₂Br, C₃H₆F, CH_3.

Aturan 3 : Ikatan rangkap diangkap sama dengan sebagai ikatan tunggal tetapi dengan jumlah sesuai dengan ikatan rangkapnya (aturan ini tidak dipakai, karena prioritas sudah dapat ditentukan sampai aturan 2).

Langkah ke-tiga:

Posisikan gugus dengan prioritas terakhir menjadi di belakang bidang gambar (ikatan garis putus-putus).

cara memutar posisi gugus-gugus hingga gugus dengan prioritas ke-empat berada pada posisi paling belakang dilakukan dengan mengasumsikan gugus CH₂Br sebagai sumbu putarnya. Sehingga perubahan posisinya adalah:

H menempati CH₃

CH₃ menempati C₃H₆F

C₃H₆F menempati H

Langkah ke-empat:

Tentukan urutan gugus prioritas 1,2,3, apakah searah gerakan jarum jam atau tidak. Apabila perputarannya searah jarum jam maka konfigurasi molekul adalah R, dan apabila berlawanan dengan arah perputaran jarum jam maka konfigurasi molekul adalah S.

Jadi, molekul di atas memiliki konfigurasi S. (apabila susunan gugus dengan prioritas 1,2,3 adalah seperti pada gambar sebelah kanan, maka konfigurasinya adalah R).

Langkah ke-lima:

Namai molekul tersebut berdasarkan aturan tata nama IUPAC dengan menambahkan awalan S atau R.

rantai terpanjang terdiri dari 4 atm C dengan urutan seperti gambar di atas. Jadi namanya adalah: (S)-1-bromo-3-flouro-2,3-dimetilbutana.

Reaksi Organik

1.      Reaksi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi (penggabungan) yang terjadi antara dua reaktan menghasilkan satu produk baru tanpa adanya atom yang hilang. Reaksi ini mengadisi ikatan rangkap (tidak jenuh) menjadi ikatan tunggal (jenuh). Contoh:

1.      Reaksi Eliminasi

Reaksi eliminasi adalah kebalikan dari reaksi adisi, yaitu reaksi (pemecahan) satu raktan menghasilkan dua produk baru. Reaksi ini akan mengubah ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap. Contoh:

1.      Reaksi Subtitusi

Reaksi subtitusi adalah reaksi yang terjadi antara dua reaktan menghasilkan dua produk baru dimana ada pergantian posisi antara atom dalam kedua reaktan. Contoh:

1.      Reaksi Penataan Ulang

Reaksi penataan ulang adalah reaksi yang terjadi ketika suatu reaktan mengalami penataan ikatan dan atom-atom di dalamnya menghasilkan suatu produk baru yang merupakan isomer dari reaktan. Contoh:

Analisis Gravimetri?

Analisis gravimetri adalah suatu teknik analisis dimana jumlah analit (ion yang dianalisis) ditentukan melalui pengukuran massa.

Prosedur analisis gravimetri adalah sebagai berikut:

1.      Penimbangan sampel yang akan dianalisis.

2.      Pelarutan sampel dengan pelarut yang sesuai hingga membentuk endapan.

3.      Penyaringan endapan.

4.      Pencucian dan pengeringan endapan.

5.      Penimbangan kembali endapan.

      Jadi, dalam analisis gravimetri, apabila kita memiliki suatu sampel yang mengandung ion A dan B, maka kita dapat memprediksikan larutan yang sesuai sebagai pereaksi pengendapnya, misalnya larutan CD. Dengan demikian dapat diprediksikan juga jenis endapan yang akan terbentuk, kita misalkan lagi AC. Selanjutnya, apabila endapan AC telah disaring, dicuci, dan dikeringkan, maka kita dapat menimbang massa endapan tersebut secara akurat. Massa AC tersebut dapat kita gunakan untuk menghitung mol AC, yaitu mol=massa/Mr, tentu saja Mr dapat kita hitung dari rumus molekul AC.

      Berdasarkan teori, kita ketahui bahwa mol zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Jadi pada contoh di atas, mol A sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

AB + BC → AC + BD

 Jadi dapat kita tuliskan persamaan berikut:

Dari persamaan di atas dapat dihitung massa sampel AB. Kemudian untuk menentukan massa A dalam sampel AB dapat digunakan persamaan berikut:

Setelah diketahui massa A, maka kita dapat menentukan juga massa B.

Massa B = massa AB – massa A

                 

Keterangan           : Analogi di atas hanya berlaku jika sampel berupa zat AB murni,                                  dalam artian sampel terdiri dari AB 100%.

Persamaan Reaksi Vs Mekanisme Reaksi

Persamaan reaksi dan mekanisme reaksi adalah dua hal yang berbeda. Persamaan reaksi adalah total tahap-tahap reaksi yang dinyatakan sebagai hubungan antara reaktan(awal) dan produk(akhir). Sedangkan mekanisme reaksi adalah tahap-tahap reaksi yang dilengkapi dengan tanda-tanda perpindahan elektron sehingga dapat menunjukkan proses terbentuknya produk dari reaktan.

Contoh:

Persamaan Reaksi:

HCl → H⁺ + Cl^-

Mekanisme Reaksi:

Keterangan:

Mf = muatan formal = jumlah ikatan – elektron bebas

Bagaimana Para Ahli Mendefinisikan Asam Basa?

1.      Arrhenius

Asam               : Zat yang melepaskan ion H⁺ saat dilarutkan dalam air.

Basa                : Zat yang melepaskan ion hidroksida (OH^-) saat dilarutkan dalam air.

Contoh            : 

1.      Bronsted Lowry

Asam               : Spesi kimia (ion atau molekul) yang berperan sebagai donor proton (pemberi proton atau H⁺) pada spesi lain.

Basa                : Spesi kimia (ion atau molekul) yang berperan sebagai akseptor proton (penerima proton atau atom H⁺) dari spesi lain.

Contoh             :

NH₃ adalah basa karena menerima H⁺  dari H₂O sehingga menjadi  NH₄⁺. Sedangkan H₂O adalah asam karena memberikan H⁺ sehingga menjadi kekurangan proton (kelebihan elektron) dan bermuatan negatif.     

       

1.      Lewis

Asam               : Spesi (ion atau molekul) yang berperan sebagai akseptor elektron (penerima e^-) dari spesi lain.

Basa                : Spesi (ion atau molekul) yang berperan sebagai donor elektron (pemberi e^-) pada spesi lain.

Contoh            : 

1.      Lux-Flood

Asam               : Spesi yang berperan sebagai penerima ion oksida (O^2-)

Basa                : Spesi yang berperan sebagai pemberi ion oksida

Contoh            :

1.      Usanovich

Asam               : Spesi kimia yang bereaksi dengan basa dengan menerima anion atau e^-  untuk menetralkan basa tersebut.

Basa                : Spesi kimia yang bereaksi dengan asam dan memberikan anion atau e^- untuk menetralkan asam tersebut.

Contoh            :

Na       +          Cl        →        Na⁺      +          Cl^-          →        NaCl

Na yang memiliki satu elektron memberikan elektronnya kepada Cl sehingga Na menjadi bermuatan positif (kekurangan satu elektron) dan Cl menjadi bermuatan negatif (kelebihan satu elektron). Jika bergabung akan membentuk NaCl yang sifatnya netral.

Mengapa Air dan Minyak pada Santan Kelapa bisa Bercampur?

            Air adalah molekul polar, sedangkan minyak adalah molekul nonpolar. Seperti yang kita ketahui bahwa molekul polar dan nonpolar tidak dapat bersatu. Sebagai contoh, apabila minyak dan air dituangkan pada wadah yang sama, misalnya pada gelas, tentu saja minyak yang memiliki masa jenis lebih kecil akan berkumpul membentuk lapisan pada bagian atas. Jadi, kesimpulanya air dan minyak tidak bisa disatukan.

            Selanjutnya kita perhatikan fakta yang lain. Santan kelapa memiliki kandungan berupa air sekaligus minyak. Akan tetapi kedua komponen tersebut tidak tampak terpisah, dalam arti santan merupakan suatu suspensi yang homogen. Lalu bagaimana air dan minyak dalam santan bisa bersatu dengan karakter kepolaran yang berbeda?

            Sebenarnya santan mengandung tiga komponen utama, yaitu air, minyak, dan juga protein. Protein berperan sebagai emulsifier yang memiliki dua sisi kepolaran. Sisi polarnya berikatan dengan air dan sisi nonpolarnya berikatan dengan minyak. Dengan demikian, air dan minyak dalam santan dapat bersatu. Kemudian, untuk memisahkan minyak dan air dalam santan dapat dilakukan dengan memanaskan santan. Sifat protein adalah rusak pada suhu tinggi. Akibatnya, dengan pemanasan, emulsifier dalam santan akan hilang sehingga air dan minyak tidak dapat bersatu lagi dan molekul-molekulnya kembali terpisah sesuai karakter kepolaranya.

Vibrasi Molekul PF5 Pendekatan All Motion

Langkah 1:

Total gerakan molekul PF₅      = total vektor

                                                = 3 x 6

                                                = 18

Langkah 2 :

D3h	E	2C3	3C2	σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Langkah 3 :

n_A1’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x1)}

            = 1/12 (18+0-6+4-4+12)

            = 1/12 (24)

            = 2

n_A2’        = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0+6+4-4-12)

            = 1/12 (12)

            = 1

E’        = 1/12{(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x2) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0+8+4+0)

            = 1/12 (48)

            = 4

n_A1’’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x(-1) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0-6-4+4-12)

            = 1/12 (0)

            = 0

n_A2’’       = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x(-1)) + (1x4x(-1)) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x1))}

            = 1/12 (36)

            = 3

E’’       = 1/12 {(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x(-2)) + (2x(-2)x1) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0-8-4+0)

            = 1/12 (24)

            = 2

Jadi, total gerakan (all motion)           =  2A₁’ + A₂’ + 4E’ + 3A₂’’ + 2E’’

                                                            =  2(1) + 1(1) + 4(2) + 3(1) + 2(2)

                                                            = 2 + 1 + 8 + 3 + 4

                                                            = 18 (sama seperti pada langkah 1)

           

ϒ all motion	2A1’	A2’	4E’	3A2’’	2E’’
ϒ translasi	-	-	E’	A2’’	-
ϒ rotasi	-	A2’	-	-	E’’
ϒ vibrasi	2A1’	-	3E’	2A2’’	E’’

Jadi, vibrasi pada molekul PF₅            = 2A1’ + 3E’ + 2A2’’ + E’’

                                                            = 2(1) + 3(2) + 2(1) + 1(2)

                                                            = 2+6+2+2

                                                            = 12 gerakan

Keterangan :

Molekul PF₅ merupakan grup simetri D_3h dengan tabel karakter sebagai berikut :

Langkah 1 :

Total gerakan pada molekul dapat ditentukan sesuai banyaknya vektor yang bekerja pada setiap atom penyusun.

Total gerakan  = 3N

Dengan N adalah banyaknya atom penyusun suatu molekul, termasuk atom pusat. Sehingga pada molekul PF₅ yang terdiri dari 6 atom penyusun memiliki total gerakan sebanyak

3N = 3(6) = 18

Langkah 2 :

Untuk memperoleh ireducible representation pada langkah dua dapat dilakukan dengan cara mengoperasikan molekul sesuai operasi simetrinya. Kemudian nilainya dapat dihitung dengan aturan sebagai berikut:

-          Apabila posisi atom dan arah vektor tetap maka memberikan nilai 1

-          Apabila posisi tetap tetapi arah vektor berubah maka memberikan nilai sesuai matriks

-          Apabila posisi atom berubah maka memberkan nilai 0

Aturan-aturan tersebut dapat digunakan untuk mengisi kolom-kolom dalam tabel ireducible representation pada langkah 2.

1.      Untuk mencari nilai pada operasi E

                        Pada operasi E, tidak ada posisi atom yang berubah dan arah semua vektor             juga tetap. Sehingga nilai untuk E = 3 x 6 = 18

2.      Untuk mencari nilai pada operasi C₃

Setelah dioperasikan C₃, posisi atom F₂, F₄, dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F₁, dan F₃, posisinya tetap tetapi arah vektornya berubah, sehingga memberikan nilai sesuai matrik berikut:

C₃        =

                =

Nilai vektor x dan y untuk P, F₁, dan F₃ = -1/2 -1/2 = -1

Nilai vektor z = 1 (arahnya tetap)

Sehingga vektor total untuk masing-masing atom = -1 + 1 = 0

Jadi, nilai untuk operasi C₃     =  F₂+ F₄ + F₅ + P + F₁ + F₃

                                                =  0+0+0+0+0+0

                                                = 0

3.      Untuk mencari nilai pada operasi C₂

Setelah dioperasikan C₂, posisi atom F_1, F_3, F₄ dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F₂ dan P :

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1-1-1=-1

 Sehingga atom P memberikan nilai 1-1-1=-1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + F₄ + F₅ + P + F₂

                                                =  0+0+0+0-1-1

                                                = -2

4.      Untuk mencari nilai dari operasi σ_h

Setelah dioperasikan σ_h, posisi atom F₁ dan F₃ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F_2, F_4, dan F₅ :

 Sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₄ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₅ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + P + F₂  + F₄ + F₅

                                                =  0+0+1+1+1+1

                                                = 4

5.      Untuk mencari nilai dari operasi S₃

            Setelah dioperasikan, posisi atom S_3, F_1, F_2, F_3, F_4,  dan F₅ berubah, sehingga memberikan nilai 0. Uuntuk atom P, posisinya tetap, tetapi arah vektornya berubah sehingga masing-masing sumbu memberikan nilai berikut:

Sumbu z berubah arah : - 1

Sumbu x dan y sesuai matriks berikut :

Nilai x dan y = -1/2-1/2 = -1. Sehingga nilai yang diberikan atom P adalah -1-1=-2

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅ + P

                                                =  0+0+0+0+0-2

                                                = -2

6.      Untuk mencari nilai dari operasi simetri σ_v

setelah dioperasikan σ_v, atom F₄ dan F₅ berubah posisi sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F_1, F_{2 ,} F_3, dan P:

 sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₁ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₃ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  P + F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅

                                                =  1+1+1+1+0+0

                                                = 4

Langkah 3:

Untuk menentukan nilai n_A1’, n_A2’, E’, n_A1’’, n_A2’’, E’’, dapat digunakan rumus beikut:

1/h {∑(koefisien operasi simetri x ϒ all motion x representasi tak tereduksi)

Keterangan:

h adalah order. Yaitu jumlah dari koefisien operasi simetri.

D3h	1E	2C3	3C2	1σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Note: mohon maaf apabila gambar tidak bisa muncul. untuk gambar lebih jelasnya bisa menghubungi email finiapryanti@gmail.com