KEASAMAN ASAM KARBOKSILAT

KEASAMAN ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat merupakan senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus hidroksil.

              Asam karboksilat terionisasi di dalam air membentuk larutan yang bersifat sedikit asam.

-           Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam karboksilat dapat beresonansi.

I. Pengukuran Kekuatan Asam

Dalam air asam karboksilat berada pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidronium. Satu ukuran dari kekuatan asam ialah besarnya ionisasi dalam air. Lebih besar jumlah ionisasi, lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi.

Kekuatan asam dinyatakan sebagai konstanta asam Ka, konstanta kesetimbangan ionisasi dalam air.

Dimana : [RCO2H] = molaritas dari RCO2H

[RCO2] = molaritas dari RCO2-

[H3O+] atau [H+] = molaritas H3O+ atau H+

Harga Ka yang lebih besar berarti asam tersebut lebih kuat sebab konsentrasi dari RCO2- dan H+ lebih besar. Untuk mempermudah maka harga pKa= adalah pangkat negatif dari pangkat dalam Ka. Apabila Ka bertambah, pKa berkurang; oleh sebab itu makin kecil pKa berarti makin kuat asamnya.

II. Resonansi dan Kekuatan Asam

Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sama oleh kedua atom oksigen.

Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

III. Efek Induksi dan Kekuatan Asam

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom khlor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam khlorasetat. Asam trikhloroasetat mempunyai tiga atom khlor dan lebih kuat lagi daripada asam dikhloroasetat.

IV. Garam Dari Asam Karboksilat

Air salah satu basa telalu lmah untuk menghilangkan proton dalam jumlah besardari kebanyakan asam karboksilat. Basa lebih kuat seperti natrium hidroksida mengalami reaksi sempurna dengan asam karboksilat memmbentuk garam yang disebut karboksilat. Reaksi ini disebut reaksi netralisasi asam basa.

Karboksilat adalah garam berperilaku seperti garam organik; tidak berbau, titik leleh relatif tinggi dan sering mudah larut dalam air. Karena bentuknya ion , maka sukar larut dalam pelarut organik. Garam natrium dari asam karboksilat ranatai hidrokarbon panjang disebut sabun.

Karboksilat diberi nama sama seperti garam anorganik. Nama ion karboksilat diambil dasri nama asam karboksilat asal.

Asam karboksilat bereaksi dengan natrium bikarbonat (Na+HCO3-) menghasilkan natrium karboksilat dan asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat tidak stabil dan membentuk gas karbon dioksida dan air. Alkohol dan kebanyakan fenol tidak membentuk garam bila ditambah NaHCO3 karena mereka kurang asam dibandingkan asam karbonat

Asam karboksilat juga bereaksi dengan ammonia dan amina menghasilkan ammonium karboksilat. Reaksi dengan amina penting sekali dalam kimia protein sebab molekul protein kaya akan gugusan karboksil dan gugusan amino.

Dengan mereaksikan asam karboksilat dengan asam kuat atau sedang akan mengubah garam kembali menjadi asam karboksilat.

Permasalahan  :

Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi. Mengapa molekul asam kaboksilat tidak dapat terionisasi seutuhnya ? apakah ada cara lain agar seluruh molekul asam karboksilat tersebut dapat terionisasi ? tolong jelaskan !

AMIDA

Senyawa amida merupakan turunan dari asam karboksilat dimana gugus karboksil digantikan kedudukannya oleh –NH₂. Sehingga amida memiliki rumus umum :

 Dimana R merupakan hidrogen atau alkil atau aril radikal.

Amida terbentuk dari asam karboksilat yang berbentuk padatan kecuali amida yang paling sederhana yaitu formamida yang berbentuk cairan. Amida tidak dapat menghantarkan listrik, memiliki titik didih tinggi, tidak reaktif, serta dalam bentuk cairan dapat menjadi pelarut yang baik.

Semua amida sederhana merupakan suatu senyawa yang hampir netral, lelehan padat dan bersifat stabil, kecuali formamida. Amida sering digunakan untuk identifikasi asam organik dan asam amina.

Amida biasanya adalah senyawa organik yang mengandung gugus fungsional yang terdiri dari gugus asil ( RC=O) terkait dengan atom Nitrogen (N). Hal ini membuat amida untuk membentuk terdeprotonasi amonia (NH₃) atau amina, sering direpresentasikan sebagai R2N-anion.

Turunan-turunan asam karboksilat memiliki stabilitas dan reaktifitas yang berbeda tergantung pada gugus yang melekat pada gugus karbonil. Antara stabilitas dan reaktifitas memiliki hubungan terbalik. Ketika suatu senyawa stabil maka senyawa tersebut akan bersifat kurang reaktif dan sebaliknya.Amida merupakan salah satu senyawa yang paling stabil dan amida tidak mudah berubah menjadi jenis molekul lain.

TATA NAMA AMIDA

Untuk pemberian nama senyawa amida adalah dengan menyebutkan berdasarkan nama asam tempat ia berasal dan kemudian di akhiri dengan akhiran amida.

Contoh :

CHCONH₂                             = metanamida

CH₃CONH₂                            = eteanamida

CH₃CH₂CONH₂                     = propanamida

Sedangkan untuk rantai yang bercabang, pemberian nama pada amida karbon pada –CONH₂ dianggap sebagai atom karbon nomor 1, contoh :

KELARUTAN

Amida merupakan salah satu senyawa yang kurang larut jika dibandingkan dengan asam karboksilat dan amina yang sebanding, hal tersebut karena amida dapat dengan baik menyumbangkan atau menerima ikatan hidrogen.

PEMBUATAN AMIDA

a.       Dari Asam Karboksilat

Asam karboksilat diubah terlebih dahulu menjadi sebuah garam amonium yang kemudian akan menghasilkan amida pada pemanasan. Garam amonium dibentuk dengan menambahkan amonium karbonat padat kepada suatu kelebihan asam. Sebagai contoh, amonium etanoat dibuat dengan menambahkan amonium karbonat ke kelebihan asam etanoat.

Ketika reaksi selesai, campuran dipanaskan dan terjadi dehidrasi garam amonium karbonat sehingga menghasilkan amida yaitu etanamida.

 

b.      Dari Asil Klorida

Pada asil klorida (RCOCL) terdapat atom klorin yang mudah untuk digantikan oleh substituen lain. Misalnya oleh –NH₂ untuk membentuk Amida.

Pada tahap pertama, amonia bereaksi dengan etanoil yang kemudian menghasilkan etanamida dan gas hidrogen klorida.

 

Hidrogen klorida kemudian di reaksikan dengan amonia berlebih untuk menghasilkan amonium klorida.

 Kemudia kedua reaksi tersebut digabungkan sehingga akan menghasilkan persamaan berikut :

 

c.       Dari Anhidrida Asam

Pada tahap pertama, anhidrida etanoat ditambahkan dengan larutan amonia pekat, sehingga terbentuk etanamida dan asam etanoat.

 

Kemudian asam etanoat yang dihasilkan direaksikan dengan amonia berlebih sehingga menghasilkan amonium etanoat.

                                          

                                            CH₃COOH + NH₃  CH₃COONH₄

Kemudian kedua reaksi digabungkan sehingga menghasilkan persamaan berikut :

                         (CH₃CO)₂O + 2NH₃ CH₃CONH₂  +  CH₃COONH₄

ESTER

Ester merupakan senyawa yang dapat diperoleh dengan cara mereaksikan antara alkohol dengan asam karboksilat melalui proses pemanasan dan katalisator asam mineral.

 Ester memiliki rumus umum :

 

            Ester juga dianggap sebagai turunan dari asam karboksilat ataupun turunan dari senyawa alkohol. Tata nama dari senyawa ester disesuaikan dengan nama asam alkanoat
asalnya dan kata asam diganti dengan kata dari nama gugus alkilnya.

Rumus Struktur	Nama IUPAC
CH3–COOCH3 CH3–COOCH2CH3 CH3-CH2-COO-CH2-CH3 CH3-CH2-COO-CH2CH2CH3	Metil Etanoat Etil etanoat Etil Propanoat Propil Propanoat

a.       Pembuatan Ester

1.      Esterifikasi

Esterifikasi merupakan proses pembuatan senyawa ester melalui reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol.

                       As. Karboksilat   Alkohol                            Ester

Contoh      :

2.      Garam Ag dari suatu asam karboksilat direaksikan dengan alkil halogenida.

 

Dalam reaksi ini, Ag –karboksilat direaksikan dengan alkil halida maka akan terjadi substitusi Ag dengan gugus alkil pada halogenida sehingga terbentuk ester.

3.      Karbohalogenida dengan alkohol.

 

4.      Suatu anhidrida asam karboksilat direaksikan dengan alkohol.

Sifat-Sifat Ester

1.      Sifat Fisika

a.       Wujud

Ester dari asam karboksilat suku rendah akan berbentuk cair encer, jika dari asam karboksilat suku tengah maka akan berwujud cair kental, sedangkan jika dari asam karboksilat suku tinggi maka akan berwujud padat.

b.      Titik didih dan titik leleh

Titik didih dan titik leleh dari ester lebih rendah daripada asam karboksilat yang bersesuaian. Hal ini dikarenakan tidak adanya ikatan hidrogen pada ester.

c.       Kelarutan

Ester yang berasal dari asam karboksilat suku rendah akan sedikit larut dan ester yang berasal dari asam karboksilat yang tinggi akan semakin sukar untuk larut.

d.      Daya hantar listrik

Ester merupakan senyawa nonelektrolit.

2.      Sifat Kimia

a.       Ikatan kimia

Pada senyawa ester terdapat ikatan Van der Walls yang sangat lemah dan akan semakin kuat untuk suku yang lebih tinggi.

b.      Kepolaran

Ester yang berasal dari asam karboksilat suku rendah sedikit polar sedangkan yang berasal dari suku yang lebih tinggi akan bersifat hampir non polar.

c.       Kereaktifan

Ester termasuk kepada senyawa yang kurang reaktif.

d.      Ester dapat mengalami :

-          Reaksi hidrolisis

Reaksi ini merupakan kebalikan dari reaksi esterifikasi (pembentukan ester). Ester dapat terhidrolisis dalam suasana asam yang akan menghasilkan alkohol dan asam karboksilat.

CH₃-COO-C₂H₅ + H₂O → CH₃COOH + C₂H₅OH

-          Saponifikasi/Penyabunan

Ester, khususnya lemak dan minyak dapat bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH dan KOH. Adapun hasil sampingannya adalah gliserol.
 

 

Berdasarkan jenis asam dan alkohol penyusun, ester dapat dikelompokkan dalam 3 golongan, yaitu ester buah-buahan, lilin, serta lemak dan minyak. Berikut adalah ketiga golongan tersebut:
 

        1. Ester buah-buahan

Ester dari asam karboksilat suku rendah dengan alkohol suku rendah akan membentuk ester dengan 10 atau kurang atom C. Ester ini pada suhu kamar akan berbentuk zat cair yang mudah menguap dan memiliki aroma khas yang harum. Karena banyak ditemukan di buah-buahan atau bunga, ester jenis ini disebut sebagai ester buah-buahan. Contohnya adalah:

-          Etil format beraroma rum

-          Isopentil asetat beraroma pisang

-          Etil butirat beraroma nanas

-          Metil salisilat beraroma sarsaparila

-          Propil asetat beraroma pir

-          n-Oktil asetat beraroma jeruk manis

-          Metil butirat beraroma apel

   2. Lilin

Lilin atau wax adalah ester dari asam karboksilat berantai panjang dengan alkohol berantai panjang juga. Beberapa jenis lilin tersebut contohnya:

-          Lilin lebah dari sarang lebah memiliki rumus C_22,25H_47,51COOC_32,34H_65,69

-          Spermacet dari rongga kepala ikan paus memiliki rumus C₁₅H₃₁COOC₁₆H₃₃

-          Carnacauba dari daun palem Brazil memiliki rumus C_25,27H_51,55COOC_30,32H_61,65

Namun perlu diperhatikan bahwa lilin yang dimaksud di sini bukan lilin yang sering dipakai ketika mati lampu, karena lilin tersebut termasuk golongan hidrokarbon parafin, bukan ester.

3.    Lemak dan minyak

Lemak merupakan ester dari gliserol dengan asam-asam karboksilat suku tinggi. Lemak merupakan salah satu golongan ester yang paling banyak terdapat di alam. Adapun contoh lemak adalah lemak sapi, sedangkan contoh minyak adalah minyak jagung dan minyak kelapa. Apa yang membedakan lemak dan minyak? Lemak pada suhu kamar memiliki bentuk padat sedangkan minyak berbentuk cair, serta lemak bersumber dari hewan sedangkan minyak bersumber dari tumbuhan.