GUGUS PELINDUNG

PARAMETER YANG DIPERLUKAN DALAM MEMPELAJARI MOLEKUL SENYAWA ORGANIK

Dalam mempelajari molekul-molekul senyawa organic perlu adanya parameter yang harus diketeahui diantaranya
KEELEKTRONEGATIFAN
Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom untuk bermuatan negatif atau untuk menangkap elektron dari atom lain. Besarnya keelektronegatifan dapat diukur dengan menggunakan skala Pauling. Harga skala Pauling berkisar antara 0,7 – 4,0.
Skala Pauling adalah skala yang dikenalkan pertama sekali tahun 1932, dan merupakan skala yang paling sering digunakan dalam pengukuran elektronegativitas suatu unsur.  Fluor (unsur yang paling elektronegatif) diberikan skala Pauling dengan harga 4.0, dan harganya menurun sampai cesium dan fransium yang setidaknya hanya memiliki elektronegatifitas pada skala 0.7
Unsur-unsur dalam periode yang sama dari kiri ke kanan, muatan inti atom makin bertambah sehingga gaya tarik inti ke elektron terluar bertambah. Akibatnya, jari-jari atom makin kecil, energi ionisasi makin besar, afinitas elektron makin besar (makin negatif), dan kecenderungan untuk menarik elektron makin besar.

IKATAN HIDROGEN
Ikatan hidrogen adalah gaya tarik menarik yang lemah antara atom elektronegatif (seperti atom fluor, oksigen, atau nitrogen, dan atom hidrogen) terikat pada atom elektronegatif lain. Ikatan hidrogen bertanggung jawab atas sifat yang dimiliki air dan banyak molekul biologis lainnya
Model merah dan biru berwarna-warni gambar di bawah mewakili sebuah molekul air. Satu atom oksigen dari molekul berwarna merah, dan dua atom hidrogen berwarna biru. Anda bisa menebak mengapa? Warna merah mewakili muatan listrik negatif, dan warna biru mewakili muatan listrik positif. Warna-warna ini menunjukkan bahwa air adalah senyawa


Karena polaritas air, molekul air individual tertarik satu sama lain. Anda dapat melihat ini pada Gambar di bawah. Sisi hidrogen bermuatan positif dari satu molekul air tertarik ke sisi oksigen bermuatan negatif dari molekul air di dekatnya. Gaya tarik-menarik ini yang disebut ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen adalah ikatan intermolekul (antarmolekul), dan bukan ikatan intramolekul (“di dalam-molekul”). Mereka terjadi tidak hanya pada air tetapi dalam molekul polar lain di mana atom hidrogen positif tertarik ke atom negatif dalam molekul di dekatnya. Ikatan hidrogen termasuk ikatan kimia yang relatif lebih lemah. Misalnya, mereka jauh lebih lemah dari ikatan yang memegang atom bersama di dalam molekul senyawa kovalen.
GAYA VAN DER WAALS
Gaya van der Waals adalah interaksi lemah antara molekul yang melibatkan dipol. Molekul polar memiliki interaksi dipol-dipol permanen.Lihat gambar NMR di bawah. Bagaimana cara agar tetap dingin? Perangkat pencitraan resonansi magnetik (NMR) menggunakan nitrogen cair untuk mendinginkan magnet superkonduktor. Nitrogen adalah gas pada suhu kamar dan mencair pada suhu -195,8 ° C. Tetangganya pada tabel periodik (oksigen) mendidih pada suhu -182,95 ° C. Interaksi antara molekul nitrogen (N2) lebih lemah, sehingga titik didihnya menjadi lebih rendah. Interaksi antara molekul non-polar tergantung pada tingkat fluktuasi elektron dalam molekul.
Jenis pertama dari gaya antarmolekul yang kita akan membahas disebut van der Waals, setelah kimiawan Belanda Johannes van der Waals (1837-1923). Gaya van der Waals adalah gaya antarmolekul yang paling lemah dan terdiri dari gaya dipol-dipol dan gaya dispersi.
Gaya Dipol-Dipol
Gaya dipol-dipol adalah gaya tarik menarik yang terjadi antara molekul polar. Sebuah molekul hidrogen klorida memiliki atom hidrogen sebagian positif dan atom klor sebagian negatif. Dalam kumpulan banyak molekul hidrogen klorida, mereka akan mensejajarkan diri agar daerah bermuatan sebaliknya dari molekul tetangga berdekatan satu sama lain.pencitraan resonansi magnetik.Gaya dipol-dipol di alam berbentuk serupa, tetapi jauh lebih lemah dari ikatan ionik.


Gaya Dispersi London
Gaya dispersi juga dianggap sebagai jenis van der Waals dan yang paling lemah dari semua gaya antarmolekul. Mereka sering disebut Gaya London setelah Fritz London (1900-1954), yang pertama kali mengajukan keberadaan mereka pada tahun 1930. Gaya dispersi London adalah gaya antarmolekul yang terjadi antara atom dan antara molekul nonpolar akibat gerakan elektron.
Gaya dipol-dipol adalah hasil dari daya tarik ujung positif dipol yang satu ke ujung negatif dari dipol tetangga.Awan elektron dari atom helium berisi dua elektron, yang biasanya diperkirakan akan merata secara spasial di sekitar inti. Namun, pada saat tertentu distribusi elektron mungkin tidak merata, sehingga timbul dipol sesaat. Dipol lemah dan sementara ini kemudian mempengaruhi atom tetangga helium melalui tarik dan tolakan elektrostatik. Ini akan menginduksi dipol atom helium terdekat.
dipol sesaat helium
Sebuah dipol singkat atau seketika dalam sebuah atom helium.Dipol sesaat dan akan menginduksi secara lemah tertarik satu sama lain. Gaya dispersi meningkat seiring jumlah elektron dalam atom atau molekul nonpolar yang meningkat.Kelompok halogen terdiri dari empat unsur yang semua mengambil bentuk molekul diatomik nonpolar. Tabel di bawah ini menunjukkan perbandingan titik leleh dan didih untuk masing-masing.

TITIK LELEH dan TITIK CAIR HALOGEN

Molecule
Jumlah elektron
Titik leleh (°C)
Titik didih ( °C)
Keadaan fisik pada suhu kamar

F2
18
-220
-188
GAS

Cl2
34
-102
-34
GAS

Br2
70
-7
59
CAIR

I2
106
114
184
PADAT


Gaya dispersi yang kuat untuk molekul yodium karena mereka memiliki jumlah terbesar dari elektron. Gaya yang relatif kuat menghasilkan titik leleh dan titik didih yang tertinggi dari kelompok halogen.Gaya ini cukup kuat untuk menahan molekul yodium berdekatan dalam keadaan padat pada suhu kamar. Gaya dispersi yang semakin lemah untuk brom, klorin, dan fluorin dan ini diilustrasikan dalam titik leleh dan titik didih yang lebih rendah pada mereka. Brom ada dalam bentuk cair pada suhu kamar, sedangkan klorin dan fluor adalah gas, dengan molekul yang lebih jauh terpisah dari satu sama lain. Gaya antarmolekul hampir tidak ada dalam keadaan gas, sehingga gaya dispersi dalam klorin dan fluor hanya menjadi terukur saat suhu menurun dan mereka mengembun menjadi keadaan cair.

POLARISABILITAS
Polarisabilitas adalah kemudahan suatu molekul untuk membentuk dipol sesaat atau untuk mengimbas suatu molekul.
GUGUS FUNGSI
Dalam kimia organik, gugus fungsi adalah kelompok tertentu atom atau ikatan dalam senyawa yang bertanggung jawab untuk karakteristik reaksi kimia senyawa itu. Gugus fungsi yang sama akan berperilaku dengan cara yang sama (misalnya, mengalami reaksi yang sama) terlepas dari senyawa yang menjadi bagiannya. Gugus fungsi juga memainkan peranan penting dalam nomenklatur senyawa organik; menggabungkan nama-nama kelompok fungsional dengan nama-nama alkana induk menyediakan cara untuk membedakan senyawa.
Gugus fungsi memainkan peran penting dalam mengarahkan dan mengendalikan reaksi organik. Rantai alkil sering reaktif, dan arah reaksi spesifik sulit; rantai alkil tidak jenuh dengan kehadiran gugus fungsional memungkinkan untuk reaktivitas tinggi dan spesifisitas. Seringkali, senyawa yang difungsikan dengan kelompok-kelompok tertentu untuk reaksi kimia yang spesifik. Fungsionalisasi mengacu pada penambahan kelompok fungsional untuk suatu senyawa dengan sintesis kimia. Melalui metode sintesis rutin, setiap jenis senyawa organik dapat menempel ke permukaan. Dalam ilmu material, fungsionalisasi digunakan untuk mencapai sifat permukaan yang diinginkan; kelompok fungsional juga dapat digunakan untuk menghubungkan molekul kovalen fungsional pada permukaan perangkat kimia.
Dalam kimia organik, kelompok fungsional yang paling umum adalah karbonil (C = O), alkohol (-OH), asam karboksilat (CO2H), dan amina (NH2). Hal ini penting untuk dapat mengenali kelompok fungsional dan sifat fisik dan kimia yang mereka mampu senyawa

EFEK INDUKSI
Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyak kea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya. Misalnya dalam suatu alkil klorida, kerapatan electron cenderung lebih besar pada daerah didekat atom Cl daripada atom C. sebagai penunjuk bahwa atom yang satu lebih elektronegatif

RESONANSI
Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyak kea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya. Misalnya dalam suatu alkil klorida, kerapatan electron cenderung lebih besar pada daerah didekat atom Cl daripada atom C. sebagai penunjuk bahwa atom yang satu lebih elektronegatif. Resonansi secara singkat dapat dikatakan dengan suatu senyawa kimia yang strukturnya sama tetapi konfigurasi elektronnya berbeda.
Aturan Struktur Resonansi
-  Struktur resonansi, menggambarkan molekul, ion, radikal dan ion yang tidak cukup digambarkan hanya dengan sebuah struktur Lewis, melainkan harus dengan dua atau lebih struktur Lewis. Sehingga dapat mewakili struktur molekul, radikal atau ion dalam bentuk hibridisasinya. Tanda panah untuk resonansi ↔
-  Dalam menulis struktur resonansi, kita hanya boleh memindahkan elektron, sedangkan posisi inti atom tetap seperti dalam molekulnya.
-  Semua struktur resonansi harus mempunyai, jumlah electron tak berpasangan yang sama.
- Semua atom yang terlibat dalam sistem delokalisasi harus terletak pada bidang datar atau mendekati datar.
-Senyawa 2,3-di-ters-butil-1,3-butadiena, bukan merupakan sistim konjugasi, karena gugus tersier butil (besar) sehingga keluar dari bidang datar. Karena tidak satu bidang maka orbital p pada C-2 dan C-3 tidak dapat mengalami overlapping dan delokalisasi elektron menjadi terhalang.
- Struktur resonansi atau hibridisasi atau sistem yang menggambarkan mempunyai kestabilan yang besar.
- Struktur yang lebih stabil, adalah yang lebih besar memberikan kontribusi terhadap sistem hibridisasi. Struktur A mempunyai kontribusi lebih besar dari B, karena struktur A merupakan karbonium tersier, sedangkan B adalah karbonium sekunder.


HIPERKONJUGASI
Merupakan delokalisasi yang melibatkan elektron σ. Hiperkonjugasi di atas dapat dipandang sebagai overlap antara orbital σ ikatan C-H dengan orbital π ikatan C=C, analog dengan overlap π-π. Hiperkonjugasi disebut juga resonansi tanpa ikatan. Secara singkat efek hiperkonjugasi merupakan perubahan dari suatu ikatan C-H menjadi ikatan C=C atau C≡C oleh Hα. Hiperkonjugasi dapat meningkatakan kestabilan molekul dengan semakin banyaknya Hα maka suatu molekul tersebut akan semakin stabil. Contoh:

Jika suatu karbon yang mengikat atom hydrogen dan terikat pada atom tak jenuh atau pada satu atom yang mempunyai orbital bukan ikatan maka untuknya dapat dituliskan bentuk kanonik seperti diatas. Di dalam bentuk kanonik seperti itu sama sekali tidak ada ikatan antara karbon dengan ion hidrogen, dan resonansi seperti itu disebut resonansi tanpa ikatan. Hidrogen tidak pergi (karena resonansi tersebut bukanlah suatu hal yang nyata melainkan hanya bentuk kanonik yang berkontribusi ke struktur molekul nyata). Efek struktur diatas pada molekul nyata adalah elektron dalam C-H lebih dekat ke karbon daripada jika struktur diatas  tidak berkontribusi.