Pengertian, Struktur, Rumus Senyawa Organik

Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenai senyawaan organik disebut kimia organik. Banyak di antara senyawaan organik, seperti protein, lemak, dan karbohidrat, merupakan komponen penting dalam biokimia.

Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah senyawa alifatik, rantai karbon yang dapat diubah gugus fungsinya; hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling tidak satu cincin benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup atom-atom nonkarbon dalam struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang gugus berulang.

Pembeda antara kimia organik dan anorganik adalah ada/tidaknya ikatan karbon-hidrogen. Sehingga, asam karbonat termasuk anorganik, sedangkan asam format, asam lemak pertama, organik.
Nama "organik" merujuk pada sejarahnya, pada abad ke-19, yang dipercaya bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat/disintesis dalam tubuh organisme melalui vis vitalis - life-force.
Kebanyakan senyawaan kimia murni dibuat secara artifisial. 

Struktur Senyawa Organik

Struktur banyak senyawa anorganik dapat dijelaskan dengan menggunakan teori VSEPR atau secara sederhana dengan teori valensi. Namun, beberapa senyawa anorganik yang tidak masuk dalam kelompok ini sangat penting baik dari sudut pandang teori maupun praktis. Beberapa senyawa ini akan didiskusikan di bawah ini. 

1. Amonia

Amonia NH₃ seolah diturunkan dari metana dengan menggantikan atom karbon dengan atom nitrogen dan salah satu atom hidrogen dengan pasangan elektron bebas. Jadi, amonia memiliki seolah struktur tetrahedral. Namun untuk memahami struktur amonia, anda harus mempertimbangkan inversi atom nitrogen. Perilaku amonia sangat mirip dengan payung yang tertiup sehingga terbalik. Halangan inversinya hanya 5,8 kkal mol^-1, dan inversi amonia pada suhu kamar sangat cepat.

 

Secara prinsip, atom nitrogen dari amina yang mengikat tiga atom atau gugus yang berbeda dapat merupakan pusat asimetrik sebab nitrogen memiliki empat substituen termasuk pasangan elektron bebas. Namun karena adanya inversi ini, atom nitrogen tidak dapat menjadi pusat asimetrik..

2. Diboran

Diharapkan reaksi antara magnesium borida dan air akan menghasilkan boron trihidrida BH₃. Namun, yang didapatkan adalah diboran B₂H₆. Nampaknya senyawa ini tidak dapat dijelaskan dengan teori valensi sederhana, dan banyak sekalai usaha telah dilakukan untuk mengelusidasi anomali ini.

Mg₃B₂ + 6H₂O → 3Mg(OH)₂ + B₂H₆ (4.1)

Kini telah dibuktikan bahwa senyawa ini memiliki struktur aneh sebagai beikut.          

Kerangka molekulnya adalah jajaran genjang yang terbentuk dari dua atom boron dan dua atom hidrogen, dan atom hidrogen terikat pada dua atom boron disebut dengan hidrogen jembatan. Empat ikatan B-H terminal secara esensi terbentuk dari tumpang tindih orbital 1s hidrogen dan orbital hibrida boron. Sebaliknya, ikatan jembatan B—H—B adalah ikatan tiga pusat, dua elektron yang terbetuk dari hibridisasi hidrogen 1s dan dua orbital hibrida boron. Keberadaan ikatan seperti ini dikonfirmasi dengan mekanika kuantum.

 

3. Senyawa Gas Mulia

Lama sekali dipercaya bahwa gas mulia hanya ada sebagai molekul monoatomik, dan tidak membentuk senyawa. Kimiawan Kanada Neil Bartlett (1932-) menemukan spesi ionik [O₂]⁺[PtF₆]^- dengan mereaksikan oksigen dengan platina heksafluorida PtF₆. Ia beranggapan reaksi yang mirip dengan ini yakni reaksi antara xenon dan PtF6 akan berlangsung karena energi ionisasi pertama xenon dekat nilainya dengan energi ionisasi perrtama molekul oksigen. Di tahun 1962 ia berhasil mendapatkan senyawa gas mulia pertama Xe(PtF₆)_x, (x = 1, 2).

Kemudian menjadi jelas bahwa gas mulia membentuk senyawa biner dengan oksigen dan fluorin yang keduanya memiliki keelektronegativan tinggi. XeF₂ adalah molekul linear dengan kelebihan elektron, sementara XeF₄ merupakan satu-satunya senyawa unsur berbentuk bujur sangkar. XeF₆ berbentuk oktahedron terdistorsi, dan di dekat titik lelehnya, senyawa ini ada sebagai kristal [XeF₅]⁺F^-. 

 

4. Ferosen

Ferosen adalah senyawa terdiri atas dua cincin sikopentadienil yang melapisi kedua sisi atom Fe dan senyawa ini merupakan contoh pertama kelompok senyawa yang disebut dengan senyawa sandwich.

 

Di awal tahun 1950-an , rekasi antara siklopentadienilmagnesium bromida dan FeCl₃ anhidrat dilakukan dengan harapan akan dihasilkan turuanan fulvalena. Namun, senyawa dengan struktur (C₆H₅)₂Fe yang diperoleh. Struktur senyawa ini didapatkan sangat unik: delapan belas elektron, dua belas dari dua molekul siklopentadienil (masing-masing enam elektron) dan enam dari kulit terluar Fe. Jadi, konfigurasi elektron gas mulia dicapai dan kestabilannya kira-kira sepadan. Kedua cincin siklopentadienail berputar layaknya piringan CD musik.

Selingan — Senyawa dengan struktur yang menarik

Terdapat sejumlah senyawa organik dengan struktur menarik dan unik. Contoh yang baik adalah kuban C₈H₈ dengan struktur yang hampir kubus. Walaupun banyak teknik telah dicoba, molekul tetrahedral, tetrahedran C₈H₈, belum pernah disintesis. Sudut ikatan ∠C-C-C terlalu berbeda dari sudut tetrahedral normal, dan mungkin inilah alasan mengapa sintesisnya belum dapat dilakukan.

Kuban tetrahefran

demi kesederhanaan label atom dan ikatan C-H tidak digambarkan

Deret lain senyawa dengan struktur menarik dan aneh adalah katenan, cincin molekul yang penuh teka-teki. Bagaimana dua cincin saling mengait walaupun tidak ada ikatan antar keduanya. Bagaimana kimiawan dapat mensintesis senyawa semacam ini? Sungguhh ini merupakan prestasi pakung gemilang yang dicapai kimia organik sintetik. 

Skeatik Katenan

Sejak penemuannya di akhir abad 20, fuleren C60 telah menarik perhatian baik kimiawan teoritis maupun praktis. Bolanya dibentuk oleh kombinasi heksagon dan pentagon, dan sungguh sangat mirip dengan bola sepak. Menarik untuk dicatat bahwa keberadaan fulerene telah diprediksikan jauh sebelumnya oleh kimiawan Jepang Eiji Osawa.

padangan stereo fulleren

Rumus Senyawa Organik

Dalam ilmu Kimia ada beberapa cara untuk menuliskan rumus-rumus senyawa kimia organik, dalam hal ini ada 3 hal :

1.       Rumus Empiris

2.       Rumus Molekul

3.       Rumus Struktur

Dalam rumus struktur sendiri masih dibagi menjadi 3 cara :

a.         Rumus Lewis

b.        Rumus Ikatan Garis

c.         Rumus Tiga Dimensi

1.    Rumus empiris

Rumus Empiris adalah rumus yang memperlihatkan perbandingan yang paling sederhana dari unsur-unsur dalam senyawa. Misalnya asetilen dan benzena keduanya mempunyai rumus empiris yang sama. Rumus ini jarang dipakai karena kita tidak dapat mengetahui apa-apa mengenai struktur dari molekul-molekul jenis dimana atom-atom terikat bersama
Contoh : Etana C2H6 = CH3

       C   :    H
        1   :    3

2. Rumus molekul

Rumus Molekul adalah rumus yang menunjukan jumlah nyata atom dalam molekul sekaligus perbandingannya. Misalnya rumus molekul untuk asetilen dan benzena masing-masing adalah C2H2 dan C6H6, dari sini bisa dilihat bahwa setiap atom asetilen memiliki dua atom C dan dua atom H, dan begitu juga untuk benzena yang memiliki 6 atom karbon dan enam atom hidrogen.

Contoh. Propanol = C3H8O

 

3. Rumus Struktur

Rumus Struktur adalah rumus yang menunjukan struktur dari molekul, semua ikatan valensi dan atom-atom yang dihubungkannya dalam molekul, dan merupakan rumus yang paling berguna dan sering digunakan dalam kimia organik, karena dapat meramalkan keaktifakn kimianya

Dalam rumus struktur masih dibagi menjadi 3 rumus lagi, yaitu:

a. Rumus Lewis : yaitu rumus yang menggunakan tanda "." (titik) sebagai elektron valensi, rumus ini tudak dipakai secara luas karena sukar dalam menggambarkannya.
Contoh: CH4

b. Rumus Ikatan-Garis : yaitu  rumus yang menunjukan tiap pasang elektron yang berikatan dengan garis
contoh : H2 =

untuk lebih mudahnya, rumus ikatan garis dapat disederhanakan menjadi Rumus Struktur Sederhana yaitu rumus yang memperlihatkan ikatan tetapi yang masih juga dapat menyimpulkan strukturnya
contoh C2H6 dan C2H4O2

 c. Rumus Tiga Dimensi yaitu rumus yang menunjukan ikatan yang menonjol dikertas, dengan bentuk segitiga panjang, biasanya digunakan apabila dinginkan sifat utama tiga dimensinya dari molekul kecil, dengan rumus tiga dimensi ini juga kita juga dapat menggambarkan struktur lain yang mengandung karbon tetrahedral
Contoh : CH4 =