Reaksi Sikloadisi - Kimia Organik Fisik

      Reaksi sikloadisi merupakan suatu reaksi pada dua molekul tak jenuh yang mengalami reaksi adisi untuk menghasilkan produk siklik. Dua molekul bergabung membentuk sebuah cincin. Dalam reaksi ini 2 ikatan phi diubah menjadi ikatan sigma. 

       Reaksi sikloadisi adalah reaksi dimana dua molekul tak jenuh (rangkap) mengadisi satu sama lain untuk menghasilkan produk siklik. Seperti reaksi elektrosiklik, sikloadsi dikendalikan oleh simetri orbital reaktan.

       Reaksi sikloadisi Diels-Alder adalah proses perisiklik yang terjadi antara diena (empat elektron p) dan dienofil (dua elektron p) untuk menghasilkan produk sikloheksena. Reaksi dapat terjadi dengan mudah pada suhu kamar atau sedikit diatasnya dan bersifat stereospesifik terhadap substituen. Sebagai contoh, reaksi pada suhu kamar antara 1,3-butadiena dan dietil maleat (cis) menghasilkan produk sikloheksena yang tersubstitusi cis. Reaksi serupa antara 1,3-butadiena dan dietil fumarat (trans) menghasilkan produk sikloheksena yang tersubstitusi trans.

       Reaksi di atas dianamakan reaksi sikloadisi Diels-Alder. dalam reaksi ini membentuk 2 ikatan karbon - karbon dalam satu tahap dan merupakan metode umum untuk membuat molekul siklik. Dalam reaksi ini, 2 reaktan bereaksi bersama sama melalui bentuk transisi siklik yang mana dua ikatan C-C baru terbentuk dalam waktu yang sama.

      Reaksi sikloadisi Diels–Alder merupakan prosesperisiklik yang terjadi antara suatu diena (4 elektron phi) dan dienofil (2 elektron phi) untuk menghasilkan produk sikloheksena. Ada banyak contoh reaksi diels – alder, reaksi ini biasa terjadi dengan mudah pada temperatur ruangan atau sedikit di atasnya. Dan reaksi ini bersifat stereosepsifik terhadap substituennya.

       Berbeda halnya dengan reaksi diels - alder [4 1 2]-p-electron, reaksi sikloadisi [4 1 2]-p-electron antara dua alkena itu tak bisa terjadi  secara termal, dimana reaksi ini hanya bisa terjadi dengan bantuan irradiasi, yang akan menghasilkan produk siklobutana.

      Untuk menghasilkan kesuksesan dalam reaksi diels – alder , terminal cuping phi dari 2 reaktan harus memiliki simetri yang benar untuk bisa menghasilkan ikatan baru. Hal ini bisa terjadi dalam 2 cara yang disebut dengan suprafacial dan antarafacial. Sikloadisi suprafacial terjadi ketika interraksi ikatan terjadi antara cuping pada muka yang sama dari satu reaktan dan cuping pada muka yang sama dari reaktan lainnya. Sedangkan, pada sikloadisi antarafacial terjadi ketika interaksi ikatannya terjadi antara cuping pada muka yang sama dari satu reaktan dan cuping muka berlawanan pada reaktan lainnya. Seperti pada gambar. Perlu diperhatikan bahwa keduanya merupakan symmetri-allowed.

      Sikloadisi etilena atau dua antena sederhana yang disebut sikloadisi 2 + 2 karena terlibatnya 2 elektron phi ditambah 2 elektron phi. Reaksi diels alder merupakan contoh suatu sikloadisi 4 + 2, dienanya mengandung 4 elektron.

Sikloadisi (2+2)

         Reaksi sikloadisi tipe (2+2) mudah terjadi dengan adanya cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai tetapi tidak mudah terjadi apabila campuran reaksi itu dipanaskan. Mudah dijelaskan dengan teori orbital garis depan dengan mengandaikan bahwa elektron elektron mengalir dari homo satu molekul ke limo molekul lainnya. Pada sikloadisi (2+2) etilena yang menghasilkan siklobutana. Etilena mempunyai dua orbital π:π*.

         Dalam suatu reaksi sikloadisi homo dari molekul pertama harus bertumpang tindih dengan lumba dari molekul kedua. Hal ini karena homo pada molekul pertama tidak bertumpang tindih dengan homo molekul kedua karena orbital tersebut telah terisi bersamaan dengan menyatunya orbital π. Orbital-orbital ini juga mengalami hibridisasi menghasilkan ikatan ikatan sigma sp³ baru.

Sikloadisi (4+2)

         Sikloadisi (4+2) disebut juga Reaksi Diels–Alder. Dua angka tersebut melambangkan jumlah elektron pi yang terlibat dalam suatu reaksi sikloadisi. Berikut ini contoh sederhana reaksi sikloadisi:

Reaksi Diels Alder merupakan reaksi sikloadisi yang bergantung pada suhu dan mekanismenya melibatkan tumpang tindih antara orbital σ dan orbital π. Reaksi ini terjadi antara molekul dengan dua ikatan rangkap dua terkonjugasi (diena) dan molekul dengan satu ikatan rangkap dua (dienofil) serta menghasilkan dua ikatan karbon-karbon yang baru dan satu molekul sikoheksana yang tidak jenuh dalam satu langkah.

       Reaksi Diels–Alder disebut juga sikloadisi (4+2) karena cincin terbentuk oleh interaksi 4 elektron π pada diena dan 2 elektron π pada alkena atau alkuna. Reaksi sikloadisi adalah reaksi dimana dua molekul bergabung membentuk sebuah cincin. Dalam reaksi Diels-Alder, diena adalah gugus yang kaya elektron, sedang dienofil (diene-lover) adalah gugus yang miskin elektron.

Dari pemaparan di atas, maka timbulah permasalahan antara lain:

1. Reaksi Diels-Alder terjadi dengan diena berada pada konformasi cis atau endo, diena dalam konformasi trans seringkali menjadi susah bereaksi dengan dienofil atau bahkan tidak bereaksi. Mengapa demikian?
2. Kenapa pada suatu reaksi sikloadisi, HOMO dari molekul pertama harus bertumpangtindih dengan LUMO dari molekul kedua?
3. Kenapa reaksi sikloadisi tipe (2+2) misalnya etilena mudah terjadi dengan adanya cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai tetapi tidak mudah terjadi apabila campuran reaksi itu dipanaskan?

Referensi:
Fessenden, R.J dan J.S. Fessenden. 1982. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.

Reaksi Perisiklik - KIMIA ORGANIK FISIK

     Reaksi Diels-Alder adalah reaksi kimia organik antara diena terkonjugasi dengan alkena tersubstitusi, umumnya dinamakan sebagai dienofil, membentuk sikloheksena tersubstitusi. Reaksi ini dapat berjalan bahkan jika beberapa atom dari cincin yang terbentuk bukanlah karbon. Beberapa reaksi Diels-Alder adalah reversibel; reaksi dekomposisi dari sistem siklik dinamakan reaksi Retro-Diels-Alder. Reaksi retro ini umumnya terlihat pada saat analisis produk reaksi Diels-Alder menggunakan spektrometri massa. Reaksi Diels-Alder (yang mana Otto Diels dan Kurt Alder diberikan bersama Hadiah Nobel pada tahun 1950) melibatkan reaksi dari diena terkonjugasi dengan kelompok lain yang mengandung ikatan pi (disebut sebagai "dienofile" karena ia "Suka" bereaksi dengan diena). Pada keandaan panas panas, diena dan dienofil akan bergabung untuk menghasilkan produk sikloheksen. Mekanisme terpadu ini adalah contoh dari reaksi pericyclic yang disebut [4 + 2] sikloadisi karena melibatkan interaksi dari sistem empat elektron the (diena) dengan sistem tdua elekytron the (dienophile). Sementara banyak contoh reaksi Diels-Alder dapat dengan mudah digambarkan sebagai reaksi antara nukleofil dan elektrofil (pendekatan yang akan diambil di sini), mekanisme dan regio- dan stereokimia dari produk biasanya digambarkan oleh teori orbital frontier di mana HOMO diena dan LUMO dari dienophile dicocokkan  highest occupied molecular orbital (HOMO) dan the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) berlangsung dalam satu langkah dengan redistribusi siklik elektron ikatan. Kedua reaktan hanya bergabung bersama melalui keadaan transisi siklik di mana dua ikatan C C baru terbentuk pada saat yang sama

            Diena adalah senyawa alifatik yang memiliki dua ikatan ganda. Bila ikatan ganda ini dipisahkan oleh hanya satu ikatan tunggal, senyawa ini disebut sebagai diena konjugasi (diolefin konjugasi). Diolefin tak-terkonjugasi memiliki ikatan ganda yang terpisah (terisolasi) oleh lebih dari satu ikatan tunggal. Suatu diena atau poliena terkonjugasi dapat mengalami reaksi perisiklik. Reaksi perisiklik merupakan reaksi serempak yang berlangsung dalam suatu deret siklis elektron pada keadaan transisinya. Reaksi perisiklik terjadi pada diena ataupun poliena terkonjugasi yang berlangsung dengan mekanisme serempak seperti reaksi S N2 artinya ikatan- ikatan lama terputus ketika ikatan baru terbentuk dan semuanya terjadi dalam satu tahapan. Reaksi perisiklik dikarakteristikan oleh suatu keadaan transisi siklik yang melibatkan ikatan ikatan pi. Terdapat 3 tipe reaksi perisiklik yaitu reaksi sikloadisi, reaksi elektrosiklik dan penataan ulang sigmatropik. Reaksi sikloadisi adalah reaksi di mana dua molekul bergabung membentuk sebuah cincin. Dalam reaksi ini dua ikatan pi diubah menjadi ikatan sigma. Contoh reaksi sikloadisi ialah reaksi Diels-Alder. Sikloadisi dibagi menjadi beberapa tipe antara lain sikloadisi [2+2], [4+2], [4+4], [6+2], [6+2], [6+4], dan lain-lain. Sikloadisi (4+2) disebut juga Reaksi Diels–Alder. Dua angka tersebut melambangkan jumlah elektron pi yang terlibat dalam suatu reaksi sikloadisi. Berikut ini contoh sederhana reaksi sikloadisi:

Mekanisme Reaksi Diels Alder

      Reaksi Diels Alder merupakan reaksi sikloadisi yang bergantung pada suhu dan mekanismenya melibatkan tumpang tindih antara orbital σ dan orbital π. Reaksi ini terjadi antara molekul dengan dua ikatan rangkap dua terkonjugasi (diena) dan molekul dengan satu ikatan rangkap dua (dienofil) serta menghasilkan dua ikatan karbon-karbon yang baru dan satu molekul sikoheksana yang tidak jenuh dalam satu langkah.

Reaksi Diels-Alder adalah proses perisiklik, yang terjadi pada satu langkah dengan pendistribusian kembali elektron ikatan secara melingkar (siklik). Dua ikatan reaktan yang sederhana bersatu melalui keadaan transisi siklik dan dua ikatan karbon baru terbentuk pada saat yang sama. Pada keadaan transisi Diels-Alder, dua karbon alkena dan karbon 1,4 pada diena terhibridisasi ulang dari sp2 menjadi sp3 untuk membentuk dua ikatan tungggal baru, sehingga karbon 2,3 pada diena terhibridisasi sp2membentuk ikatan rangkap baru pada produk sikloheksena.

Reaksi Diels–Alder disebut juga sikloadisi (4+2) karena cincin terbentuk oleh interaksi 4 elektron π pada diena dan 2 elektron π pada alkena atau alkuna. Reaksi sikloadisi adalah reaksi dimana dua molekul bergabung membentuk sebuah cincin. Dalam reaksi Diels-Alder, diena adalah gugus yang kaya elektron, sedang dienofil (diene-lover) adalah gugus yang miskin elektron.

Diena

Sama seperti komponen dienofile memiliki batasan-batasan tertentu yang mempengaruhi reaktivitasnya, demikian pula komponen diena yang terkonjugasi. Diena harus mengadopsi apa disebut konformasi s-cis, yang berarti "cis-like" tentang ikatan tunggal, untuk menjalani reaksi Diels-Alder. Hanya dalam konformasi s-cis adalah karbon 1 dan 4 diena cukup dekat untuk bereaksi melalui keadaan transisi siklik.

 

Dalam konformasi s-trans alternatif, ujung mitra diena juga demikian berjauhan untuk tumpang tindih dengan orbital p dienofil.

 

Beberapa reaksi diels alder

Diels-Alder yang kaya akan elektron yang menunjukkan regioselektivitas yang sangat baik dalam reaksi dengan dienofil yang defisiensi elektron. Jadi silil enol eter yang diperluas seperti 54, 60, dan 92 juga merupakan butadiena tersubstitusi-1.34 Reaksi tipikal adalah sikloadisi 120 dengan alkena 121 untuk memberikan satu regioisomer dari adisi 122 dalam hasil yang tinggi. Senyawa ini digunakan oleh Schlessinger35 dalam sintesis senepoxide 123.

 

enamin seperti 55 bahkan lebih reaktif 19 dan regio 124 bereaksi secara khusus dengan mereka ester tak jenuh 125 untuk memberikan isomer regio dan stereo tunggal dari 126 ketika tidak ada 1-RO butadiene akan melakukannya

Dari pemaparan di atas, maka timbulah permasalahan sebagai berikut:

1. Reaksi diels alder dikenal dengan reaksi yang membutuhkan energi rendah namun pada beberapa kasus menggunakan suhu tinggi contohnya naftalena, antracena bagaimana jika suatu keadaan mereaksikan diena diatas pada suhu rendah, apa pengaruhnya?
2. Reaksi Diels-Alder terjadi dengan diena berada pada konformasi cis atau endo, diena dalam konformasi trans seringkali menjadi susah bereaksi dengan dienofil atau bahkan tidak bereaksi. Mengapa demikian?
3. Terdapat peningkatan laju reaksi yang mencolok ketika reaksi Diels-Alder tertentu dilakukan dalam pelarut organik polar seperti dimetilformamida dan etilen glikol dan bahkan dalam air, Kenapa?

DAFTAR PUSTAKA

McMurry, J. 2010. Organic Chemistry Eight Edition. USA: Cengage Learning.

Fessenden, R. J dan J. S. Fessenden. 1985. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Reaksi Substitusi - Kimia Organik Fisik

Reaksi Substitusi

Reaksi substitusi adalah suatu reaksi penggantian gugus fungsional pada senyawa kimia tertentu dengan gugus fungsional yang lain. Dalam kimia organik, reaksi substitusi elektrofilik dan nukleofilik merupakan yang paling penting dan banyak digunakan. Reaksi substitusi organik dikategorikan menjadi beberapa tipe berdasarkan reagen yang berperan, apakah termasuk nukleofil atau elektrofil. Intermediet yang terlibat dalam reaksi substitusi dapat berupa karbokation, karbanion, atau radikal bebas. Reaksi substitusi terjadi apabila sebuah atom atau gugus yang berasal dari pereaksi menggantikan sebuah atom atau gugus dari molekul yang bereaksi. Reaksi substitusi dapat terjadi pada atom karbon jenuh atau tak jenuh.

Reaksi substitusi elektrofilik

Perbedaan mekanisme reaksi substitusi elektrofilik dengan mekanisme reaksi substitusi nukleofilik, terletak pada spesies penyerang dan gugus pergi. Pada reaksi substitusi elektrofilik, spesies penyerang dan gugus perginya adalah suatu elektrofil (asam menurut konsep Lewis ). Pada dasarnya perubahan yang terjadi pada reaksi substitusi elektrofilik adalah suatu elektrofil (asam menurut konsep Lewis) membentuk sebuah ikatan baru dengan atom karbon substrat dan salah satu substituen pada karbon tersebut lepas tanpa membawa pasangan elektronnya. Elektrofilnya dapat berupa ion positif, atau ujung positif suatu dipol, atau dipol terinduksi.  Secara umum persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

Benzena memiliki rumus molekul C6H6, dari rumus molekul tersebut benzena termasuk golongan senyawa hidrokarbon tidak jenuh. Namun ternyata benzena mempunyai sifat kimia yang berbeda dengan senyawa hidrokarbon tidak jenuh. Beberapa perbedaan sifat benzena dengan senyawa hidrokarbon tidak jenuh adalah diantaranya bahwa benzena tidak mengalami reaksi adisi melainkan mengalami reaksi substitusi. Pada umumnya reaksi yang terjadi terhadap molekul benzena adalah reaksi substitusi elektrofilik, hal ini disebabkan karena benzena merupakan molekul yang kaya elektron.

Kemampuan melepaskan proton sangat menentukan kereaktifan senyawa alifatik dalam substitusi elektrofilik. Oleh karena itu gugus pergi yang paling banyak dijumpai dalam substitusi elektrofilik senyawa alifatik adalah proton. Senyawa yang mudah mengalami reaksi substitusi elektrofilik, contohnya: atom hidrogen yang terikat pada atom karbon yang berposisi alpha (Cα) terhadap gugus karbonil atau atom hidrogen yang terikat pada atom karbon pada alkuna terminal (RC≡CH) mudah dilepaskan sebagai proton. Sedangkan atom hidrogen pada alkana sukar dilepaskan sebagai proton, sehingga alkana sukar mengalami reaksi substitusi elektrofilik.

Dalam substitusi elektrofilik pada senyawa alifatik, suatu elektrofil menggantikan gugus fungsional. Reaksi ini mirip dengan substitusi nukleofilik alifatik di mana reaktan merupakan nukleofil dan bukan elektrofil. Empat kemungkinan mekanisme reaksi substitusi alifatik elektrofilik adalah, S_E1, S_E2(depan), S_E2(belakang) dan S_Ei (Substitusi Elektrofilik), juga menyerupai tipe reaksi substitusi S_N1 dan S_N2. Dalam tahapan reaksi S_E1 substrat pertama kali terionisasi menjadi suatu karbanion serta residu organik bermuatan positif. Karbanion kemudian secara cepat bergabung kembali dengan elektrofil. Mekanisme reaksi S_E2 memiliki keadaan transisi tunggal di mana ikatan lama dan ikatan yang baru dibentuk keduanya hadir.

Reaksi substitusi elektrofilik alifatik diantaranya:

·         Nitrosasi

·         Halogenasi keton

·         Tautomerisasi keto-enol

·         Penggandengan diazonium

·         Penyisipan karbena dalam ikatan C-H

·         Reaksi substitusi karbonil-alfa

Pada reaksi substitusi elektrofilik dikenal empat macam mekanisme yaitu: S_E1, S_E2 (depan), S_E2 (belakang) dan S_Ei. S_E1 adalah substitusi elektrofilik unimolekuler sedangkan S_E2 dan S_Ei adalah substitusi elektrofilik bimolekuler.

Dalam contoh berikut struktur resonansi elektron pada cincin benzena diserang oleh suatu elektrofil E⁺. Ikatan resonansi rusak dan suatu struktur karbokation beresonansi terbentuk. Akhirnya suatu proton terlepas dan suatu senyawa aromatik baru terbentuk.

Reaksi elektrofilik pada senyawa tak jenuh lainnya selain arena secara umum mengarah pada adisi elektrofilik daripada substitusi.

Reaksi Substitusi Nukleofilik

Reaksi substitusi nukleofilik suatu nukleofil (Z:) menyerang alkil halida pada atom karbon hibrida-sp3 yang mengikat halogen (X), menyebabkan terusirnya halogen oleh nukleofil. Halogen yang terusir disebut gugus pergi. Nukleofil harus mengandung pasangan elektron bebas yang digunakan untuk membentuk ikatan baru dengan karbon. Hal ini memungkinkan gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron yang tadinya sebagai elektron ikatan. Ada dua persamaan umum yang dapat dituliskan:

Contoh masing-masing reaksi adalah: 

Mekanisme Reaksi Substitusi Nukleofilik

Pada dasarnya terdapat dua mekanisme reaksi substitusi nukleofilik. Mereka dilambangkan dengan SN2 adan SN1. Bagian SN menunjukkan substitusi nukleofilik, sedangkan arti 1 dan 2 akan dijelaskan kemudian.

A. Reaksi SN2

Mekanisme SN2 adalah proses satu tahap yang dapat digambarkan sebagai berikut:

Nukleofil menyerang dari belakang ikatan C-X. Pada keadaan transisi, nukleofil dan gugus pergi berasosiasi dengan karbon di mana substitusi akan terjadi. Pada saat gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron, nukleofil memberikan pasangan elektronnya untuk dijadikan pasangan elektron dengan karbon. Notasi 2 menyatakan bahwa reaksi adalah bimolekuler, yaitu nukleofil dan substrat terlibat dalam langkah penentu kecepatan reaksi dalam mekanisme reaksi.

Ciri-ciri reaksi SN2 sebagai berikut:

1. Kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi kedua spesies tersebut

2. Reaksi terjadi dengan pembalikan (inversi) konfigurasi

3. Reaksi terjadi lebih cepat apabila R merupakan gugus metil atau primer, dan lambat jika R adalah gugus tersier. Gugus R sekunder mempunyai kecepatan pertengahan

B. Reaksi SN1

Mekanisme SN1 dalah proses dua tahap. Pada tahap pertama, ikatan antarakarbon dengan gugus pergi putus.

Gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron, dan terbentuklah ion karbonium. Pada tahap kedua (tahap cepat), ion karbonium bergabung dengan nukleofil membentuk produk.

Pada mekanisme SN1, substitusi terjadi dalam dua tahap. Notasi 1 digunakan sebab pada tahap lambat hanya satu dari dua pereaksi yang terlibat, yaitu substrat. Tahap ini sama sekali tidak melibatkan nukleofil.

Berikut ini adalah ciri-ciri suatu reaksi yang berjalan melalui mekanisme SN1:

1. Kecapatan reaksinya tidak tergantung pada konsentrasi nukleofil. Tahap penentu kecepatan reaksi adalah tahap pertama di mana nukleofil tidak terlibat. 
2. Jika karbon pembawa gugus pergi adalah bersifat kiral, reaksi menyebabkan hilangnya aktivitas optik karena terjadi rasemik. Pada ion karbonium, hanya ada a gugus yang terikat pada karbon positif. Karena itu, karbon positif mempunyai hibridisasi sp2 dan berbentuk planar. Jadi nukleofil mempunyai dua arah penyerangan, yaitu dari depan dan dari belakang. Dan kesempatan ini masing-masing mempunyai peluang 50 %. Jadi hasilnya adalah rasemit. Misalnya, reaksi (S)-3-bromo-3-metilheksana dengan air menghasilkan alkohol rasemik.

X yang melalui mekanisme SN1 akan berlangsung cepat jika R merupakan struktur tersier, dan lambat jika R adalah struktur primer. Hal ini sesuai dengan urutan kestabilan ion karbonium, 3o-Spesies antaranya (intermediate species) adalah ion karbonium dengan geometrik planar sehingga air mempunyai peluang menyerang dari dua sisi (depan dan belakang) dengan peluang yang sama menghasilkan adalah campuran rasemik Reaksi substrat R > 2o >> 1o.


Dari pemaparan di atas, maka timbulah permasalahan sebagai berikut:

1. Mengapa benzena lebih mudah mengalami reaksi substitusi dibandingkan reaksi adisi? Padahal senyawa yang memiliki ikatan rangkap mudah mengalami reaksi adisi.
2. Pada reaksi nukleofilik, bagaimana peran dari gugus tetangga?
3. Jika pada reaksi substitusi nukleofilik gugus yang diganti memiliki kelektronegatifan yang lebih kecil dari atom C, apakah reaksi masih dapat berlangsung?

Daftar Pustaka:

Fessenden, R. J dan J. S. Fessenden. 1986. Kimia Organik Edisi 3. Jakarta: Erlangga.

https://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_substitusi

Keasaman dan Kebasaan Senyawa Organik - Kimia Organik Fisik

Pengertian Asam dan Basa

Asam merupakan zat yang memiliki sifat-sifat yang spesifik, misalnya memiliki rasa asam, dapat merusak permukaan logam juga lantai marmer atau sering disebut dengan korosif. Asam juga dapat bereaksi dengan logam dan menghasilkan gas hidrogen, sebagai indikator sederhana terhadap senyawa asam, dapat dipergunakan kertas lakmus, dimana asam dapat mengubah kertas lakmus biru menjadi merah.

Basa merupakan istilah kimia yang digunakan untuk semua zat yangdapat menetralkan asam. Selain karena kemampuan basa yang dapat menetralkan asam, basa pun memiliki kemampuan untuk melarutkan minyak dan debu, sehingga basa digunakan untuk berbagai keperluan.Sebagai indikator sederhana senyawa basa dapat dipergunakan kertas lakmus, dimana basa dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi biru.

Svante Arrhenius (1887) mengemukakan bahwa asam adalah suatu zat yang bila dilarutkan kedalam air akan menghasilkan ion hidronium (H⁺). Asam umumnya merupakan senyawa kovalen dan akan bersifat asam bila sudah larut ke dalam air. Sedangkan basa adalah suatu senyawa yang di dalam air (larutan) daapt menghasilkan ion OH^-. Umumnya basa terbentuk dari senyawa ion yang mengandung gugus hidroksida (OH^-) di dalamnya.

Penjelasan tentang asam dan basa menurut Svante Arrhenius tidak memuaskan untuk menjelaskan tentang sifat asam basa pada larutan yang bebas air atau pelarutnya bukan air. Misalnya asam asetat akan bersifa asam bila dilarutkan kedalam air tetapi ternyata sifat asam tersebut tidak tampak ketika dilarutkan dalam benzene. Dari kenyataan tersebut, Johannes Brosted dan Thomas Lowry secara terpisah mengusulkan bahwa yang berperan dalam memberikan sifat asam dan basa suatu larutan adalah ion H⁺ atau Proton (Sudarmo, 2006). Menurut konsep Brosted Lowry mengenai asam dan basa, suatu asam adalah zat yang dapat memberikan ion hidrogen yang bermuatan positif atau proton (H⁺). Basa didefinisikan sebagai zat yang dapat menerima H⁺.

Konsep asam basa menurut Brosted Lowry mempunyai keterbatasan, terutama di dalam menjelaskan reaksi-reaksi yang melibatkan senyawa tanpa proton (H⁺). Misalnya, reaksi antara senyawa NH₃ dan BF₃ dan beberapa reaksi yang melibatkan senyawa kompleks. Pada tahun 1932 ahli kimia G.N. Lewis mengajukan konsep baru mengenai asam basa, sehingga dikenal adanya basa Lewis dan asam Lewis. Menurut konsep trsebut yang dimaksud dengan basa Lewis adalah suatu senyawa yang dapt memberikan pasangan elektron kepada senyawa lain atau donor pasangan elektron, sedangkan asam Lewis adalah senyawa yang mampu menerima pasangan elektron atau akseptor elektron.

Setiap reaksi asam basa memiliki 4 komponen yaitu asam,basa,basa konjugasi, asam konjugasi. Saat asam kehilahan sebuah proton, maka asam itu menjasi basa konjugat. Ketika basa menrima proton, maka basa itu menjadi asam konjugatnya. Basa konjugat dari sebuah alkohol disebut alkoksida. Asam konjugat dari alkohol di sebut ion oxonium. Semakin kuat suatu asam, semakin lemah basa konjugatnya, semakin lemah asam ,semakin kuat basa konjugatanya. Basa konjugat dari asam kuat HCl (pKa -8) merupakan ion Cl^- yang merupakan basa sangat lemah. Basa konjugat dari H₂O merupakan OH^- yang merupakan basa kuat.

Kebasaan suatu senyawa tergantung pada kesedian pasangan elektronnya untuk disumbangkan. Trimetilamin lebih bersifat basa daripada amoniak akibat adanya efek dorongan elektron secara induksi dari gugus metil. Beberapa kategori senyawa-senyawa yang dapat digolongkan sebagai asam Lewis:

1. Senyawa-senyawa yang mempunyai orbital tak terisi secara sempurna, seperti aluminium klorida, boron trifluorida, dan seng klorida. 
2. Senyawa-senyawa yang atom pusatnya dapat mengembangkan kulit valensinya untuk dapat menampung elektron lebih daripada delapan, seperti stanno klorida dan titanium klorida.
3. Semua ion-ion logam sederhana seperti Al⁺³, Fe⁺², dan Ag⁺.

Faktor utama yang menentukan keasamaan

Apa yang menentukan suatu molekul merupakan suatu asam?

Faktor kunci dalam penentuan keasaman suatu molekul adalah stabilitas dari basa konjugat. Faktor apapun yang menyebabkan basa konjugat lebih stabil akan meningkatkan keasaman dari suatu asam.

Apa sebenarnya maksud dari itu? Biasanya,hal itu berarti menstabilkan muatan negatif selama basa konjugat akan selalu menjadi satu unit dari muatan yang lebih “negatif” dari asamnya.

Bagaimana suatu muatan negatif terstabilkan? Ada 2 cara

Pertama, kebasaan menurun dari CH₃>H₂N>OH>F. Karena keelektronegatifan yang meningkat. Semakain stabil suatu elektron bebas,semakin tidak basa suatu spesi itu. Kedua ,muatan yang menyebar lebih stabil darimuatan yang terpusat. Sebgai contoh kebasaan menurun dari F>Cl>Br>I. Karena muatan negatif lebih tersebar pada volume yang lebih besar (atom yang lebih besar). Pada alkohol, karena hanya berhubungan degan oksigen, satu satu faktor penentunya yaitu resonansi dan penarikan elektron. Alkohol dimana basa konjugatnya yang resonansinya stabil akan lebih asam. Contohnya adalah  siklohesanol dan fenol

pKa sikloheksanol sekiar 16 dan fenol dengan pKa 10

Perhatikan bagaimana muatan negatif pada oksigen dari fenol bisa di “delokalisasi” kembali ke dalam cincin fenol. Ini berarti muatan bisa meyenbar ke seluruh molekul, yang mana berarti ini terstabilkan. 

Pertanyaan:

1. Apa yang menyebabkan basa konjugat lebih stabil degan adanya fluorin? 
2. Mengapa konsep asam basa Lewis lebih mudah dalam menentukan keasaman dan kebasaan?

DAFTAR PUSTAKA:

Kasmadi dan G. Luhbandjono. 2006. Kimia Dasar II. Semarang :Universitas Negeri Semarang. 

Firdaus. 2013. Laporan Hibah Penulisan Buku Ajar Mata Kuliah Kimia Organik Fisik II. Makkasar: Universitas Hasanuddin.