Gugus Fungsi Senyawa Karbon

Pada pembelajaran Kimia di kelas 3 SMA terdapat sebuah bab yang mempelajari tentang Gugus Fungsi Senyawa karbon, bagi teman-teman yang belum tahu berikut penjelasannya. 

Teman-teman tentu tahu yang namanya formalin dan alkohol kan.? sebenarnya alkohol dan formalin mengandung unsur C, H, dan O. Perbedaannya hanya terletak pada gugus fungsinya yang menyebabkan keduanya diletakkan dalam golongan yang berbeda.

Tahukah kalian apa itu gugus fungsi.??

Gugus fungsi merupakan bagian aktif dari senyawa karbon yang menentukan sifat-sifat senyawa karbon.

Gugus fungsi tersebut berupa ikatan karbon rangkap dua, ikatan karbon rangkap tiga, dan atom/ gugus atom. Meskipun senyawa-senyawa karbon mempunyai unsure dasar sama yaitu karbon, tetapi sifat-sifatnya jauh berbeda satu dengan yang lainnya. Perbedaan ini disebabkan oleh gugus fungsi yang diikat berbeda.

Contoh :

.................H ..H ..H

..................l....l.....l

H – C – C – C – H

........l.....l.....l

...................H...H ... H

Ketiga senyawa tersebut dibedakan oleh gugus –H, gugus – C = C -, dan gugus – OH. Gugus inilah yang membedakan sifat ketiganya, baik sifat fisika dan sifat kimia.

Senyawa-senyawa karbon yang mempunyai gugus fungsional yang sama

dikelompokkan dalam satu golongan.

GUGUS FUNGSI SENYAWA KARBON

A. PERANAN GUGUS FUNGSI

    Keistimewaan atom karbon yang tidak dimiliki oleh atom-atom yang lain yaitu, mampu membentuk ikatan senyawa antara sesama atom karbon secara berantai, yang dikenal sebagai rantai karbon. Akibatnya, jenis senyawa karbon luar biasa banyaknya. Kini diperkirakan terdapat sekitar dua juta jenis karbon, dan jumlah itu semakin meningkat dengan laju kira-kira lima pesen pertahun. Lebih dari sembilan puluh persen senyawa karbon ini merupakan senyawa sintetik, sedangkan sisanya diperoleh dari makhluk hidup (tumbuh-tumbuhan, hewan jamur, dan mikroorganisme ) hasil fosil mereka (batubara dan minyak bumi).

   Untuk mempelajari senyawa karbon yang sangat banyak itu, kita harus mengelompokkan mereka ke dalam golongan ( deret homolog), berdasarkan gugus atom tertentu yang dikandung oleh suatu senyawa karbon. Masing-masing golongan atau deret homolog mempunyai gugus atom yang khas, dan gugus atom inilah yang membedakan suatu golongan dari golongan lain.

   Gugus atom merupakan ciri khas dari suatu golongan atau deret homolog disebut gugus Fungsi. Oleh karena rantai karbon kurang reaktif terhadap suatu serangan kimiawi, maka sifat suatu golongan senyawa karbon sangat ditentukan oleh gugus fungsi yang dimilikinya. Itulah sebabnya senyawa karbon yang banyak jenisnya itu dapat dipelajari secara sistematis dengan memperhatikan gugus fungsinya.

   Kini kita akan mempelajari senyawa karbon yang mengandung atom oksigen. Semua golongan yang akan kita bahas dapat dianggap sebagai turunan dari golongan alkana, sebab suatu golongan akan diperoleh jika kita mengganti (mensubtitusi) satu atom H pada alkana dengan gugus fungsi tertentu. Sebagai contoh, jika satu atom H pada etana, CH3CH3, kita ganti dengan gugus hidroksil -(OH), maka kita memperoleh etanol, CH3CH2OH, yang termasuk golongan alkanol. Di lain pihak jika satu atom H pada etana diganti dengan gugus karboksil (-COOH), kita memperoleh asam propanoat, CH3CH2COOH, yang golongan asam alkanoat. 

Gugus	Golongan	Rumus umum	Contohnya senyawa	Nama senyawa
-OH	Alkanol (alkohol)	R – OH	CH3 – OH	Metanol ( Metil alkohol)
-O-	Alkoksi alkana (Eter)	R – O – R	CH3 – O – CH3	Metoksi metana Dimetil eter
O               ||                             -       C    -	Alkanal (aldehid)	O       || R – C - H	O       || RCH3– C - H	Etanal (asetaldehid)
O               ||                                 -   C - H	Alkanon (keton)	O              ||         R - C - R	O              ||    CH3 - C – CH3	Propanon ( dimetil keton)
O               ||                             -        C - OH	Asam alkanoat (asam karboksilat)	O        || R  -  C - OH	O             || CH3  -  C - OH	Asam etanoat (asam asetat)
O               ||                                 -    C – O-	Alkil alkanoat (ester)	O       || R - C – O - R	O           || CH3-C –O –CH3	Metil etanoat (metil asetat)

  

B. MEBGENAL GUGUS FUNGSI

1. Elkanol (Alkohol)

   Alkanol adalah senyawa yang dapat dianggap berasal dari alkana, di masa satu atom H telah diganti oleh gugus hidroksil ( - OH).

                    Cn H2n+2                             CnH2n+1OH

                    alkana                                     alkanol

   Nama alkanol sesuai dengan nama alkana yang berjumlah atom C sama. dengan mengganti akhiran -ana menjadi -anol.

Contoh  :   CH3OH                metanol    (metil alkohol)

                 C2H5OH              etanol       (etil alkohol)

                 C3H7OH              propanol   (propil alkohol)

                 C4H9OH              butanol     (butil alkohol)

2. Alkoksi alkana (eter)

Alkoksi alkana adalah senyawa yang dapat dianggap berasal dari air, dimana dua atom H telah diganti oleh gugus alkil.

  H - O - H                               R - O - R

    Air                                        alkoksi alkana

Contoh :

     CH3 - O -CH3                      metoksimetana (dimetil eter )

     CH3 - O - C2H5                   metoksietana (etil metil eter )

     C2H5 - O - C2H5                 etoksi etana (dietil eter)

     CH3 - O - C3H7                   metoksi propana (metil propil eter)

3. Senyawa karbonil

Senyawa karbonil adalah senyawa yang mengandung guugs karbonil ( - CO - )

                                    O

                                     ||

                            -       C    - 

Ada dua senyawa karbonil

a. Alkanal ( aldehida), yaitu senyawa yang mengandung gugus aldehida ( -CHO)

                                       O

                                        ||
                            R    -   C - H
Contoh :
     HCHO               metanal
     CH3CHO          etanal
     C2H5CHO         propanal

b. Alkanon (keton), yaitu senyawa yang mengandung gugus karbonil yang terikat kepada dua gugus alkil.
                                     O
                                      ||
                            R   -   C -  R
Contoh :
    CH3COCH3                 propanon (dimetil keton)
    CH3COCH2CH3         butanon (etil metil keton)

4. Asam alkanoat ( asam karboksilat)
   asam alkanoat adalah senyawa yang mengandung gugus karboksil ( - COOH)
                                         O
                                          ||
                                R  -   C - OH
Contoh :
     HCOOH                    asam metanoat
     CH3COOH              asam etanoat
     C2H5COOH            asam propanoat

5. Alkil alkanoat   ( ester )
   Alkil alkanoat adalah senyawa turunan asam alkanoat, dimana atom H pada gugus karboksil diganti oleh gugus alkil.
                                       O
                                        ||
                              R  -   C - O - R
Contoh :
   CH3COOCH3              metil etanoat
   CH3COOC2H5            etil etanoat
    C2H5COOCH3           metil propanoat.


C. ISOMER FUNGSI
    Isomer yaitu senyawa yang memiliki rumus molekul yang sama (jumlah atomnya sama) tetapi rumus strukturnya berbeda, cara terikat atomnya berbeda. Disini dibedakan isomer posisi dengan isomer fungsi. Isomer posisi adalah isomer senyawa yang segolongan, sedangkan isomer fungsi adalah isomer yang golongannya berbeda.
    sebagai contoh ada tiga buah senyawa yang sama-sama mempunyai rumus molekul C3H8O
CH3 - CH2 - CH2OH                n- propanol
CH3 - CH - OH                         isopropanol
           CH3
CH3 - O - CH2 - CH3              etil metil eter
    Diantara ketiga senyawa itu, n -propanol dan isopropanol merupakan isomer posisi, sebab keduanya termasuk golongan alkohol. Adapun n-propanol dengan etil metil eter merupakan isomer fungsi, sebab masing-masing memiliki gugus fungsi tidak sama.
   Di bawah ini tercantum tabel golongan yang meupakan isomer fungsi.

Golongan                                               Rumus molekul
Alkohol - eter                                        CnH2n+2O

Aldehid - keton                                      CnH2nO