Senin, 14 November 2016



REGANGAN RUANG

“teori regangan Baeyer” (Baeyer’s strain theory). Menurut teori ini, senyawa siklik seperti halnya sikloalkana membentuk cincin datar. Bila sudut-sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral (109,50) maka molekulnya mengalami Regangan

Regangan ruang adalah besarnya regangan pada struktur senyawa kimia berbentuk siklik untuk menunjukkan seberapa besarnya regangan ruang dari cicin siklik tersebut. Dimana tabel data mengenai regangan ruang dapat dilihat pada tabel berikut :

Sikloalkana
Regangan cincin (kkal/mo)
Siklopropana
27,6
Siklobutana
26,3
Siklopentana
6,5
Sikloheksana
0
Sikloheptana
6,4
Siklooktana
10,0
Siklononana
12,9
Siklodekana
12,0
Siklopentadekana
1,5


siklobutana








Jika ditinjau dari segi regangan cincinnya, yang dihitung berdasarkan harga kalor pembakaran, terbukti bahwa harga regangan total cincin yang terbesar adalah pada siklopropana, siklobutana, dan siklopentana. Pada sikloheksana harganya = 0, yang sama dengan harga senyawa rantai terbuka. Besarnya harga regangan pada siklopropana tersebut disebabkan oleh adanya regangan sudut dan regangan sterik.

Sikloheksana adalah sikloalkana dengan rumus molekul C6H12. Molekul sikloheksana dapat bersifat cis ataupun trans, bila terdisubstitusi oleh dua gugus molekul atau atom. Bentuk cis dan trans pada sikloheksana adalah isomer geometris dan pada suhu kamar tak dapat saling-diubah satu menjadi lainnya, dan masing-masing isomer dapat memiliki aneka ragam konformasi. pada kasus tersubstitusi 1,3–dimetilsikloheksana, maka konformasi cis lebih disukai (lebih stabil) daripada posisi trans, karena pada posisi cis adalah e,e, sedangkan trans adalah a,e.
 


 karena kedua subsituent dalam 1,3-isomer dapat berposisi ekuatorial. Sedangkan dalam trans-1,3- isomer, 1 gugusnya terpaksa berposisi aksial.
Dalam hal sikloheksana ter-1,2-disubstitusikan, trans – isomer lebih stabil dari cis–isomer, karena kedua substituennya dapat berposisi ekuatorial. Tetapi bila kedua substituent itu 1,3 satu terhadap yang lain pada suatu cincin siklohekana, maka cis –isomer lebih stabil dari pada trans – isomer, Karena kedua substituent dalam 1,3 – isomer, dapat berposisi ekuatorial. Dalam trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa berposisi.Dalam trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa berposisi Dalam hal sikloheksana ter-1,2-disubstitusikan, trans – isomer lebih stabil dari cis– isomer, karena kedua substituennya dapat berposisi ekuatorial. Tetapi bila kedua substituent itu 1,3 satu terhadap yang lain pada suatu cincin siklohekana, maka cis –isomer lebih stabil dari pada trans – isomer, Karena kedua substituent dalam 1,3 –isomer, dapat berposisi ekuatorial. Dalam trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa berposisi.pada kasus tersubstitusi 1,3–dimetilsikloheksana, maka konformasi cis lebih stabil daripada posisi trans, karena pada posisi cis adalah e,e, sedangkan trans adalah a,e.

Selain itu, dalam sikloheksana ada beberapa konformasi, yaitu :

 
            Konformasi sikloheksana yang paling stabil adalah konformasi kursi (chair conformation) karena sudutnya mendekati 1090 (sudut ikatan C-C-C adalah 1110). Konformasi kursi ditandai oleh adanya dua macam orientasi ikatan C-H , yaitu enam buah ikatan C-H aksial dan enam buah ikatan C-H ekuatorial.  Konformasi selain kursi, cenderung tidak stabil. Konformasi sikloheksana dan besar energi potensial relatifnya, seperti gambar :

          Jika satu atom H pada sikloheksana diganti gugus –CH3 atau gugus lain, maka gugus –CH3/gugus lain tersebut dapat berposisi aksial/ekuatorial. Dalam hal ini konformasi yang lebih stabil adalah konformasi dengan gugus –CH3 berposisi ekuatorial.

Dalam konformasi kursi, ada dua jenis posisi atom hidrogen yang berbeda, yaitu aksial dan ekuatorial. Hidrogen aksial terletak di bawah dan di atas bidang yang dibentuk oleh cincin atom karbon, sedangkan hidrogen equatorial terletak sepanjang bidang (pada satu bidang) dengan atom-atom karbon.
Bila tiga atom karbon yang berselang satu karbon yang lain dilekukkan ke arah berlawanan (yang semula pada posisi atas dijadikan posisi bawah), maka atom hidrogen aksial pada cincin itu akan dirubah menjadi hidrogen ekuaorial. Perubahan konformasi ini pada suhu tinggi terjadi secara sangat cepat dan terus menerus. Tetapi pada suhu sangat rendah, misalnya -100oC, konformasi yang satu dapat dipisahkan dari konformasi yang lain.

            Kestabilan termodinamika struktur sikloheksana tersubstitusi


 









13 komentar:

  1. Terimakasih, materinya sangat bermanfaat. Saya mau bertanya, apakah ikatan rangkap dua atau rangkap tiga mempengaruhi regangan ruang?

    BalasHapus
    Balasan
    1. TERIMASIH ATAS pertanyaaannya saudara lerry , baiklah mnenurut literatur : regangan ruang sangat dipengaruhi oleh ikatan rangkap (2 atau 3 ) atau tunggalnya suatu senyawa karena semakin banyak ikatan pada suatu senyawa maka regangannya akan semakin sedikit hal ini terjadi karena berhubungan dengan konformasi suatu senyawa dimana Konformer yang berbeda dapat saling berubah dengan melakukan rotasi pada ikatan tunggal tanpa memutuskan ikatan kimia. Keberadaan lebih dari satu konformasi, biasanya dengan energi yang berbeda, dikarenakan oleh rotasi hibridisasi orbital sp3 atom karbon yang terhalang. Isomerisme konformasi hanya terjadi pada ikatan tunggal karena ikatan rangkap dua dan rangkap tiga mempunyai ikatan pi yang menghalangi rotasi ikatan (regangan). Perbandingan stabilitas konformer-konformer yang berbeda biasanya dijelaskan dengan perbedaan dari kombinasi tolakan sterik dan efek elektronik. Contoh yang sederhana terlihat pada molekul butana yang dilihat dengan menggunakan proyeksi Newman. Rotamer adalah konformer yang berbeda hanya pada rotasi ikatan tunggal. Sawar rotasinya adalah energi aktivasi yang diperlukan untuk berubah dari satu konformer ke konformer lainnya. Contoh lain dari isomerisme konformasi adalah pelipatan molekul, di mana beberapa bentuk pelipatan stabil dan fungsional, namun yang lainnya tidak.

      Hapus
  2. Terima kasih ulasannya , sangat bwrmanfaat .

    BalasHapus
  3. terimakasih penjelasannya..
    untuk konformasi apakah mempengaruhi regangannya?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih atas pertanyaannya. tentu saja konformasi akan mempengaruhi regangan suatu senyawa karena suatu senyawa dapat mengalami perubahan konformasi yang diakibatkan sudut ikatan yang mendekati tetrahedral sehingga mengakibatkan efek regangan ruang agar senyawa tersebut dapat mencapai kestabilannya

      Hapus
  4. terima kasih atas penjelasannya,saya ingin bertanya apakah efek sterik berpengaruh pada konformasi suatu molekul?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksaih atas pertanyaannya saudari liza , Pada pertemuan sebelumnya, telah didiskusikan mengenai regangan ruang atau steric strain. Ini terjadi karena ada tolakan dari elektron elektron antar gugus atom yang berdekatan atau terlalu dekat, sehingga gugus atom tersebut akan mencari posisi yang “nyaman” untuk mengurangi gaya sterik seminim mungkin. jadi tentu saja efek sterik ini akan berpengaruh pada konformasi suatu molekul dengan adanya efek sterik yang besar maka regangan ruang akan semakin besar juga yang artinya konformasi molekul akan terus terjadi hingga tercapai keadaan yang paling stabil.

      Hapus
  5. Terimakasih atas materinya, sangat bermanfaat.

    BalasHapus
  6. Materinya sangat membantu min, ditunggu postingan selanjutnya :)

    BalasHapus
  7. Trimakasih saudari susi atas pemaparannya, semoga sangat bermanfaat yaaa

    BalasHapus
  8. Terima kasih atas materinya suadari Susi yang sangat bermanfaat yang dapat dijadikan sebagai referensi. semangat terus untuk memposting ilmu-ilmu yang bermanfaat:)

    BalasHapus