GUGUS FUNGSI

GUGUS FUNGSI

Gugus fungsi adalah atom atau kelompok atom dengan susunan tertentu yang menentukan struktur dan sifat suatu senyawa. Senyawa-senyawa yang mempunyai gugus fungsi yang sama dikelompokkan ke dalam golongan yang sama. Gugus fungsi tersebut merupakan bagian yang paling reaktif jika senyawa tersebut bereaksi dengan senyawa lain.

 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.

1. Gugus Fungsi – OH ( Alkohol )

• Merupakan senyawa organik yang dapat dianggap berasal dari alkana yang salah satu atom hidrogennya diganti dengan gugus –OH. Dengan demikian alkohol memiliki gugus fungsi –OH.
• Adapun, Monohidroksi Alkohol : Alkohol yang memiliki satu gugus –OH dan Dihidroksi Alkohol: Memiliki dua gugus –OH

Macam-Macam Alkohol

• Alkohol PRIMER : Alkohol yang gugus fungsinya diikat secara langsung oleh atom C
• Alkohol SEKUNDER : Alkohol yang gugus fungsinya diikat secara langsung oleh atom C
• Alkohol TERSIER : Alkohol yang gugus fungsinya diikat langsung oleh atom C

Tata Nama Alkohol

• Menurut IUPAC, nama alkohol diturunkan dari nama alkana induknya dengan mengganti akhiran a menjadi akhiran ol dan memberi awalan angka yang dipilih sekecil mungkin jika diperlukan. Awalan angka diberikan jika alkohol yang dimaksud memiliki isomer.
• Selain IUPAC, alkohol juga memiliki nama trivial. Sesuai dengan rumus umumnya, R-OH, alkohol sederhana diberi nama alkil alkohol.

Isomer pada Alkohol

• Isomer posisi : Perbedaan letak atau posisi gugus tertentu
• Isomer fungsi : Perbedaan gugus fungsional
• Isomer optis : Pada alkohol yang memiliki atom asimetris

Sifat Alkohol

• Memiliki titik didih yang tinggi
• Pada suhu kamar alkohol suku rendah,alkohol suku sedang berbentuk cairan kental, dan alkohol suku tinggi berbentuk padatan.
• Kelarutan alkohol dalam air berkurang seiring dengan penambahan panjang rantai karbon.
• Kelarutan alkohol ditentukan oleh gugus –OH yang bersifat polar dan gugus alkil (R) yang bersifat nonpolar.makin panjang rantai karbon makin berkurang sifat kepolaran alkohol sehingga kelarutannya dalam air (pelarut polar) berkurang,kelarutannya dalam CCL₄ (pelarut nonpolar) makin bertambah.

2. Gugus Fungsi – O – ( Eter )






a. Tata Nama Eter

Nama lazim dari eter adalah alkil alkil eter, yaitu nama kedua gugus alkil diikuti kata eter ( dalam tiga kata yang terpisah ).

CH₃- CH₂- O - CH₃ Metil etil eter

Nama IUPAC adalah alkoksialkana. Dalam hal ini eter dianggap sebgai turunan alkana yang satu atom H alkana diganti oleh gugus alkoksi ( -OR ).

CH3-CH2-O-CH3 metoksietana b. Sifat-sifat Eter
o Sifat Fisis

Titik cair dan titik didih eter jauh lebih rendah daripada alkohol. Demikian juga dalam hal kelarutan, eter lebih besar sukar larut dalam air daripada alkohol. Pada umumnya eter tidak bercampur dengan air. Pada suhu kamar, kelarutan etil eter dalam air hanya 1,5 %. Hal ini terjadi karena molekul eter kurang polar.

o Sifat Kimia

Eter mudah terbakar membentuk gas karbon dioksida dan uap air. Eter tidak beraksi dengan logam natrium. Eter terurai oleh asam halida, terutama oleh HI.

c. Kegunaan Eter dalam kehidupan sehari-hari

Eter yang terpenting adalah etil eter yang dalam kehidupan sehair-hari maupun dalam perdagangan disebut eter. Kegunaan utama eter adalah sebagai pelarut dan obat bius (anestesi) pada operasi. Etil eter adalah obat bius yang diberikan melalui pernapasan, seperti halnya kloroform atau siklopropana. 

3. Gugus fungsi – C – H atau – CHO ( Aldehida )




Gugus fungsi aldehida itu disebut juga gugus formil.
a. Tata Nama Aldehida

Nama alkanal diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran a menjadi al. Tata nama isomer alkanal pada dasarnya sama seperti tatanama alkanol, tetapi posisi gugus fungsi ( -CHO ) tidak perlu dinyatakan karena selalu menjadi atom karbon nomor satu.

CH3-CH-CH2-CHO 
    |            
    CH3

3-metilbutanal

Nama lazim aldehida diturunkan dari nama lazim asam karboksilat yang sesuai dengan mengganti akhiran at menjadi aldehida dan membuang kata asam. Misalnya asam format nama lazimnya adalah formaldehida.

b. Reaksi-reaksi Alkanal
o Oksidasi

Pereaksi Tollens adalah suatu larutan basa dari ion kompleks perak-amonia. Pereaksi tollens dibuat dengan cara menetesi larutan perak nitrat dengan larutan amonia, sedit demi sedikit hingga endapan yang mula-mula terbentuk larut kembali. Pereaksi Fehling terdiri dari dua bagian yaitu Fehling A dan Fehling B. Fehling A adalah larutan tembaga sulfat, sedangkan fehling B merupaka campuran larutan NaOH dan kalium-natrium tartrat ( garam Rochlle ). Pereaksi fehling dibuat dibuat dengan mencampurkan kedua campuran tersebut, dicampurkan dengan larutan NaOH, membentuk suatu larutan yang berwarna biru tua.

o Adisi Hidrogen (Reduksi)

Ikatan rangkap -C=O dari gugus fungsi aldehida dapat diadisi gas hidrogen membentuk suatu alkohol primer. Adisi hidrogen menyebabkan penuruna bilangan oksidasi atom karbon gugus fungsi. Oleh karena itu adisi hidrogen tergolong reduksi.

c. Penggunaan Aldehida

Formaldehida merupakan aldehida yang paling banyak diproduksi dan mempunyai banyak kegunaan antara lain sebagai berikut.

o Untuk membuat formalin, yaitu larutan 40 % formaldehida dalam air. Formalin digunakan untuk mengawetkan contoh biologi dan juga mengawetkan mayat, tetapi tidak boleh untuk mengawetkan makanan.

o Untuk membuat berbagai jenis plastik termoset ( plastik yang tidak meleleh pada pemanasan ).

4. Gugus Fungsi – CO – ( Keton )


a. Tata Nama Keton

Nama alkanon diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran a menjadi on.

Nama lazim keton adalah alkil alkil keton. Kedua gugus alkil disebut secara terpisah kemudian diakhiri dengan kata keton.

CH₃-CO-C₂H₅ metil etil keton
CH₃-CO-CH₃ dimetil keton
b. Sifat-sifat Keton
o Oksidasi

Keton adalah reduktor yang lebih lemah daripada aldehida. Zat-zat pengoksidasi lemah seperti pereaksi Tollens dan Fehling tidak dapat mengoksidasi keton. Oleh karena itu aldehida dan keton dapat dibedakan dengan menggunakan peraksi-peraksi tersebut.

o Reduksi ( Adisi Hidrogen )

Reduksi keton menghasilkan alkohol primer.

c. Penggunaan Keton

Keton yang paling banyak penggunaannya adalah propanon yang dalam dunia perdangan dan kehidupan sehari-hari disebut aseton. Kegunaan utana aseton adalah sebagai pelarut untuk lilin, plastik, dan sirlak. Juga sebgai pelarut untuk selulosa asetat dalam memproduksi rayon. Dalam kehidupan sehari-hari, kaum wanita menggunakan aseton untuk mebersihkan pewarna kuku. Beberapa keton siklik merupakan bahan untuk membuat parfum karena berbau harum.

5. Gugus Fungsi – COOH ( Asam karboksilat )
 

a. Tata Nama Alkanoat

Nama asam alkanoat diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran a menjadi oat dan memberi awalan asam. Misalnya alkana menjadi asam alkanoat.

CH3-CH-CH2-COOH  
    |
    CH3

asam 3-metilbutanoat

Nama lazim asam karboksilat. Misalnya asam metanoat nama lazimnya adalah asam format.

b. Beberapa Asam Karboksilat dalam Kehidupan Sehari-hari

Asam format banyak digunakan dalam industri tekstil, penyamakan kulit, dan di perkebunan karet untuk menggumpalkan lateks (getah pohon karet). Asam asetat adalah asam yang terdapat dalam cuka makanan. Kadar asam asetat yang terdapat dalam cuka makanan sekitar 20-25 %.

6. Gugus Fungsi – CooR ( Ester )
 

a. Tata Nama Ester

Ester turunan alkana diberi nama alkil alkanoat. Yang disebut alkil pada nama itu adalah gugus karbon yang terikat pada atom O ( gugus R' ), sedangkan alkanoat adalah gugus R-COOH-. Atom C gugus fungsi masuk ke dalam bagian alkanoat.

b. Pembuatan Ester

Ester dapat dibuat dari asam karboksilat dan alkohol dengan pengaruh asam sulfat pekat. Reaksi ini disebut reaksi pengesteran (esterifikasi) dan merupakan reaksi kesetimbangan.

c. Beberapa Jenis Ester dan Penggunaannya

Ester mempunyai aroma yang sedap banyak di antaranya terdapat pada bunga atau buah-buahan sehingga disebut ester buah-buahan. Lilin (wax, bukan lilin parafin) adalah ester dari asam karboksilat berantai panjang dengan alkohol berantai panjang. Salah satu golongan ester yan banyak terdapat di alam adalah lemak (fat). Beberapa contoh lemak dan minyak adalah lemak sapi, minyak kelapa, minyak jagung, dan minyak kelapa.

d. Sifat-sifat Ester
o Hidrolisis

Ester dapat terhidolisis dengan pengaruh asam membentuk alkohol dan asam karboksilat. Reaksi hidrolisis merupakan kebalikan dan pengesteran. Hidrolisis lemak atau minyak menghasilkan gliserol dan asam-asam lemak. Contoh hidrolisis gliseril tristearat menghasilkan gliserol dan asam stearat.

o Penyabunan

Reaksi ester (khususnya lemak dan minyak) dengan suatu basa kuat seperti NaOH atau KOH menghasilkan sabun. Oleh karena itu reaksinya disebut reaksi penyabunan (saponifikasi). Pada pembuatan sabun juga terbentuk gliserol sebagai hasil sampingan.

7.  Gugus Fungsi – X ( Halogen )
Disebut juga Haloalkana. Gugus X adalah atom Halogen yaitu F, Cl, Br atau I. Monohaloalkana di sebut juga alkil Halida. Haloalkana di gunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik dan sebagai pelarut. Contoh, Freon yang digunakan sebagai fluida kerja dalam mesin pendingin.

Kesimpulan

Gugus fungsi sering digunakan untuk “memfungsionalisasikan” senyawa, memberi itu sifat fisik dan kimia yang berbeda dari itu akan dalam bentuk aslinya.
Gugus fungsi akan menjalani jenis reaksi yang sama terlepas dari senyawa yang mereka menjadi bagiannya; Namun, kehadiran kelompok-kelompok fungsional tertentu dalam jarak dekat dapat membatasi reaktivitas.
Gugus fungsi dapat digunakan untuk membedakan senyawa mirip satu sama lain.

sumber referensi
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0706728/materi_2.html
http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/09/gugus-fungsi-senyawa-karbon-fungsional.html
http://www.sridianti.com/pengertian-gugus-fungsi.html
http://ilmualam.net/pengertian-gugus-fungsi.html
https://dsupardi.wordpress.com/kimia-xii-2/sentawa-organik/