Rumus Kimia dalam Ilmu Kimia Organik

Kimia organik ialah salah satu cabang ilmu kimia nan sangat krusial buat dipelajari. Cabang ilmu kimia ini mempelajari mengenai komposisi, struktur, sifat, dan reaksi dari suatu senyawa organik. Senyawa organik merupakan senyawa kimia nan strukturnya dibangun oleh unsur karbon dan hidrogen. Selain itu, senyawa ini juga bisa mengandung unsur-unsur lain seperti oksigen, fosfor, nitrogen, dan belerang. Senyawa organik bisa ditemukan di alam maupun diperoleh secara buatan di laboratorium.

Pada awal kemunculannya, yaitu sekitar tahun 1850, kimia organik sering kali didefinisikan sebagai cabang ilmu kimia nan mempelajari senyawa-senyawa nan berasal dari makhluk hidup. Akan tetapi, definisi ini akhirnya diruntuhkan dengan ditemukannya beberapa senyawa kimia oganik baru hasil buatan di laboratorium.

Sebagian dari senyawa baru ini ternyata tak ada hubungannya sama sekali dengan makhluk hidup. Dengan begitu, dalam perkembangan ilmunya definisi seperti ini tak lagi diberlakukan.

Hal lain nan juga meruntuhkan definisi awal kimia organik yaitu didasarkan pada sebuah penelitian terhadap prosedur kinerja organ dalam tubuh makhluk hidup. Dari penelitian diketahui bahwa suatu organisme, kehidupannya juga sangat dipengaruhi oleh unsur kimia anorganik.

Contohnya ialah enzim nan kinerjanya dipengaruhi oleh beberapa jenis logam transisi seperti tembaga dan besi. Beberapa unsur pembentuk tubuh pun tersusun atas unsur anorganik seperti kalsium nan banyak terdapat dalam tulang dan gigi.

Beberapa pakar kimia kemudian mendefinisikan kimia organik sebagai kimia senyawa karbon. Definisi seperti ini pun dinilai tak terlalu tepat sebab beberapa senyawa karbon pun ada nan termasuk ke dalam golongan senyawa anorganik. Di antaranya ialah karbon dioksida dan natrium karbonat. Akan tetapi, definisi ini pun akhirnya dapat diterima sebab memang semua senyawa organik niscaya mengandung unsur karbon.

Dalam perkembangannya, tak hanya senyawa dengan unsur karbon saja nan bisa digolongkan ke dalam senyawa organik. Akan tetapi, beberapa senyawa nan mengandung unsur nitrogen, oksigen, belerang, dan fosfor juga bisa dikelompokkan sebagai senyawa organik.

Walaupun begitu, tetap saja materi dasar nan harus dikuasai buat mempelajari kimia organik ialah mengenai unsur karbon ataupun senyawa hidrokarbon.

Oleh sebab didefinisikan sebagai kimia senyawa karbon, maka tentu saja dasar dari kimia organik ialah kimia karbon. Karbon dalam ilmu kimia memiliki keunikan tersendiri yaitu atomnya bisa berikatan dengan atom lain dengan berbagai cara.

Hasilnya akan mendapatkan beberapa senyawa nan bervariasi, mulai dari senyawa nan sederhana sampai senyawa nan sifatnya kompleks. Ikatan antara atom karbon dengan atom unsur lainnya disebut dengan ikatan kovalen.

Ikatan kovalen juga merupakan dasar dari ilmu kimia organik. Ikatan ini terbentuk dampak penggunaan bersama sepasang elektron oleh dua atom nan berbeda. Apabila sepasang elektron dipakai bersama antara dua atom maka disebut dengan ikatan tunggal. Sedangkan apabila dua atom tersebut dapat membagi dua atau tiga pasang elektronnya maka disebut dengan ikatan rangkap atau ikatan rangkap tiga. Kuat tidaknya ikatan kovalen ini ditentukan berdasarkan ukuran jari-jari atom dari suatu unsur.

Jumlah ikatan kovalen nan bisa dibentuk oleh suatu atom, bergantung dari banyaknya elektron tambahan nan diperlukan buat mencapai konfigurasi elektron gas mulia. Contohnya ialah hidrogen nan harus menambah satu elektron buat mencapai konfigurasi elektron gas helium. Maka dari itu, hidrogen akan membentuk satu ikatan kovalen. Begitupun juga dengan karbon.

Unsur ini memerlukan empat elektron buat mencapai konfigurasi gas neon sehingga akan membentuk empat ikatan kovalen.

Selain karbon, unsur nan juga sangat krusial dalam cabang ilmu ini ialah hidrogen, nitrogen dan oksigen. Unsur-unsur ini terletak pada dua periode pertama dalam tabel periodik unsur. Sedangkan elektronnya terletak pada dua kulit elektron nan paling terdekat dengan inti atom. Oleh sebab itu, dalam mempelajari ilmu kimia organik biasanya difokuskan pada unsur nan elektronnya hanya terletak dalam dua kulit elektron ini.

Pada umumnya, rumus kimia sering dituliskan menggunakan rumus Lewis. Akan tetapi buat kimia organik biasanya dituliskan dengan menggunakan rumus struktur. Rumus ini dipakai buat menyatakan struktur kovalen yaitu dengan memakai sebuah garis buat setiap pasangan elektron nan dibagi.

Penulisan rumus seperti ini bertujuan buat menunjukan ikatan kimia pada suatu molekul. Rumus struktur ini juga sering disebut sebagai rumus ikatan valensi atau rumus ikatan garis.

Sedangkan buat pasangan elektron nan tak dibagi (pasangan elektron menyendiri), biasanya tak ditunjukkan dalam rumus ikatan valensinya. Meskipun begitu, kadang-kadang pasangan elektron menyendiri ini digambarkan sebagai dua buah titik di dekat atomnya.

Penggunaan titik ini sering dilakukan ketika ingin menunjukkan peranannya dalam suatu reaksi kimia. Dengan begitu, maka akan diketahui elektron mana nan ikut bereaksi.

Rumus ikatan valensi bisa juga disebut sebagai rumus struktur lengkap. Dalam penggunannya, rumus struktur ini sering dimampatkan menjadi rumus struktur nan lebih pendek dan sederhana. Penulisan rumus struktur nan termampatkan biasanya tak selalu menunjukkan ikatannya.

Selain itu, penulisan atom nan jenisnya sama dan terikat satu sama lain bisa digolongkan menjadi satu. Dengan memperhatikan anggaran valensi, maka bisa diketahui rumus molekul dari rumus struktur termampatkan ini.

Pemampatan rumus struktur ini bisa dilakukan apabila molekul kimia organik memiliki dua atau lebih gugus atom nan identik. Apabila terdapat gugus atom nan berulang-ulang maka dituliskan dengan menggunakan tanda kurung. Sedangkan buat menuliskan jumlah gugus atom nan berulang biasanya digunakan subskrip setelah tanda kurung nan kedua.

Agar lebih memperjelas jenis ikatannya, maka ikatan rangkap dua atau rangkap tiga sering digunakan dalam rumus struktur termampatkannya.

Setelah memahami dasar ilmu dari kimia organik, maka perkembangan materi biasanya diarahkan pada struktur, tata nama, dan reaksi nan bisa terjadi pada senyawa organik. Untuk memahami struktur dari senyawa organik, maka harus memahami terlebih dahulu mengenai struktur elektron pada suatu atom. Terutama sekali dalam memahami struktur elektron pada kulit terluarnya nan disebut dengan elektron valensi. Dengan begitu, akan diketahui elektron mana nan ikut berpindah dalam suatu reaksi kimia.

Setiap kulit elektron di dalam suatu atom diketahui memiliki sejumlah energi tertentu. Semakin dekat jeda antara elektron dengan inti atom maka energinya akan semakin rendah. Akibatnya, elektron pada kedudukan ini akan sulit melakukan perpindahan dalam suatu reaksi kimia.

Elektron dalam keadaan ini disebut berada pada taraf energi pertama. Sebaliknya, elektron nan memiliki taraf energi nan lebih tinggi yaitu elektron nan jaraknya sangat jauh dari inti.

Pada kenyataan, posisi nisbi suatu elektron terhadap inti atom tak dapat ditentukan secara pasti. Oleh sebab itu, buat menetapkan posisi elektron nan paling mungkin bisa dilakukan dengan menggunakan teori kuantum.

Caranya yaitu dengan membagi suatu atom menjadi orbital atomnya. Orbital atom ini merupakan ruangan kebolehjadian paling tinggi ditemukannya elektron dengan kadar energi nan khas. Ruangan kebolehjadian ini sering disebut juga sebagai kedap elektron.

Setelah memahami berbagai prinsip dalam ilmu kimia organik, seperti ikatan dan struktur elektronnya, maka pemahaman materi bisa dikembangkan ke tata nama senyawanya. Pada mulanya, banyak sekali ditemukan senyawa organik nan tak diketahui strukturnya secara pasti.

Oleh sebab itu, penamaan dilakukan berdasarkan nama kerabat pakar kimia nan menemukan senyawa tersebut. Penggunaan nama nan tidak lazim ini pun berakhir setelah beberapa pakar kimia memutuskan buat membuat sistematika tata nama senyawa organik.

Pengetahuan mengenai prinsip kimia cabang organik ini merupakan hal nan tak dapat diabaikan oleh beberapa ilmuwan sains. Hal ini sebab cabang ilmu ini berhubungan erat dengan sistem kehidupan di alam baik itu manusia, hewan, atau tumbuhan.

Selain itu, kajian cabang ilmu kimia ini juga mencakup bidang ilmu seperti kedokteran, pertanian, mineral, dan mikrobiologi. Oleh sebab itu, cabang ilmu kimia organik memiliki kedudukan krusial dalam disiplin ilmu sebab penerapannya nan luas di segala bidang kehidupan.

Kimia Organik merupakan sebuah disiplin ilmu kimia nan membahas studi mengenai struktur, komposisi, sifat, reaksi dan persiapan tentang persenyawaan kimia nan bergugus karbon dan hidrogen, serta gugus lain seperti nitrogen, oksigen, dan elemen lain secara spesifik. Sebenarnya definisi awal dari kimia organik berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik nan selalu dihubungkan dengan kehidupan.

Dalam topik mengenai kimia organik, terdapat beberapa pembahasan lainnya nan akan sangat menarik buat dibahas. Beberapa bahasan menarik tersebut, di antaranya ialah gugus fungsional. Dalam pembahasan mengenai gugus fungsional ini nan akan menjadi fokus pembahasan ialah tatanama senyawa kimia.

Yang dinamakan gugus fungsional merupakan kelompok gugus spesifik nan dimiliki atom dalam molekul nan sangat berperan dalam memberikan ciri atau karakteristik reaksi kimia pada molekul nan bersangkutan. Senyawa-senyawa nan memiliki gugus fungsional sama biasanya akan memiliki reaksi kimia nan sama atau mirip.

Alkana merupakan sebuah hidrokarbon jenuh asiklik nan termasuk ke dalam senyawa alifatik. Dengan kata lain, alkana merupakan sebuah rantai karbon panjang nan memiliki ikatan tunggal. Rumus alkana ialah CN H2n+2. Seluruh anggota alkana memiliki nama nan berakhiran –ana. Terdapat dua jenis rantai karbon dalam alkana, yakni rantai karbon lurus dan rantai karbon bercabang.

Untuk memberikan nama pada rantai karbon tunggal, dilakukan dengan memberikan imbuhan jumlah nan ditentukan IUPAC, kemudian diberi akhiran –ana. Contoh, metana (CH4), etana (C2H6), propana (C3H8), butane (C4H10). Sedangkan buat pemberian nama pada rantai karbon bercabang digunakan beberapa langkah, yakni:

1. cari rantai karbon terpanjang;
2. beri nomor pada rantai tersebut, dimulai dari ujung nan terdekat dengan cabang;
3. beri nama pada cabang-cabangnya.

Nama alkana dimulai dengan nomor letak cabang, nama cabang, dan nama rantai utama. Contohnya, Neopentana buat 2,2-dimetilpropana.

Dalam kimia organik, alkena merupakan hidrokarbon tidak jenuh nan memiliki sebuah ikatan rangkap dua antara atom karbon, nan digambarkan dengan rumus CN H2n. Penamaan alkena seluruhnya diberi akhiran –ena.

Pada alkena nan memiliki kemungkinan rangkap tak di satu tempat, maka digunakan penomoran dimulai dari ujung nan terdekat dengan ikatan tersebut sampai atom karbon pada ikatan rangkap bernomor sekecil mungkin buat membedakan isomernya.

Alkuna merupakan hidrokarbon tidak jenuh nan memiliki ikatan rangkap 3. Semua nama alkuna diberi akhiran –una. Sama dengan alkana, alkuna juga terdiri atas dua rantai karbon, yakni rantai karbon lurus dan rantai karbon bercabang. Penamaan rantai karbon lurus sama dengan alkana, hanya akhirannya saja nan diganti dengan –una.

Untuk memberikan nama alkuna dengan rantai bercabang sama hampir mirip dengan penamaan alkana nan memiliki rantai karbon bercabang. Hanya saja nan menjadi "rantai utama" dalam penamaan alkuna haruslah melalui ikatan rangkap 3, dengan penomoran prioritas dimulai dari ujung terdekat ke ikatan rangkap 3.

Alkohol merupakan senyawa kimia nan satu aatau lebih atom hidrogennya dalam alkana nan bersangkutan digantikan dengan sebuah gugus –OH. Alkohol ini terdiri atas beberapa kelompok, yakni alkohol primer, alkohol sekunder, dan alkhohol tersier.