ISOMERI STRUKTUR SENYAWA HIDROKARBON DAN SISTEM NOMENKLATUR

ISOMERI STRUKTUR SENYAWA HIDROKARBON DAN SISTEM NOMENKLATUR 

      A.    SISTEM NOMENKLATUR

Pada sistem ini pemberian nama senyawa karbon didasarkan pada aturan IUPAC (Internasional Union of pure and applied Chemistry).

IUPAC dibentuk pada tahun 1919 oleh ahli kimia dari industry dan akademis. IUPAC telah diakui sebagai otoritas dunia pada nomenklatur kimia, terminology, metode standar untuk pengukuran, berat atom, dan banyak data kritis evaluasi lainnya.IUPAC adalah sebuah asosiasi badan, Organisasi Mengikuti Nasional, yang mewakili Negara-negara anggota ahli kimia yang berbeda.

IUPAC melayani usaha ilmiah Internasional dalam fungsi ganda dari sebuah ilmu pengetahuan dasar dan berorientasi pada misi Uni. Uni berada pada posisi yang unik untuk berkontribusi pada ilmu kimia pusat interdisipliner. Penguatan kimia Internasional, berjuang menuju standar tinggi inspiratif keunggulan dan relevansi dalam penelitian akademik dan industry serta mempromosikan pelayanan kimia untuk masyarakat dan isu-isu global, ini adalah visi yang membentuk kegiatan IUPAC terhadap abad ke-21 pada saat ini.

Aturan untuk penamaan ion kompleks.

1.      Kation dituliskan terlebih dahulu dari pada anionnya. Pada dasarnya aturan ini sesuai dengan penamaan garam sederhana seperti NaCl.

2.      Pada ion kompleks atau kompleks netral, maka nama gugus ligan ditulis lebih dahulu diikuti oleh logam pusat. Aturan ini pun berlawanan dengan rumus yang ditulis (dimana symbol logam terdapat di awal rumus).

3.      Pada penamaan ligan, akhiran “o”digunakan untuk anion, dengan kata lain, “ida” diganti dengan “o”, “at” menjadi “ato”, “it” menjadi “ito”.

4.      Jika ligan merupakan  molekul netral, maka digunakan nama molekul itu sendiri tanpa perubahan. Hanya saja pengecualian untuk empat molekul, yaitu H₂O, NH₃, CO, dan  NO.

5.      Awalan Yunani mono=1, di=2, tri=3, tetra=4, penta=5, heksa=6, digunakan untuk menunjukkan jumlah tiap jenis gugus ligan. Misalnya, yaitu dikloro menunjukkan dua ion Cl^- sebagai ligan, dan pentaqua, lima molekul H₂O. selain itu, juga digunakan awalan bis=2, tris=3, tetratis=4, dan sebagainya, hal ini dibuat untuk menghindari kekacauan jika nama ligan sendiri mengandung awalan.

6.      Ligan diberi nama berdasarkan urutan abjad. Misalnya, jika empat molekul H₂O dan dua ion Cl^- merupakan ligan suatu ion kompleks, mereka dinamakan dalam urutan tetraaquadikloro. Dalam hal ini, awalan tidak diperhatikan dalam penyusunan berdasarkan abjad (aqua mendahului kloro).

7.      Bilangan oksidasi ion logam pusat pada suatu kation kompleks ditandai dengan  suatu angka romawi diletakkan dalam tanda kurung mengikuti nama ion. Nama logam tetap tak berubah. Contohnya, seperti ion [Co(NH₃)­₆]³⁺, misalnya disebut ion heksa aminakobalt (III).

8.      Pada anion kompleks bilangan oksidasi ion logam pusat pada suatu kation kompleks ditandai dengan suatu angka romawi dan nama ion pusat dimodifikasi menjadi berakhiran “at”. Misalnya, seperti ion [Al(H₂O)₂ (OH)₄]^- disebut juga ion diaquatetrahidrokso aluminat (III).

Meskipun kebanyakan ion kompleks dan senyawa koordinasi dinamakan sesuai aturan di atas, beberapa nama unsure-unsur yang umum masih digunakan. Misalnya, seperti ion-ion ferosianida [Fe(CN)₆]^4- dan  ferisiamida [Fe(CN)₆]^3-.

      B.    ISOMER STRUKTURAL

Isomer struktur adalah molekul dengan rumus molekul yang sama tetapi rangka strukturnya berbeda. Isomer struktur terbagi atas tiga jenis diantaranya yaitu sebagai berikut:

1.      Isomer Rantai (rangka)

Isomer rantai atau bisa dikenal dengan isomer cabang atau posisi adalah perbedaan struktur karena adanya percabangan atau perbedaan letak (posisi) gugus fungsional pada rantai senyawa organic baik yang terbuka (alisiklik) maupun rantai yang tertutup (siklik).

Contoh:

2.      Isomer Fungsional

Pada isomer ini mempunyai rumus molekul yang sama tetapi strukturnya berbeda yang disebabkan perbedaan gugus fungsional. Terdapat tiga golongan (kelompok) senyawa yang berisomer fungsional yaitu: alcohol-eter, aldehid-keton, dan asam karboksilat-ester.

Contoh: CH₃-CH₂-OH (etanol) dan CH₃-O-CH₃ (dimetil eter)

3.      Isomer Posisi

Isomer posisi yaitu terdapatnya beberapa senyawa yang mempuunyai rumus molekul sama, tetapi mempunyai posisi gugus fungsi yang berbeda. Senyawa-senyawa yang berisomer posisi pada dasarnya mempunyai sifat fisik yang berbeda. Contohnya sebagai berikut:

Terdapat dua atau lebih spesies yang mempunyai komposisi (rumus molekul) sama tetapi mempunyai struktur dan sifat yang berbeda disebut isomer. Terdapat beberapa jenis keisomeran ysng terjadi pada ion kompleks dan senyawa koordinasi.

a.      Keisomeran ionisasi

Pada isomer ini jumlah dan jenis gugus yang sama terjadi pada dua senyawa koordinasi. Meskipun, memiliki rumus yang sama, tetapi kedua-senyawa tersebut tidak identik. Misalnya, pada senyawa SO₄^2- merupakan bagian dari octahedral ion kompleks, Cl^- merupakan anion bebas dari senyawa koordinasi. Pada senyawa peranan SO₄^2- dan Cl^- dibalik. Seperti pada contoh sebagai berikut:

[Cr(NH₃)₅SO₄]Cl  = pentaaminasulfatatokromium(III)klorida

[Cr(NH₃)₅Cl]SO₄  = pentaaminaklorokromium (III)sulfat

b.      Keisomeran koordinasi

Kejadian yang sama akan terjadi pula jika sebuah senyawa koordinasi tersusun oleh kation dan anion yang kefua-duanya kompleks. Ligan mungkin tersebar secara berbeda di antara kedua ion kompleks, sehingga komposisi dan rumus empiris senyawa koordinasinya sama. Misalnya, seperti pada contoh sebagai berikut:

[Co(en)₃][Cr(ox)₃] = tris(etilendiamina)kobalt(III)tris(oksalato)kromat(III)

[Cr(en)₃][Co(ox)₃] =tris(etilendiamina)kromiun(III)tris(oksalato)kobalt(III)

c.       Keisomeran ikatan

Beberapa ligan mungkin akan terikat pada ion logam pusat dengan cara yang berbeda. Misalnya, ion nitrit mempunyai pasangan electron yang dapat membentuk ikatan koordinasi pada atom N dan O.

Gambar:

Pengikatan ligan baik melalui atom O dan N, tidak memengaruhi rumus ion kompleks. Tetapi, sifat ion kompleks memungkinkan dipengaruhi.

      C.     ISOMER PADA ALKANA

Rumus molekul alkana adalah C_nH_2n+2. Deret homolog alkana mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

1.      Mempunyai rumus umum, untuk deret homolog adalah C_nH_2n+2.

2.      Antara satu anggota ke anggota berikutnya mempunyai pembeda CH₂

3.      Selisih massa rumus antara satu anggota ke anggota berikutnya adalah 14

4.      Semakin panjang rantai atom karbonnya, semakin tinggi titik didihnya.

berikut ini adalah table deret homolog alkana:

Alkana yang paling sederhana adalah metana. Pada dasarnya anggota-anggota alkana selanjutnya terbentuk dengan menambahkan karbon dan hydrogen yang bersesuaian untuk menjenuhkan valensi atom karbon itu sendiri.

Alkana yang tak bercabang disebut alkana normal. Angota-anggota di dalam alkana mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang hampir bersamaan (titik didih dan berat jenisnya) hanya akan berubah dengan bertambahnya jumlah atom karbon dalam rangkaia.\
tabel homolog alkanan beserta titik didih dan titik leleh :

 

Perlu diketahui bahwa persenyawaan yang mengandung rantai cabang mempunyai titik didih lebih rendah dari pada isomernya yang mempunyai rantai lurus, sebab persenyawaan rantai bercabang tak dapat menjajarkan molekul-molekulnya sedekat mungkin seperti rantai lurus sehingga gaya tarik-menarik antar molekulnya lebih kecil.

Pada dasarnya, struktur alkana dapat berupa rantai lurus atau rantai bercabang. Alkana yang mengandung tiga atom karbon atau kurang tidak mempunyai isomer seperti CH_4, C₂H₆, dan C₃H₈. Hal tersebut terjadi karena, hanya memiliki satu cara untuk menata atom-atom dalam struktur ikatannya sehingga memiliki rumus molekul dan rumus struktur molekul yang sama. 

Di dalam alkana juga terdapat yang rumus molekulnya sama, tetapi rumus struktur molekulnya berbeda. Mulai dari alkana dengan rumus molekul C₄H₁₀ mempunyai dua kemungkinan struktur ikatan untuk menata ataom-atom karbonnya.

contoh: n-butana dan 2-metil-propana

Perbedaan antara senyawa n-butana dengan 2-metil-propana adalah pada kerangka rantai karbonnya. Rantai n-butana tidak bercabang sedangkan 2-metil-propana rantainya memiliki cabang pada atom C-2. Sehingga, perbedaan struktur kedua senyawa tersebut mengakibatkan kedua sifat, dimana titik didih n-butana adalah -0,4⁰C sedangkan titik didih 2-metil-propana adalah -11,6⁰C.

Sehingga pada senyawa-senyawa tersebut termasuk isomer rangka, karena perbedaan hanya pada kerangka strukturnya.

Untuk pentane (C₅H₁₂) memiliki tiga kemungkinan struktur ikatan yaitu sebagai berikut:

Jadi, dapat disimpulkan bahwa semakin bertambahnya jumlah atom c pada rumus molekul suatu alkana maka semakin banyak isomernya .