ASAM LEMAK

Pengertian Asam Lemak

Asam lemak adalah suatu senyawa golongan asam karboksilat yang mempunyai rantai alifatik panjang, baik jenuh maupun tak jenuh. Asam lemak alami mempunyai rantai dengan jumlah atom karbon genap dari 4 hingga 28. Asam lemak merupakan turunan dari trigliserida atau fosfolipid. Asam lemak bebas adalah asam lemak yang tidak terikat pada molekul lain. Asam lemak merupakan sumber bahan bakar makhluk hidup yang sangat penting, karena ketika termetabolisme, asam lemak menghasilkan ATP dengan jumlah yang besar. Beberapa tipe sel depat menggunakan baik karbohidrat ataupun asam lemak sebagai bahan bakar.

Jenis-jenis Asam Lemak

Asam lemak mempunyai ikatan rangkap karbon-karbon yang dikenal dengan istilah tidak jenuh. Asam lemak tanpa ikatan rangkap dikenal sebagai asam lemak jenuh. Asam lemak tak jenuh dan jenuh tentu mempunyai perbedaan panjang ikatan.

Asam lemak tak jenuh

Asam lemak tak jenuh mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap antara atom karbon. Dua atom karbon yang terikat pada atom-atom karbon yang berikatan rangkap satu sama lain mempunyai konfigurasi cis-trans.
cis
Konfigurasi cis berarti atom hidrogen berada dalam sisi yang sama pada atom karbon ikatan rangkap. Kekakuan ikatan rangkap membekukan konformasinya. Konfigurasi cis menyebabkan bengkoknya rantai dan mencegah bebasnya asam lemak untuk berkonformasi. Ikatan rangkap konfigurasi cis mempunyai fleksibilitas yang rendah. Asam lemak tak jenuh yang mempunyai ikatan konfigurasi cis disebut dengan lemak cis.
trans
Konfigurasi trans berarti atom hidrogen berada dalam sisi yang berseberangan pada atom karbon berikatan rangkap. Asam lemak tak jenuh dengan konfigurasi trans tidak terlalu bengkok, dan bentuknya hampir sama dengan asam lemak jenuh. Asam lemak dengan konfigurasi trans disebut  lemak trans.

Pada asam lemak tak jenuh alami, masing-masing ikatan rangkap mempunyai tiga n atom karbon setelahnya, untuk beberapa n, semuanya berikatan rangkap cis. Sebagian besar asam lemak yang mempunyai konfigurasi trans (lemak trans) tidak terdapat di alam.

Contoh lemak tak jenuh. Di bawah ini adalah tabel lengkap dari contoh-contoh asam lemak tak jenuh.

Nama	Rumus Struktur
Asam miristoleat	CH3(CH2)3CH=CH(CH2)7COOH
Asam palmitoleat	CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
Asam sapienat	CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH
Asam oleat	CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Asam elaidat	CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Asam vaksenat	CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOH
Asam linoleat	CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Asam linoelaidat	CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Asam α linoleat	CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Asam arakhidonat	CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
Asam eikosapentaenoat	CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
Asam erukat	CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH

Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh merupakan asam karboksilat rantai panjang dengan panjang rantai 12 hingga 24 dan tidak berikatan rangkap. Karena asam lemak jenuh hanya mempunyai iakatan tunggal, masing-masing atom karbon dalam rantai mengikat dua atom hidrogen kecuali karbon omega yang mempunyai tiga atom hidrogen pada ujungnya.

Contoh asam lemak jenuh disajikan pada tabel berikut:

Nama	Rumus Struktur
Asam kaprilat	CH3(CH2)6COOH
Asam kaprat	CH3(CH2)8COOH
Asam laurat	CH3(CH2)10COOH
Asam miristat	CH3(CH2)12COOH
Asam palmitat	CH3(CH2)14COOH
Asam stearat	CH3(CH2)16COOH
Asam arakhidat	CH3(CH2)18COOH
Asam bahenat	CH3(CH2)20COOH
Asam lignoserat	CH3(CH2)22COOH
Asam serotat	CH3(CH2)24COOH

Pembuatan Asam Lemak

Dalam industri asam lemak dibuat dari trigliserida melalui reaksi hidrolisis, dengan pelepasan gliserol. Beberapa asam lemak dibuat dengan cara hidrokarboksilasi alkena.

Biosintesis asam lemak melibatkan kondensasi asetil-CoA. Karena koenzim membawa dua gugus beratom karbon dua, hampir semua asam lemak alami mempunyai jumlah atom karbon genap.

TRIGLISERIDA

Pengertian Trigliserida

Trigliserida adalah ester dari asam lemak dan alkohol trifungsional (gliserol). Trigliserida mempunyai nama lain triasilgliserol (TAG atau triasilgliserida). Gliserol mempunyai tiga buah gugus fungsi alkohol (gugus hidroksi, -OH) dengan nama lain 1,2,3-proponanatriol. Dengan demikian untuk dapat bereaksi membentuk sebuah ester (melangsungkan esterifikasi), gliserol membutuhkan tiga asam lemak. Tiga asam lemak dalam hal ini boleh tidak sama. Faktanya tiga asam lemak yang berbeda dapat melangsungkan reaksi dengan gliserol. Sintesis trigliserida merupakan penerapan reaksi pembentukan ester. Untuk menulis struktur trigliserida, yang harus diketahui adalah struktur gliserol dan struktur asam lemak penyusunnya.

Di bawah ini adalah tabel minyak dan lemak yang mengandung asam lemak.

Gliserida
Lemak atau Minyak	Jenuh		Tak Jenuh
	Palmitat	Stearat	Oleat	Linoleat	Lainnya
Hewani
Mentega	29	9	27	4	31
Daging sapi	32	25	38	3	2
Nabati
Minyak jagung	10	4	34	48	4
Minyak kedelai	7	3	25	56	9
Minyak kacang tanah	7	5	60	21	7
Minyak zaitun	6	4	83	7	-

Sintesis Trigliserida

Karena gliserol mempunyai tiga gugus hidroksi (-OH), maka diperlukan tiga buah asam lemak untuk membentuk satu ester. Secara sederhana, reaksi pembentukan trigliserida adalah pemutusan beberapa ikatan dan membentuk ester dan hasil samping berupa air. Sebagai contoh adalah pembentukan trilaurogliserol. Pertama, ikatan C-OH dari asam lemak dan ikatan O-H dari gliserol terputus. Dengan demikian, -OH dari asam lemak bergabung dengan -H dari gliserol membentuk HOH (air). Selanjutnya oksigen gliserol membentuk ikatan dengan asam lemak sehingga membentuk gugus ester. Keseluruhan proses terulang sampai tiga kali membentuk tiga buah gugus fungsi ester dan tiga molekul air.

Peranan dalam Penyakit

Di tubuh manusia, trigliserida dengan kadar yang tinggi dalam darah sering dikaitkan dengan kasus arterosklerosis dengan risiko penyakit jantung dan stroke. Meskipun demikian, efek negatif dari kadar yang tinggi tersbut sering dihubngkan dengan perbandingan LDL : HDL.

American Heart Association telah membuat sebuah petunjuk tentang kadar trigliserida.

Kadar (mg/dL)	Kadar (mmol/L)	Interpretasi
<150	<1,70	Rentang normal, risiko rendah
151-199	1,70-2,25	Sedikit di atas ambang batas normal
200-499	2,26-5,65	Berisiko
>500	>5,65	Sangat tinggi, risiko tinggi

Reaksi Asam Basa terhadap Asam Amino

Reaksi asam basa dapat dikenakan pada asam amino. Seperti yang telah diketahui, asam amino mempunyai dua gugus fungsional yang paling utama, yaitu gugus amino (-NH₂) dan asam karboksilat (-COOH). Namun kenyataannya, kedua gugus fungsi beralihrupa menjadi ion, yaitu -NH3⁺ dan -COO^-. maka dari itu asam amino bersifat zwitter ion. Asam amino dapat dikenai reaksi asam maupun basa.

Reaksi asam amino terhadap basa
Jika Anda meningkatkan pH larutan asam amino dengan menambahkan ion hidroksida, ion hidrogen dihilangkan dari gugus -NH₃⁺

Anda bisa menunjukkan bahwa asam amino sekarang ada sebagai ion negatif menggunakan elektroforesis.

Meskipun larutan asam amino tidak berwarna, posisinya setelah beberapa waktu dapat ditemukan dengan penyemprotan dengan larutan ninhidrin. Jika kertas dibiarkan kering dan kemudian dipanaskan dengan lembut, asam amino muncul sebagai tempat yang berwarna.

Reaksi asam amino terhadap asam
Jika Anda menurunkan pH dengan menambahkan asam ke dalam larutan asam amino, gugus -COO^- dari zwitterion mengambil ion hidrogen.

PROTEIN

Pengertian Protein

Protein merupakan senyawa yang ditemukan dalam semua sel hidup, yaitu pada hewan dan tanaman. Protein mempunyai peran penting untuk mempertahankan struktur dan fungsi semua bentuk kehiduan. Protein kata berasal dari kata Yunani protos, yang berarti primer atau pertama. Protein sangat penting untuk pertumbuhan dan perbaikan, dan fungsi protein tidak terbatas. Setiap sifat yang menjadi ciri khas suatu organisme hidup dipengaruhi oleh protein.

Protein mempunyai banyak fungsi yang penting bagi kehidupan. Protein tersusun oleh dua puluh macam asam amino alami yang bervariasi. Dengan kata lain. protein merupakan polimer dari asam amino.

Asam Amino Esensial dan Non Esensial

Untuk membuat semua protein yang dibutuhkan tubuh dibutuhkan 22 asam amino yang berbeda. Sepuluh di antaranya disebut dengan asam amino esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis dalam tubuh dan harus didapatkan dari makanan. Selain itu ada juga yang disebut sebagai asam amino non esensial. Asam amino non esensial dapat diproduksi (disintesis) dalam tubuh dari lemak, karbohidrat dan asam amino lainnya. Inilah asam aminoo esensial dan non esensial.

Esensial	Non Esensial
Arginin	Alanin
Histidin	Asparagin
Isoleusin	Asam Aspartat
Leusin	Sitrulin
Lisin	Sistein
Metionin	Asam Glutamat
Fenilalanin	Glisin
Treonin	Asam Hidroksiglutamat
Triptofan	Norleusin
Valin	Prolin
	Serin
	Tirosin

STRUKTUR PROTEIN

Struktur protein merupakan sebuah struktur biomolekuler dari suatu molekul protein. Setiap protein, khususnya polipeptida merupakan suatu polimer yang merupakan urutan yang terbentuk dari berbagai asam L-α-amino (urutan ini juga disebut sebagai residu). Perjanjiannya, suatu rantai yang panjangnya kurang dari 40 residu disebut sebagai sebagai polipeptida, bukan sebagai protein. Untuk dapat melakukan fungsi biologis, protein melipat ke dalam satu atau lebih konformasi spasial yang spesifik, didorong oleh sejumlah interaksi non-kovalen seperti ikatan hidrogen, interaksi ionik, gaya van der Waals, dan sistem kemasan hidrofobik. Struktur tiga dimensi perotein sangat diperlukan untuk memahami fungsi protein pada tingkat molekul.

Struktur protein bervariasi dalam hal ukuran, dari puluhan hingga ribuan residu. Protein diklasifikasikan berdasarkan ukuran fisik mereka sebagai nanopartikel (1-100 nm). Sebuah protein dapat mengalami perubahan struktural reversibel dalam menjalankan fungsi biologisnya. Struktur alternatif protein yang sama disebut sebagai konformasi.

Struktur Primer Protein

Struktur primer protein mengacu pada urutan asam amino linier dari rantai polipeptida. Struktur primer disebabkan oleh ikatan kovalen atau peptida, yang dibuat selama proses biosintesis protein atau disebut dengan proses translasi. Kedua ujung rantai polipeptida yang disebut sebagai ujung karboksil (C-terminal) dan ujung amino (N-terminal) berdasarkan sifat dari gugus bebas. Perhitungan residu selalu dimulai pada akhir N-terminal (gugus amino, -NH₂), yang merupakan akhir dimana gugus amino tidak terlibat dalam ikatan peptida. Struktur primer protein ditentukan oleh gen yang berhubungan dengan protein. Sebuah urutan tertentu dari nukleotida dalam DNA ditranskripsi menjadi mRNA, yang dibaca oleh ribosom dalam proses yang disebut translasi. Urutan protein dapat ditentukan dengan metode seperti degradasi Edman.

Struktur Sekunder Protein

Struktur sekunder mengacu sub-struktur reguler. Dua jenis utama dari struktur sekunder yaitu alfa heliks dan beta sheet, yang diusulkan pada tahun 1951 oleh Linus Pauling. Struktur sekunder ditentukan oleh pola ikatan hidrogen antara gugus peptida rantai utama. Struktur sekunder mempunyai geometri reguler, yang dibatasi untuk nilai-nilai tertentu dari sudut dihedral ψ dan φ pada plot Ramachandran.

Struktur Tersier Protein

Struktur tersier mengacu pada struktur tiga dimensi molekul protein tunggal. Alfa heliks dan beta sheet dilipat menjadi suatu bulatan. Lipatan tersebut dikendalikan oleh interaksi hidrofobik, tapi struktur tersebut dapat stabil hanya bila bagian-bagian protein terkunci pada tempatnya oleh interaksi tersier yang spesifik, seperti jembatan garam, ikatan hidrogen , dan kemasan ketat rantai samping dan ikatan disulfida.

Struktur Kuartener Protein

Struktur kuartener adalah struktur tiga dimensi dari beberapa subunit protein yang terikat bersama. Dalam konteks ini, struktur kuaterner distabilkan oleh interaksi non-kovalen yang sama dan ikatan disulfida sebagai struktur tersier. Kompleks dari dua atau lebih polipeptida disebut multimer.

GLIKOLISIS

Pengertian Glikolisis

Glikolisis secara harfiah berarti "pemecahan gula". Dalam glikolisis, glukosa (gula yang mempunyai 6 atom karbon) dibagi menjadi dua molekul gula yang mempunyai 3 atom karbon. Glikolisis menghasilkan dua molekul ATP (energi bebas molekul), dua molekul asam piruvat dan dua elektron energi tinggi pembawa molekul NADH. Glikolisis dapat terjadi dengan atau tanpa oksigen. Dengan adanya oksigen, glikolisis merupakan tahap pertama dari respirasi seluler. Tanpa oksigen, glikolisis memungkinkan sel untuk membuat sejumlah kecil ATP. Proses ini disebut fermentasi.

Proses Tahapan Glikolisis

Secara umum, glikolisis terdiri dari bebarapa tahap. Masing-masing proses langkah-langkah glikolisis mempunyai reaksi kimia yang khas. Inilah tahapan-tahapan glikolisis lengkap disertai dengan gambar glikolisis.

Tahap 1

Gugus fosfat ditambahkan oleh heksokinase fosforilat pada glukosa dalam sitoplasma. Dalam proses ini, gugus fosfat dari ATP ditransfer ke glukosamenghasilkan glukosa 6-fosfat. Reaksi ini tak dapat balik (irreversible).

Glukosa (C₆H₁₂O₆) + heksokinase + ATP → ADP + Glukosa 6-fosfat (C₆H₁₁O₆P₁)

Tahap 2

Enzim fosfoglukoisomerase mengubah glukosa 6-fosfat menjadi isomernya, yaitu fruktosa 6-fosfat. Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus molekul sama, tetapi berbeda susunan atom-atomnya. Reaksi pada tahap dua bersifat reversible.

Glukosa 6-fosfat (C₆H₁₁O₆P₁) + Fosfoglukoisomerase → Fruktosa 6-fosfat (C₆H₁₁O₆P₁)

Tahap 3

Enzim fosfofruktokinase menggunakan molekul ATP lain untuk mentransfer gugus fosfat menjadi fruktosa 6-fosfat untuk membentuk fruktosa 1, 6-bisfosfat.

Fruktosa 6-fosfat (C₆H₁₁O₆P₁) + fosfofruktokinase + ATP → ADP + Fruktosa 1, 6-bisfosfat (C₆H₁₀O₆P₂)

Tahap 4

Enzim aldolase membagi fruktosa 1, 6-bisfosfat menjadi dua gula yang berisomerisasi satu sama lain. Kedua gula tersebut adalah fosfat dihidroksiaseton dan fosfat gliseraldehida.

Fruktosa 1, 6-bisfosfat (C₆H₁₀O₆P₂) + aldolase → dihidroksiaseton fosfat (C₃H₅O₃P₁) + gliseraldehida fosfat (C₃H₅O₃P₁) 

Tahap 5

Enzim triose fosfat isomerase mengubah molekul dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida fosfat. Gliseraldehida fosfat dihapus setelah dibentuk untuk digunakan pada langkah glikolisis berikutnya.

Dihidroksiaseton fosfat (C₃H₅O₃P₁) → gliseraldehida fosfat (C₃H₅O₃P₁)

Hasil bersih untuk langkah 4 dan 5 adalah fruktosa 1, 6-bisfosfat (C₃H₅O₃P₁) ⇌ 2 molekul gliseraldehida fosfat (C₃H₅O₃P₁)

Tahap 6

Enzim triose fosfat dehidrogenase memiliki dua fungsi dalam langkah ini. Pertama transfer enzim hidrogen (H^-) dari gliseraldehida fosfat ke oksidator nikotinamida adenin dinukleotida (NAD⁺) untuk membentuk NADH. Selanjutnya menambahkan fosfat (P) dari sitosol ke gliseraldehida fosfat teroksidasi untuk membentuk 1, 3-bisfosfogliserat. Proses ini melibatkan dua molekul gliseraldehida fosfat yang dihasilkan pada langkah 5.

A. Triose fosfat dehidrogenase + 2 H^- + 2 NAD⁺ → 2 NADH + 2 H⁺

B. Triose fosfat dehidrogenase + 2 P + 2 gliseraldehida fosfat (C₃H₅O₃P₁) → 2 molekul dari 1,3-bisfosfogliserat (C₃H₄O₄P₂)

Tahap 7

Enzim fosfogliserokinase memindahkan P dari 1,3-bissfosfogliserat ke molekul ADP untuk membentuk ATP, yang terjadi untuk setiap molekul dari 1,3-bisfosfogliserat. Proses ini menghasilkan dua molekul 3-fosfogliserat dan dua molekul ATP.

2 molekul 1,3-bisfosfogliserat (C₃H₄O₄P₂) + fosfogliserokinase + 2 ADP → 2 molekul 3-fosfogliserat (C₃H₅O₄P₁) + 2 ATP

Tahap 8

Enzim fosfogliseromutase memindahkan P dari 3-fosfogliserat dari karbon ketiga menuju karbon kedua untuk membentuk 2-fosfogliserat.

2 molekul 3-fosfogliserat (C₃H₅O₄P₁) + fosfogliseromutase → ​​2 molekul 2-fosfogliserat (C₃H₅O₄P₁)

Tahap 9

Enzim enolase melepas molekul air dari 2-fosfogliserat untuk membentuk asam fosfoenolpiruvat (PEP). Hal ini terjadi untuk setiap molekul 2-fosfogliserat.

2 molekul 2-fosfogliserat (C₃H₅O₄P₁) + enolase → ​​2 molekul asam fosfoenolpiruvat (PEP) (C₃H₃O₃P₁)

Tahap 10

Enzim piruvat kinase memindahkan P dari PEP ke ADP untuk membentuk asam piruvat dan ATP. Hal ini terjadi untuk setiap molekul PEP. Reaksi ini menghasilkan 2 molekul asam piruvat dan 2 molekul ATP.

2 molekul PEP (C₃H₃O₃P₁) + piruvat kinase + 2 ADP → 2 molekul asam piruvat (C₃H₄O₃) + 2 ATP

Ringkasan Tahapan Proses Glikolisis

Jika diringkas, proses glikolisis adalah sebagai berikut. Sebuah molekul glukosa tunggal dalam glikolisis menghasilkan total 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP, 2 molekul NADH dan 2 molekul air.

Sebanyak 2 molekul ATP digunakan dalam langkah 1 sampai 3. Sebanyak 2 molekul ATP dihasilkan pada langkah 7, dan 2 molekul ATP lainnya dihasilkan pada langkah 10. Sehingga total ATP yang dihasilkan adalah 4 molekul. Dengan demikian, seluruh proses glikolisis menyisakan 2 molekul ATP.

POLIMER BUATAN

Pengertian Polimer Buatan (Sintetis)

Polimer sintetis adalah polimer buatan manusia. Dari sudut pandang kegunaan, polimer dapat diklasifikasikan ke dalam empat kategori utama. Jenis-jenis polimer sintetis ada 4 macam yaitu termoplastik, termoset, elastomer dan serat sintetis. polimer sintetis ditemukan umumnya dalam berbagai produk seperti uang, lem super, pelapis dll. Berbeda dengan polimer Alam yang terjadi melalui polimerisasi kondensasi, polimer buatan terjadi karena proses polimerisasi adisi.

Polimer sintetis dibuat dengan berbagai variasi pada susunan rantai utama dan rantai samping. Tulang punggung polimer sintetis seperti plastik, polistirena, dan poliakrilat terdiri dari atom karbon yang saling berikatan, sedangkan polimer rantai hetero seperti poliamida, poliester, poliuretan, polisulfida dan polikarbonat mengandung unsur-unsur lain seperti oksigen, belerang, dan nitrogen yang disisipkan di sepanjang tulang punggung. Silikon terdapat pada tulang punggung polimer siloksana, dan polisiloksana tersebut tidak memiliki atom karbon. Maka dari itu polisiloksana disebut dengan polimer anorganik. Polimer koordinasi mengandung berbagai logam pada susunan tulang punggung, yang terhubung melalui ikatan non-kovalen.

Contoh Polimer Buatan

Polimer anorganik

Polisiloksana
Siloksana adalah gugus fungsional dalam kimia organosilikon dengan rantai Si-O-Si. Induk siloksana termasuk hidrida oligomer dan polimerik dengan rumus H(OSiH₂)_nOH dan (OSiH₂)_n. Siloksana juga termasuk senyawa bercabang. Ciri siloksana adalah setiap pasangan silikon pusat dipisahkan oleh satu atom oksigen. Contoh polisiloksana adalah polidimetilsiloksana.

Polifosfazena
Polifosfazenamerupakan polimer gabungan anorganik-organik dengan sejumlah susunan tulang punggung berbeda yang mengandung fosfor dan nitrogen. Hampir semua molekul berisi dua gugus samping organik atau organologam melekat pada setiap atom fosfor. Rumus umumnya adalah (N=PR¹R²)_n, di mana R1 dan R2 merupakan gugus samping organik atau organologam.

Polimer organik

Polipropilena
Polipropilena (PP), juga dikenal sebagai polipropena, adalah polimer termoplastik yang digunakan untuk keperluan, tekstil (misalnya, tali, pakaian, dan karpet, alat tulis, peralatan laboratorium, pengeras suara, komponen otomotif, dan uang kertas polimer). Polimer yang terbuat dari monomer propilena bersifat kasar dan tahan terhadap pelarut kimia, asam dan basa.

Polistirena
Polistirena merupakan polimer sintetis aromatik yang terbuat dari monomer stirena. Polistirena merupakan salah satu plastik yang paling banyak digunakan, dengan skala produksi beberapa miliar kilogram per tahun. Polistirena mempunyai sifat alami transparan, namun dapat diwarnai dengan pewarna tertentu. Penggunaan termasuk kemasan pelindung dan wadah (seperti tutup, botol, nampan, gelas, dan sendok garpu sekali pakai yang sering disebut stirofoam).

Sebagai polimer termoplastik, polistirena bersifat glassy pada suhu kamar tetapi meleleh jika dipanaskan di atas sekitar 100° C yang merupakan temperatur transisi gelas polistirena. Polistirena menjadi kaku kembali ketika didinginkan.

POLIMER ALAM

Pengertian Polimer Alam

Polimer adalah molekul raksasa dengan massa molar mulai dari ribuan hingga jutaan. Polimer banyak ditemukan di alam. Polimer alam merupakan polimer yang terbentuk karena adanya reaksi kondensasi yang terjadi secara alami.

Contoh Polimer Alam

Polimer alam sangat banyak dan tersebar di muka bumi. Contoh polimer alam adalah pati, amilopektin, glikogen, selulosa, kitin, protein, asam-asam inti (asam nukleat), dan karet alam.

Pati

Pati merupakan polimer kondensasi yang terdiri dari ratusan monomer glukosa, yang melibatkan molekul air saat glukosa-glukosa tersebut bergabung secara kimiawi. Pati disebut sebagai polisakarida, karena merupakan polimer dari glukosa monosakarida.

Molekul pati mengandung dua jenis polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilopektin merupakan komponen pati utama dalam kebanyakan tanaman, dengan persentase sekitar tiga-perempat dari total pati dalam tepung terigu. Amilosa adalah polimer rantai lurus dengan rata-rata sekitar 200 unit per molekul glukosa.  Sebuah molekul amilopektin memiliki 1000 molekul glukosa yang tersusun menjadi rantai yang bercabang, dengan cabang terjadi setiap 24 sampai 30 unit glukosa. Hidrolisis amilopektin secara sempurna akan menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis sebagian menghasilkan campuran yang disebut dekstrin, yang digunakan sebagai zat aditif makanan.

Glikogen

Glikogen merupakan cadangan energi pada hewan, seperti halnya pati dalam tanaman. Struktur glikogen mirip dengan struktur amilopektin. Bedanya adalah dalam molekul glikogen, percabangan ditemukan di setiap 12 unit glukosa. Glikogen disimpan dalam hati dan jaringan otot rangka.

Selulosa

Selulosa adalah senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Bentuk murni dari senyawa selulosa adalah kapas. Bagian berkayu dari pohon yang bisa dibuat kertas, bahan pendukung dalam tanaman dan daunnya juga mengandung selulosa. Seperti amilosa, selulosa merupakan polimer yang tersusun monomer glukosa. Perbedaan antara selulosa dan amilosa terletak pada ikatan antara unit glukosa. Sudut ikatan sekitar atom oksigen yang menghubungkan cincin glukosa adalah 180° pada selulosa dan 120° pada amilosa. Manusia tidak memiliki enzim untuk memecah selulosa menjadi glukosa. Dengan demikian, selulosa tidak dapat dikonsumsi manusia. Di sisi lain, rayap, beberapa spesies kecoa, dan mamalia ruminansia seperti sapi, domba, kambing, dan unta mampu mencerna selulosa.

Kitin

Kitin adalah suatu polisakarida yang mirip dengan selulosa, dengan persen kelimpahan nomor dua setelah selulosa. Kitin ada dalam dinding sel jamur dan merupakan substansi mendasar dalam eksoskeletons dari crustasea, serangga, dan laba-laba. Struktur kitin sangat identik dengan selulosa. Perbedaannya adalah ada penggantian gugus OH pada karbon C-2 dari masing-masing unit glukosa dengan sebuah gugus -NHCOCH₃. Sumber utama kitin adalah cangkang kerang. Penggunaan komersial dari kitin meliputi plastik pmbungkus makanan.

Protein

Semua protein merupakan polimer kondensasi dari asam amino. Sebuah jumlah besar protein ada di alam. Sebagai contoh, tubuh manusia diperkirakan memiliki 100.000 protein yang berbeda. Semua protein berasal dari hanya dua puluh macam asam amino. Satu molekul air terbentuk saat proses reaksi kondensasi antara gugus asam karboksilat dengan gugus amino. Hasil reaksi tersebut adalah terbentuk ikatan peptida. Dengan demikian protein disebut sebagai polipeptida karena mengandung sekitar lima puluh sampai ribuan residu asam amino yang terikat oleh ikatan peptida.

Asam nukleat

Asam nukleat merupakan polimer kondensasi. Setiap unit monomer dalam asam nukleat terdiri dari satu gula sederhana, satu gugus asam fosfat, dan satu dari sekelompok senyawa nitrogen heterosiklik yang berperilaku kimia sebagai basa. Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) yang mana merupakan gudang informasi genetik, dan asam ribonukleat (RNA), yang bertugas mentransfer informasi genetik dari DNA sel ke sitoplasma, di mana sintesis protein terjadi. Monomer yang digunakan untuk membuat DNA dan RNA disebut nukleotida. Nukleotida DNA terdiri dari gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan salah satu dari empat basa yang berbeda yaitu adenin, sitosin, guanin, atau timin. Pada RNA tidak terdapat timin, melainkan urasil.

Karet alam

Karet alam adalah polimer yang terdiri dari adisi ribuan unit monomer isoprena. Karet diperoleh dari pohon Hevea brasiliensis dalam bentuk lateks. Perbedaan antara karet alam dan polimer alam lain adalah bentuk geometris dari molekul poliisoprena. Gugus -CH₂ bergabung oleh ikatan rangkap dengan konfigurasi cis, sedangkan polimer yang lain menggunakan konfigurasi trans. Perbedaan struktur tersebut sangat berpengaruh terhadap elastisitas.

MORFOLOGI POLIMER

Kristalinitas

Ketika diterapkan pada polimer, istilah kristalin memiliki pengertian yang ambigu. Biasanya istilah kristalin digunakan dalam metode kristalografi konvensional, yaitu pada molekul-molekul anorganik yang biasanya berupa padatan atau logam. Jika membahas masalah kristalinitas, maka akan muncul dua macam istilah yaitu kristalin dan amorf. Suatu polimer secara luas dapat disebut kristalin jika mempunyai sederetan keteraturan tiga dimensi yang biasanya disebabkan oleh adanya lipatan intramolekul atau susunan rantai yang berdekatan. Sedangkan amorf mempunyai pengertian ketidakteraturan susunan dalam struktur polimer. Polimer sintetis dapat terdiri dari daerah kristalin dan amorf. Derajat kristalinitas dapat dinyatakan dalam fraksi berat atau fraksi volume daerah kristalin. Hanya sedikit sekali polimer yang seluruhnya kristalin.

Kristalinitas polimer ditandai dengan derajat kristalinitas, mulai dari nol untuk polimer sepenuhnya amorf sampai satu untuk polimer yang sepenuhnya kristalin. Polimer dengan daerah mikrokristalin umumnya lebih keras (bisa ditempa tanpa pecah) dan lebih tahan benturan daripada polimer amorf.

Polimer dengan derajat kristalinitas mendekati nol atau satu akan cenderung transparan. Sedangkan polimer dengan derajat kristalinitas menengah akan cenderung buram karena hamburan cahaya oleh daerah kristalin atau glassy. Jadi untuk beberapa polimer, peningkatan transparansi dapat dilakukan dengan pengurangan kristalinitas.

Konformasi Rantai

Ruang yang ditempati oleh molekul polimer umumnya dinyatakan dalam radius girasi, yang merupakan jarak rata-rata dari pusat massa rantai sampai rantai itu sendiri. Atau dapat dinyatakan dalam hal volume rembesan, yang merupakan volume larutan direntang oleh rantai polimer dan timbangan dengan kubus dari jari-jari rotasi.

SIFAT MEKANIK POLIMER

Sifat Mekanik Polimer

Sifat mekanik polimer adalah salah satu aspek yang sering banyak dipelajari. Dengan mengetahui sifat polimer, maka akan diketahui polimer tersebut cocok untuk digunakan dalam bidang apa saja. Sifat mekanik polimer yang paling penting yaitu kuat tarik dan elastisitas modulus Young. Penggolongan kualitas mekanik polimer biasanya dilakukan dengan menggunakan parameter kuat putus, kuat tekan, dan modulus Young. Pada umumnya sifat mekanik penting untuk bahan polimer bentuk film adalah kuat lumer (yield strength), kuat putus (strength at break), perpanjangan saat putus (elongation at break), dan modulus Young.

Uji kuat tarik sangat penting untuk mengetahui sifat fisik dan ketahanan. Secara umum, kuat tarik akan meningkat seiring bertambahnya panjang rantai dan ikatan silang pada polimer.

Kuat putus menunjukkan kekuatan akhir bahan polimer yang dihitung dari beban pada saat putus dibagi luas penampang awal spesimen polimer, atau dapat diungkapkan dalam bentuk persamaan berikut:

σ = F / A

dimana
σ = kuat putus bahan polimer (kgf/mm²)
F = beban pada saat putus (kgf)
A = luas penampang bahan polimer (mm²)

Perpanjangan saat putus (%ε) didapat dari selisih antara panjang pada saat putus dengan panjang mula-mula dan dibagi dengan panjang mula-mula atau dapat diungkapkan dalam bentuk persamaan:

%ε = [ΔL / Lo] x 100

Bila kecepatan tarik diperkecil, maka perpanjangan bahan akan bertambah, yang mengakibatkan kurva tegangan–regangan menjadi landai sehingga modulus elastiknya menjadi kecil dan batas lumernya tidak jelas. Kecenderungan ini sangat terlihat pada bahan yang fleksibel pada suhu kamar.

Makin tinggi kecepatan tarik maka kuat putus dan modulus elastiknya makin besar, sedangkan perpanjangan menjadi kecil. Dengan demikian kecepatan tarik memberikan pengaruh besar pada sifat mekanik bahan polimer. Oleh karena itu, persyaratan yang ketat harus diperhatikan untuk setiap pengujian suatu bahan polimer.

Pengaruh temperatur terhadap kekuatan tarik polimer termoplastik adalah sangat besar. Jika temperatur dinaikkan maka kekuatan tarik bahan polimer akan turun. Pada batas temperatur tertentu (temperatur lunak, temperatur transisi gelas), deformasi karena tarikan akan meningkat dengan cepat, sedangkan kuat putus dan modulus elastiknya akan menurun.

Sebaliknya di bawah temperatur tersebut kuat putus dan modulus elastik akan meningkat dan perpanjangan pada saat putus akan menurun. Jadi, dalam penentuan sifat mekanik bahan polimer perlu diperhatikan temperatur transisi tersebut (temperatur lunak, temperatur transisi gelas) agar dapat diketahui sifat mekanik bahan polimer yang sesungguhnya.

Pada umumnya pengaruh kelembaban terhadap kekuatan tarik serupa dengan pengaruh temperatur. Meningkatnya kadar air yang terabsorpsi cenderung menghasilkan kurva tegangan-regangan yang serupa dengan pengaruh temperatur.

Dengan meningkatnya air yang terabsorpsi maka kuat putus dan modulus elastik bahan akan menurun, sedangkan perpanjangan saat putus akan meningkat. Polimer temoset dan termoplastik umumnya tidak bersifat higroskopis, sehingga pengaruh kelembaban tidak dapat diamati. Akan tetapi, seringkali diamati bahwa adanya air dalam jumlah sedikit dapat menyebabkan terjadinya pengurangan modulus elastik.

SIFAT KIMIA POLIMER

Gaya tarik menarik antara rantai polimer memainkan peranan yang besar terhadap sifat polimer. Karena rantai polimer sangat panjang, gaya antar rantai menjadi berlipat ganda dibandingkan tarik-menarik antara molekul biasa. Gugus samping yang berbeda dapat mengakibatkan polimer berikatan ion atau ikatan hidrogen pada rantai yang sama. Semakin kuat gaya akan berakibat pada naiknya kuat tarik, titik leleh, dan tingkat kristalinitas.

Gaya intermolekuler pada polimer dapat dipengaruhi oleh dipol pada unit monomer. Polimer yang mengandung gugus amida atau karbonil dapat membentuk ikatan hidrogen antara rantai yang berdekatan. Atom hidrogen yang bermuatan positif pada gugus N-H akan tertarik kuat pada oksigen yang bermuatan negatif pada gugus C=O. Ikatan hidrogen yang kuat ini akan berimbas ada naiknya kuat tarik dan titik leleh, misalnya pada polimer yang mengandung uretan atau urea. Poliester mempunyai ikatan dipol-dipol antara atom oksigen pada C=O dengan atom hidrogen pada gugus C-H. Ikatan dipol tidak sekuat ikatan hidrogen, jadi titik leleh poliester lebih rendah, tetapi mempunyai fleksibilitas yang tinggi.

Etena tidak mempunyai dipol permanen. Gaya tarik antara polietilen ditimbulkan karena gaya van der Waals yang lemah. Molekul dapat menjadi kuat karena dikelilingi oleh awan elektron. Pada saat dua rantai polimer mendekat, elektron-elektron kedua molekul akan bertolakan satu sama lain. Akibatnya densitas elektron akan menurun pada satu sisi rantai polimer, membuat dipol positif kecil pada sisi tersebut. Muatan ini tidak cukup untuk untuk menarik rantai polimer lain. Gaya van der Waals bersifat lemah, dengan demikian polietilen mempunyai titik leleh yang rendah dibandingkan polimer lain.

KLASIFIKASI POLIMER

Polimer sangat luas pemanfaatannya di dunia ini. Maka dari itu, polimer banyak dikembangkan sebagai materi baru. Dengan banyaknya jenis polimer, maka sistem klasifikasi polimer akan sangat membantu untuk mengenali jenis polimer. Polimer dapat diklasifikasikan dengan beberapa cara, yaitu:

1. Berdasarkan sumber atau asal
2. Berdasarkan struktur
3. Berdasarkan gaya molekuler
4. Berdasarkan monomer

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Sumber atau Asal

Berdasarkan asalnya, polimer dapat dikategorikan menjadi tiga jenis, yaitu:

Polimer alam

Jenis polimer ini terdapat di alam, yaitu pada hewan dan tumbuhan. Sebagai contoh adalah protein, selulosa, dan karet. Polimer alam biasanya terbentuk oleh proses polimerisasi kondensasi.

Polimer semi sintetis

Turunan polimer alam sering disebut sebagai polimer semi sintetis. Sebagai contoh, selulosa asetat adalah turunan selulosa yang terbentuk dari asetilasi selulosa dan digunakan untuk membuat kaca dan film.

Polimer sintesis

Polimer sintesis adalah polimer yang dibuat oleh manusia dan sering ditemukan pada kehidupan sehari-hari, seperti serat, plastik dan karet buatan. Polimer sintetis (buatan) biasanya terbentuk oleh proses polimerisasi adisi.

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Struktur

Polimer linier

Polimer linier adalah polimer yang terbentuk ketika unit monomer bergabung bersama membentuk rantai panjang yang lurus dan menumpuk satu sama lain membentuk struktur kemas, serta disertai penataan. Sebagai contoh adalah polietena, polivinil klorida, dsb. Polimer linier mempunyai titik leleh, kuat tarik dan densitas yang tinggi.

Polimer bercabang

Polimer bercabang adalah polimer linier yang mempunyai cabang berbeda panjang pada rantai utama. Karena adanya percabangan pada rantai utama, polimer jenis ini mempunyai titik leleh, kuat tarik dan densitas yang rendah. Contoh polimer bercabang adalah glikogen.

Polimer jaringan tiga dimensi

Polimer jenis ini merupakan polimer linier yang bergabung bersama membentuk jaringan tiga dimensi. Karena adanya rantai silang pada rantai, polimer ini juga disebut sebagai polimer rantai silang. Sifatnya sangat keras, kaku, dan rapuh. Contoh polimer rantai silang adalah Bekelite, resin urea formaldehida.

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Gaya Intermolekuler

Sifat mekanik dan kimia dari polimer tergantung dari gaya intermolekuler seperti gaya van der Waals, ikatan hidrogen, dan tarik-menarik dipol-dipol antara rantai polimer.

Gaya tersebut dilipatgandakan akibat ukuran molekul dan jumlah gugus fungsional yang ada dalam polimer. Berdasarkan gaya intermolekuler, polimer dibagi menjadi empat jenis, yaitu:

Elastomer

Elastomer adalah polimer yang mempunyai gaya tarik menarik paling lemah. Bentuk elastomer adalah amorf, dengan derajat elastisitas sangat tinggi. Elastomer mempunyai kekuatan untuk memanjang sepuluh kali lipat panjang semula dan kembali lagi ke bentuk asal.

Serat

Serat adalah polimer yang mempunyai gaya inter intermolekuler yang paling tinggi. Karena kuatnya gaya ini, serat mempunyai kuat tarik yang tinggi dan elastisitas yang rendah. Gaya yang terlibat adalah ikatan hidrogen dan interaksi dipol-dipol.

Termoplastik (plastik polimer)

Termoplastik mempunyai gaya intermolekuler yang sedang. Polimer termoplastik jika mempunyai struktur linier bertekstur keras, sedangkan jika bercabang akan lunak. Pada saat dipanaskan, termoplasik akan menjadi lembut, dan kembali mengeras saat didinginkan.

Proses melembut saat pemanasan dan pendinginan dapat diulangi beberapa kali sesuai keinginan tanpa mengubah komposisi kimia polimer. Polietena, polivinil klorida (PVC), teflon, polistirena merupakan contoh termoplastik.

Termoset

Tidak seperti termoplastik, termoset dapat mengalami perubahan komposisi kimia saat mengalami pemanasan. Jika dipanaskan, termoset akan mengeras dan tidak bisa lembut seperti sedia kala.

Pengerasan saat pemanasan adalah karena ikatan silang yang membentuk jaringan polimer tiga dimensi dan maka dari itu hanya bisa dipanaskan sekali. Sebagai contoh termoset adalah kantung plastik kemasan, Bakelit, resin urea-formaldehida, dll.

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Sifat Alami Monomer

Berdasarkan sifat alami unit pengulangan monomer, polimer dapat dikategorikan menjadi:

Homo polimer

Homo polimer adalah polimer yang terbuat dari jenis monomer yang sama. Sebagai contoh, polivinil klorida adalah polimer adisi yang mengandung monomer yang sama yaitu vinil klorida.

Kopolimer

Kopolimer terjadi ketika dua atau lebih unit monomer bergabung lewat polimerisasi membentuk polimer. Sebagai contoh adalah nilon 66 terbentuk dari polimerisasi asam adipat dan heksametilendiamin.

POLIMERASI KONDENSASI

Pengertian Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi adalah proses pembentukan polimer melalui penggabungan molekul-molekul kecil melalui reaksi yang melibatkan gugus fungsi, dengan atau tanpa diikuti lepasnya molekul kecil. Dengan kata lain, polimerisasi kondensasi hanya dilangsungkan oleh monomer yang mempunyai gugus fungsional. Molekul kecil yang dilepaskan biasanya adalah air. Selain itu, metanol juga sering dihasilkan sebagai efek samping polimerisasi kondensasi.

Contoh Polimerisasi Kondensasi

Contoh polimerisasi kondensasi adalah pembentukan selulosa dari monomer (unit ulangan) yaitu glukosa. Glukosa sebanyak n akan bergabung membentuk rantai dan air dengan jumlah (n-1). Pada polimerisasi selulosa, dua monomer glukosa bergabung, mengkondensasikan molekul air, kemudian melepaskan atom oksigen yang menghubungkan dua monomer. Proses ini terus berlanjut sehingga membentuk rantai.

Contoh lain polimer kondensasi adalah poliester, polikarbonat, poliurea, nilon, aramid, dan poliuretan.

POLIMERASI ADISI

Pengertian Polimerisasi Adisi

Polimerisasi adisi yaitu penambahan unit monomer yang terus menerus dipacu oleh suatu intermediet, yang biasanya berupa radikal, anion atau kation membentuk polimer. Polimerisasi adisi biasanya terjadi pada unit monomer yang mempunyai ikatan rangkap. Reaksi adisi mengakibatkan terbukanya ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.

Sebagai contoh, etena yang mempunyai ikatan rangkap jika dipanaskan dengan katalis tertentu akan menjadi polimer:

Jenis-jenis Polimerisasi Adisi

Berdasarkan jenis intermediet, polimerisasi adisi dapat dikategorikan menjadi tiga jenis, yaitu:

Polimerisasi adisi radikal bebas

Ketika polimerisasi diinisiasi (dipicu) oleh peroksida, radikal bebas akan terbentuk sebagai intermediet. Banyaknya senyawa tak jenuh seperti alkena dan alkadiena membuat polimerisasi adisi dapat dilangsungkan dengan adanya peroksida seperti benzoil peroksida atau asetil peroksida dengan suhu dan tekanan tinggi.

Sebagai contoh, polimerisasi etena membentuk polietena diikuti oleh polimerisasi radikal bebas. Reaksi dapat berlangsung pada suhu 350-370 K dan tekanan 1000-2000 atm dengan adanya benzoil peroksida sebagai inisiator.

Peroksida menghasilkan radikal bebas yang bereaksi dengan etena membentuk radikal yang lain, yang mana berperan dalam tahap propagasi membentuk rantai polimer. Kombinasi rantai polimer melalui radikal diakhiri saat pereaksi habis.

Polimerisasi adisi kationik

Polimerisasi adisi kationik terinisiasi oleh asam yang ditambahkan pada senyawa berikatan rangkap dua membentuk suatu kation. Kation ini akan berperan pada tahap propagasi untuk membentuk rantai polimer. Contoh polimerisasi adisi kationik adalah pembentukan karet poliisobutilen dari bahan isobutilena. Asam yang digunakan biasanya adalah asam fosfat dan asam sulfat, yang berperan sebagai inisitor.

Polimerisasi adisi anionik

Anion dapat berperan sebagai agen inisitor dalam reaksi polimerisasi. Umumnya, senyawa vinil dapat menjadi anion yang terstabilkan oleh delokalisasi. Contoh senyawa yang dapat mengalami polimerisasi adisi anionik adalah stirena, diena, metakrilat, vinil piridin, aldehida, epoksida, siloksana siklis, dan lakton. Hal ini dikarenakan senyawa-senyawa tersebut dapat mengalami delokalisasi dengan adanya anion. Inisiator yang digunakan untuk polimerisasi adisi anionik adalah logam ionik maupun kovalen seperti amida, alkoksida, hidroksida, sianida, fosfina, amina, dam senyawa organometalik.

POLIMER

Pengertian Polimer

Polimer merupakan senyawa kimia yang mempunyai massa molekul sangat tinggi dan tersusun dari unit ulangan sederhana yang tergabung melalui proses polimerisasi. Kata polimer berasal dari bahasa Yunani πολύς (polus yang berarti banyak) dan μέρος (meros yang berarti bagian), yang mana menunjuk pada struktur polimer yang tersusun atas unit ulangan.

Unit ulangan polimer adalah molekul sederhana bermassa rendah yang disebut dengan monomer. Polimer terbuat dari ratusan hingga ribuan unit monomer, hampir sama dengan makromolekul. Contoh makromolekul adalah karbohidrat, lipida dan protein, sedangkan contoh polimer adalah PVC, polietena. Semua polimer merupakan makromolekul, sedangkan tidak semua makromolekul adalah polimer.

Polimer mempunyai banyak variasi sifat, dan itulah mengapa polimer mempunyai banyak sekali kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Di era modern, hampir setiap bagian hidup manusia melibatkan polimer. Termasuk jenis polimer antara lain plastik, elastomer, serat,

cat

dan bahan pelapis. Penggunaan polimer dalam perkakas rumah tangga, alat transportasi, alat komunikasi dan alat elektronika sangat besar cakupannya.

Penggunaan Polimer

Polimer sangat besar manfaatnya dalam kehidupan manusia. Contoh kegunaan polimer dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1. Poliuretan, polimer dari etilen glikol dan etilen diisosianat digunakan untuk industri cat dan isolator panas.
2. Polivinil klorida (PVC) digunakan untuk membuat pipa paralon, mainan, pembungkus kabel, botol, dsb.
3. Polistirena digunakan untuk bahan televisi dan radio.
4. Poliakrilonitril digunakan untuk serat orlon dan film akrilon.
5. Kevlar digunakan untuk pembuatan baju anti peluru.
6. Polimetaakrilat (kaca akrilik) digunakan untuk bahan elektronika.
7. Lateks digunakan untuk bahan material polivinil asetat.
8. Poliester digunakan untuk membuat bahan pakaian.

Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses pembentukan polimer dari unit monomer. Berdasarkan mekanismenya, polimerisasi dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi adisi adalah peristiwa pembentukan polimer oleh penggabungan monomer yang mempunyai ikatan rangkap. Sedangkan polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer melalui penggabungan monomer yang mempunyai gugus fungsi yang dapat bereaksi.

SENYAWA AMINA

Pengertian Amina

Amina adalah senyawa organik dan gugus fungsi yang mengandung nitrogen basa dengan pasangan elektron bebas. Amina adalah turunan dari amonia, dimana satu atau lebih hidrogen atom telah digantikan oleh gugus lain seperti alkil atau aril. Turunan amonia anorganik juga disebut amina, seperti kloramina (NClH₂).

Senyawa dengan atom nitrogen yang melekat pada karbonil dengan struktur R-CO-NR'R" disebut amida dan memiliki sifat kimia yang berbeda dari amina.

Penggolongan Amina

Amina alifatik tidak memiliki cincin aromatik yang melekat langsung ke atom nitrogen. Amina aromatik memiliki atom nitrogen yang melekat pada cincin aromatik, contohnya adalah anilina. Cincin aromatik mengurangi kebasaan dari amina, tergantung pada substituen nya. Adanya gugus amina sangat meningkatkan reaktivitas dari cincin aromatik, karena efek donasi elektron. Amina banyak digunakan sebagai pewarna, sebagai contoh adalah direct brown.

Amina akan disusun dalam empat kategori:

Amina primer

Amina primer ada ketika salah satu dari tiga atom hidrogen dalam amonia digantikan oleh gugus alkil atau aril. Contoh amina primer meliputi metilamina, etanolamin (2-aminoetanol). Sedangkan amina aromatik primer contohnya adalah anilin.

Amina sekunder

Amina sekunder memiliki dua substituen organik (alkil, aril atau keduanya) terikat N bersama-sama dengan satu hidrogen (atau tidak ada hidrogen jika salah satunya adalah ikatan ganda). Contohnya adalah dimetilamin dan metiletanolamina, sedangkan contoh amina sekunder aromatik akan difenilamin.

Amina tersier

Pada amina tersier, ketiga atom hidrogen digantikan oleh substituen organik. Contohnya termasuk trimetilamina, yang memiliki bau khas amis.

Amina siklik

Amina siklik bisa terjadi pada amina sekunder atau tersier. Contoh amina siklik adalah aziridin dan cincin beranggota enam piperidin. N-metilpiperidin dan N-fenilpiperidin adalah contoh dari amina tersier siklik.

Manfaat Amina

Amina banyak digunakan sebagai bahan pewarna. Contohnya adalah metil oranye, direct brown, sunset yellow dan ponceau. Selain itu, amina bermanfaat sebagai bahan pembuat obat-obatan.

STRUKTUR SENYAWA ORGANIK, RUMUS MOLEKUL DAN RUMUS EMPIRISNYA

Rumus empiris, rumus molekul, dan rumus struktur senyawa kimia organik. Dalam kimia, rumus empiris suatu senyawa kimia adalah rasio jumlah sederhana seluruh atom dari setiap unsur yang ada dalam senyawa. Rumus empiris digunakan sebagai standar untuk senyawa yang paling ionik, seperti CaCl₂ , dan untuk makromolekul, seperti SiO₂ . Rumus empiris merujuk pada proses analisis, suatu teknik kimia analitik yang digunakan untuk menentukan jumlah relatif dari setiap unsur dalam senyawa kimia.

Rumus molekul mengidentifikasi jumlah setiap jenis atom dalam molekul, dan rumus struktur juga menunjukkan struktur molekul.

Misalnya, senyawa kimia n-heksana memiliki rumus struktur CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, yang menunjukkan bahwa n-heksana memiliki 6 karbon atom dan 14 hidrogen atom dalam rantai lurus. Rumus molekul heksana adalah C₆H₁₄, dan rumus empiris adalah C₃H₇, menunjukkan rasio C : H adalah 3:7.

Senyawa yang berbeda dapat memiliki rumus empiris yang sama. Misalnya formaldehid, asam asetat dan glukosa memiliki rumus empiris yang sama, CH₂O. Ini adalah rumus kimia sebenarnya untuk formaldehida, namun asam asetat memiliki dua kali lipat jumlah atom dan glukosa memiliki enam kali jumlah atom.

Sebuah rumus kimia atau rumus molekul adalah cara untuk mengekspresikan informasi tentang atom tertentu dalam senyawa kimia.

Rumus kimia mengidentifikasi setiap konstituen unsur oleh simbol kimia dan menunjukkan jumlah atom dari setiap unsur yang ditemukan dalam setiap diskrit molekul senyawa tersebut. Jika molekul mengandung lebih dari satu atom dari unsur tertentu, kuantitas ini diindikasikan menggunakan subscript setelah simbol kimia (meskipun abad ke-18 buku sering digunakan superscripts) dan juga dapat dikombinasikan dengan unsur kimia lainnya.

Rumus kimia dapat digunakan dalam persamaan kimia untuk menggambarkan reaksi kimia.
Untuk senyawa ionik dan zat non-molekul yang rumus empiris dapat digunakan, di mana subskrip menunjukkan rasio unsur.

Abad ke-19 kimiawan Swedia Jöns Jakob Berzelius menemukan sistem untuk menulis rumus kimia.

Rumus struktur dari senyawa kimia adalah representasi grafis dari struktur molekul, menunjukkan bagaimana atom disusun. Ikatan kimia dalam molekul juga ditampilkan, baik secara eksplisit maupun implisit. Ada tiga representasi umum yang digunakan: teks, struktur Lewis dan berupa garis-sudut. Jenis lain juga digunakan, seperti dalam database kimia, seperti SMILES , InChI dan CML .

Tidak seperti nama atau rumus kimia, rumus struktur memberikan representasi dari struktur molekul. Kimiawan hampir selalu menggambarkan reaksi kimia atau sintesis menggunakan rumus struktur daripada nama kimia, karena rumus struktur memungkinkan kimiawan untuk memvisualisasikan molekul dan perubahan yang terjadi.

Banyak senyawa kimia yang ada di berbagai isomer, yang memiliki struktur yang berbeda tapi rumus kimianya sama. Sebuah rumus struktur menunjukkan pengaturan atom yang tidak bisa dijelaskan dengan rumus kimia. Gambar di atas merupakan rumus struktur (atas) dan rumus molekul (bawah) dari asam asetat. Sedangkan rumus empiris asam asetat adalah CH₂O.

RESONANSI PADA SENYAWA ORGANIK

Pengertian Resonansi

Resonansi adalah delokalisasi elektron pada molekul atau ion poliatomik tertentu dimana ikatannya tidak dapat dituliskan dalam satu struktur Lewis. Struktur molekul atau ion yang mempunyai delokaliasi elektron disebut dengan struktur resonan.

Masing-masing struktur resonan dapat melambangkan struktur Lewis, dengan hanya satu ikatan kovalen antara masing-masing pasangan atom. Beberapa struktur Lewis digunakan bersama-sama untuk menjelaskan struktur molekul. Namun struktur tersebut tidak tetap, melainkan ada sebuah osilasi antara ikatan rangkap dengan elektron, saling berbolak-balik. Maka dari itu disebut dengan resonansi. Struktur yang sebenarnya mungkin saja adalah peralihan dari dua struktur resonan. Bentuk peralihan (intermediet) dari struktut resonan disebut dengan hibrida resonan.

Resonansi dalam kimia diberi simbol garis dengan dua arah panah (↔). Perhatikan contoh resonansi
ozon (O₃) berikut ini:

Pada ozon, terdapat perpindahan elektron antar inti yang dijelaskan dengan anak panah. Perhatikan contoh berikut:

Sifat Umum Resonansi

Molekul atau ion yang dapat beresonansi mempunyai sifat-sifat berikut:

1. Dapat dituliskan dalam beberapa struktur Lewis yang disebut dengan struktur resonan. Tetapi tidak satupun struktur tersebut melambangkan bentuk asli molekul yang bersangkutan.
2. Di antara struktur yang saling beresonansi bukanlah isomer. Perbedaan antar struktur hanyalah pada posisi elektron, bukan posisi inti.
3. Masing-masing struktur Lewis harus mempunyai jumlah elektron valensi dan elektron tak berpasangan. yang sama.
4. Ikatan yang mempunyai orde ikatan yang berbeda pada masing-masing struktur tidak mempunyai panjang ikatan yang khas.
5. Struktur yang sebenarnya mempunyai energi yang lebih rendah dibandingkan energi masing-masing struktur resonan.

KIRALITAS SENYAWA ORGANIK

Pengertian Molekul Kiral

Molekul kiral adalah molekul yang mempunyai bayangan cermin tidak superimposabel (tidak dapat bertumpukan). Yang menyebabkan adanya kiralitas adalah adanya senyawa karbon yang tidak simetris. Atom C kiral adalah atom karbon yang mempunyai empat substituen yang berbeda.

Istilah kiral berasal dari kata Yunani χειρ (kheir) yang berarti tangan. Istilah kiral secara umum digunakan untuk menggambarkan suatu objek yang tidak dapat bertumpukan secara pas pada bayangannya. Akiral (tidak kiral) adalah benda yang identik dengan bayangan cermin. Untuk mempelajari kiralitas, dapat menggunakan tangan manusia sebagai perumpaaan. Perhatikan contoh kiralitas asam amino berikut ini.

Molekul kiral yang saling mempunyai bayangan cermin satu sama lain disebut dengan enantiomer atau isomer optik.

Konfigurasi R / S

Untuk ahli ilmu kimia , sistem R / S adalah sistem tata nama yang paling penting untuk menjelaskan enantiomer. R dan S berasal dari bahasa Latin yaitu Rectus (kanan) dan Sinister (kiri). Pusat kiral diberi label R atau S menurut sebuah sistem dimana substituen yang menempel pada pusat kiral diberi prioritas berdasarkan nomor atom. Hal itu sesuai dengan aturan prioritas Cahn - Ingold - Prelog (CIP). Nomor 1 adalah yang mempunyai nomor atom paling tinggi, sedangkan nomor 4 adalah mempunyai nomor atom paling rendah. Atom pusat berorientasi pada sibstituen dengan prioritas paling rendah (nomor 4). Perhatikan model berikut:

Pada gambar di atas, yang diurutkan hanya nomor 1, 2, dan 3. Sedangkan nomor 4 adalah sebagai pusat orientasi pusat kiral. Bila arah urutan searah dengan jarum jam, maka diberi simbol R. Jika arah urutan berlawanan dengan arah jarum jam, maka dberi simbol S.

Sifat Molekul Kiral

Sifat-sifat kimia dari molekul kiral berbeda dari sifat bayangan cerminnya. Di sinilah letak pentingnya kiralitas dalam kaitannya dengan kimia organik modern.

REAKSI KETON DAN ALKOHOL SEKUNDER

Peta reaksi kimia organik yang akan dibahas disini adalah keton dan alkohol sekunder. Ada sangat banyak reaksi organik yang berhasil ditemukan. Dari yang mudah seperti reduksi sampai yang sangat rumit seperti reaksi kopling. Namun untuk mempelajari reaksi yang sederhana, dapat digunakan suatu peta reaksi kimia organik. Tentu saja peta ini bertujuan untuk membantu supaya tidak "tersesat" dalam reaksi. Ibarat sebuah peta, akan menunjukkan jalur yang akan ditempuh jika sudah mempunyai tujuan.

Sebagai contoh, bagaimana kita menentukan jalur sintesis senyawa berikut

Hal ini memerlukan suatu peta reaksi kimia organik yang sederhana, yaitu sebagai berikut.

Peta Reaksi Keton

Cara membaca: misalkan ingin mengubah keton menjadi alkohol sekunder, maka tinggal mereaksikan keton dengan NaBH₄ (agen pereduksi). Sebaliknya, jika kita ingin sintesis senyawa keton dari alkohol sekunder, tinggal mereaksikan alkohol sekunder dengan PCC (piridinium kloro kromat)

Peta Reaksi Alkohol Sekunder

Setelah membaca dan memahami peta reaksi diatas, akan dengan mudah mensintesis senyawa di permasalahan tadi. Langkah-langkah sintesis adalah: