Senyawa karbon adalah jenis senyawa yang tersusun atas unsur-unsur seperti atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), dan unsur organik lainnya. Senyawa karbon dibagi menjadi 2 jenis, yaitu senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik.
Untuk memahami lebih lanjut tentang senyawa karbon, kali ini kita akan membahas lengkap tentang sub-sub tentang senyawa karbon meliputi pengertian senyawa karbon, golongan senyawa karbon, isomer, reaksi dan contoh soal senyawa karbon dengan penjelasan terlengkap.
Pengertian Senyawa Karbon
Senyawa karbon adalah salah satu senyawa yang komponen utamanya tersusun atas unsur-unsur seperti atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), sulfur (S), dan unsur organik lainnya.
Senyawa karbon dibagi menjadi 2 jenis, yaitu senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik. Senyawa organik adalah senyawa karbon yang dibuat oleh tubuh makhluk hidup. Contohnya seperti glukosa (zat gula) yang ada dalam tubuh.
Sedangkan senyawa anorganik adalah senyawa karbon yang berasal dari luar tubuh makhluk hidup. Senyawa anorganik pertama kali ditemukan oleh Friedrich Woehler ketika mensintesis urea.
Penggolongan Senyawa Karbon
Atom karbon memiliki kemampuan untuk membentuk rantai karbon dan mengikat gugus fungsi yang beragam. Gugus fungsi adalah atom-atom yang membentuk sifat kimia suatu senyawa atom yang merupakan bagian dari suatu senyawa yang berperan dalam menentukan sifat senyawa tersebut dan bereaksi dengan senyawa lainnya.
Berdasarkan gugus fungsinya, senyawa karbon dibagi menjadi beberapa golongan yaitu alkohol, eter, aldehid, keton, asam karbosilat. ester dan alkil halida (halo alkana).
Baca Juga : Fermentasi dan Penjelasannya
1. Alkil Halida (Haloalkana)
Alkil halida adalah senyawa turunan alkana yang terbentuk dari reaksi substitusi atom hidrogen oleh unsur golongan halogen (golongan VIIA). Alkil halida memiliki rumus umum R-X, dengan X adalah halogen (F,CI, Br, I).
Tata nama alkil halida
Menurut IUPAC, alkil halida memiliki tata nama sebagai berikut:
- Rantai terpanjang dengan gugus -X dipilih sebagai rantai utama dengan nomor gugus -X dibuat serendah mungkin.
- Jika terdapat lebih dari 1 jenis atom halogen, maka urutan penomoran berdasarkan tingkat kereaktifan halogen, sedangkan penamaannya berdasarkan urutan abjad.
- Jika jumlah atom sejenis berjumlah lebih dari satu, maka digunakan awalan di-, tri- dan seterusnya.
2. Alkohol (Alkanol)
Alkohol adalah senyawa karbon dengan gugus fungsi -OH (gugus hidroksi). Alkohol memiliki sifat mudah larut dan memiliki titik didih yang relatif tinggi akibat adanya ikatan hidrogen. Alkohol memiliki rumus umum R- OH. Berdasarkan letak gugus hidroksinya, alkohol dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu alkohol primer, sekunder, dan tersier.
Tata nama senyawa alkohol
Menurut IUPAC, alkohol memiliki tata nama sebagai berikut:
- Rantai panjang yang menjadi nama alkohol harus mengikat gugus fungsi -OH.
- Penomoran atom karbon dimulai dari yang paling dekat dengan atom karbon pengikat gugus fungsi -OH.
- Jika ada lebih dari satu gugus hidroksil, maka digunakan penandaan di, tri dan seterusnya sebelum akhiran -ol.
Contoh reaksi pada alkohol
- Jenis reaksi:
- Substitusi alkohol
- Penjelasan:
- Alkohol dapat bereaksi dengan logam reaktif seperti Na
- Alkohol dapat bereaksi dengan PCI5, menghasilkan HCI
- Jenis Reaksi:
- Oksidasi alkohol
- Penjelasan:
- Alkohol primer dapat dioksidasi dan menghasilkan aldehid, oksidasi lebih lanjut akan menghasilkan asam karbosilat.
- Alkohol sekunder dapat dioksidasi menjadi keton.
- Alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.
3. Eter (Alkoksi alkana)
Eter adalah senyawa karbon yang memiliki rumus molekul R-O-R’, dengan R dan R’ adalah gugus alkil (alkil sejenis/tidak). Atom oksigen dengan rumus molekul berperan sebagai gugus fungsi. Eter memiliki sifat sulit larut dalam air karena memiliki sifat nonpolar. Eter mudah terbakar dan memiliki titik didih yang relatif rendah.
Tata nama senyawa eter
Menurut IUPAC, tata nama senyawa eter adalah sebagai berikut:
- Rantai karbon terpendek yang mengikat gugus fungsi _O_ ditetapkan sebagai gugus fungsi alkoksinya.
- Rantai panjang panjang diberi nama sesuai dengan senyawa alkananya. Pada nama trivial, pemberian nama eter dilakukan dengan menyebutkan nama kedua gugu alkil yang mengapit gugus O- lalu diberi akhiran eter.
Contoh Reaksi pada eter
- Jenis reaksi:
- Subsitusi eter
- Penjelasan:
- Eter tidak dapat bereaksi dengan logam reaktif seperti Na.
eter bereaksi dengan asam halida menghasilkan alkohol dan alkil halida. - Eter bereaksi dengan PCI5, namun menghasilkan HCI.
- Eter tidak dapat bereaksi dengan logam reaktif seperti Na.
Baca Juga : Kimia Organik dan Penjelasannya
4. Aldehid (Alkana)
Aldehid adalah senyawa karbon yang memiliki rumus molekul R-CHO yang mengandung gugus karbonil. Gugus karbonil merupakan gugus fungsi yang terdiri dari atom karbon dan atom oksigen yang berikatan rangkap.
Aldehid dapat larut dalam air, karena memiliki sifat polar. Aldehid juga dapat dioksidasi oleh pereaksi Fehling dan Tollens. Dengan pereaksi Fehling, aldehid dapat menghasilkan endapan merah bata, sedangkan pada pereaksi Tollens, aldehid dapat menghasilkan cermin perak.
Tata nama aldehid
Menurut IUPAC, aldehid memiliki tata nama sebagai berikut:
- Rantai terpanjang yang menjadi nama alkananya harus mengikat gugus -CHO.
- Penomoran atom karbon dimulai dari atom karbon pengikat gugus -CHO.
5. Keton (Alkanon)
Keton adalah senyawa karbon yang memiliki rumus umum R–CO–R’. Keton juga disebut dengan senyawa karbonil karena memiliki gugus fungsi C= O. Keton dapat terbuat dari oksidasi alkohol sekunder. Keton tidak dapat dioksidasi oleh pereaksi Fehling dan Tollens sehingga dapat dibedakan dari aldehid.
Tata nama senyawa keton
Menurut IUPAC, keton memiliki tata nama sebagai berikut:
- Rantai karbon terpanjang yang menjadi nama alkanon harus mencakup gugus fungsi -CO-.
- Atom C gugus karbonil harus memiliki nomor serendah mungin. Sedangkan untuk nama trivial keton, kedua gugus alkil yang terikat pada gugus karbonil disebutkan terlebih dahulu menurut alfabet, lalu diikuti dengan kata keton.
Baca Juga : Hidrokarbon dan Penjelasannya
6. Asam Karboksilat (Asam Alkanoat)
Asam Karboksilat adalah senyawa karbon yang memiliki rumus umum R－COOH (gugus karboksil). Gugus karboksil pada asam karboksilat merupakan gabungan dari gugus karbonil dan gugus hidroksil. Asam karboksilat dapat dibuat melalui oksidasi kuat alkohol primer. Asam karbosilat memiliki sifat mudah larut dalam air karena bersifat polar.
Tata nama asam karboksilat
Menurut IUPAC, asam karboksilat memiliki tata senyawa sebagai berikut:
- Mengganti akhiran -ana dengan -anoat pada rantai terpanjang pengikat gugus karboksil
- Memberi awal asam pada nama alkanoatnya
Reaksi pada asam karboksilat
- Jenis reaksi:
- Substitusi asam karbosilat
- Penjelasan:
- Asam alkanoat bereaksi dengan natrium bikarbonat (NaHCO3) menghasilkan natrium karboksilat (R-COO-Na) dan asam karbonat.
- Asam karboksilat bereaksi dengan NH4OH menghasilkan ammonium karboksilat (R-COO-NH4)
7. Ester (Alkil Alkanoat)
Ester adalah senyawa karbon yang memiliki rumus umum R-COO-R’. Ester dibuat dengan mereaksi alkohol dengan asam karboksilat. Reaksi pembentukan ester merupakan reaksi esterifikasi yang mengikuti persamaan seperti berikut: R－COOH + R’－OH → R－COO－R’ + H2O
Tata nama senyawa ester
Menurut IUPAC, penamaan ester dilakukan dengan menyebutkan gugus alkilnya terlebih dahulu, lalu diikuti dengan gugus alkanoat.
Reaksi pada ester
- Jenis reaksi:
- Hidrolisis ester
- Penjelasan:
- Hidrolisis (penguraian oleh air) dari ester akan menghasilkan alkohol dan asam karboksilat pembentuknya.
- Jenis Reaksi
- Substitusi ester
- Penjelasan:
- Reaksi ester dengan basa menghasilkan garam alkanoat dan alkohol.
Salah satu reaksi substitusi ester paling penting seperti reaksi trigliserida basa yang menghaislkan sabun (garam alkanoat) dan gliserol. Reaksi tersebut merupakan reaksi penyabunan atau saponifikasi yang mengikuti persamaan berikut:
Baca Juga : Larutan ELektrolit dan Non Elektrolit Serta Penjelasannya
Isomer pada Senyawa Karbon
Isomer adalah senyawa dengan rumus molekul atau atom penyusun sama, namun memiliki struktur yang berbeda. Kondisi isomer pada senyawa karbon adalah isomer ruang dan isomer struktur. Berikut penjelasannya:
Isomer Struktur
Isomer struktur dapat berupa isomer angka, isomer posisi dan isomer gugus fungsi. Berikut penjelasannya.
- Isomer angka merupakan dua senyawa dengan rumus molekul yang sama namun memiliki rantai utama yang berbeda. Contohnya: n-butana dengan 2-metil propana.
- Isomer posisi merupakan dua senyawa dengan rumus molekul dan rantai induk yang sama, namun posisi gugus fungsi yang berbeda. Contohnya: 1-propanol dengan 2-propanol.
- Isomer fungsi merupakan isomer dengan rumus molekul yang sama, namun memiliki gugus fungsi yang berbeda. Contohnya propanal dengan propanon (aldehid dan keton).
Isomer Ruang
Isomer ruang dapat berupa isomer geometri dan isomer optik. Berikut penjelasannya.
- Isomer geometri merupakan isomer yang terjadi pada senyawa yang memiliki bagian molekul tetap, seperti ikatan rangkap atau cincin. Isomer geometri dibagi menjadi dua bentuk, yaitu bentuk cis dan trans. Senyawa cis terbentuk akibat gugus sejenis berada disatu sisi, contoh senyawa cis yaitu dikloro etena. Sedangkan senyawa trans terbentuk akibat gugus sejenis ada di sisi yang berseberangan. Contoh senyawa trans yaitu dikloro etena.
- Isomer optik merupakan isomer yang terjadi pada senyawa yang memiliki atom karbon asimetris atau atom karbon kiral (C kiral). C kiral merupakan atom karbon yang mengikat 4 gugus atau unsur yang berbeda. Senyawa pada isomer optik disebut dengan senyawa optis aktif. Ciri-ciri senyawa optik aktif yaitu dapat memutar bidang polarisasi. COntohnya asam amino alanin dengan rumus molekul CH(NH2)(COO)(CH3).
Reaksi Kimia Senyawa Karbon
Berikut ini beberapa reaksi umum yang terjadi pada senyawa karbon, antara lain:
Baca Juga : Sel Volta dan Penjelasannya
Contoh Soal Senyawa Karbon
1. Tentukan jenis alkohol dari senyawa-senyawa dibawah ini:
Pembahasan:
a. Jenis alkohol pada a, merupakan alkohol primer karena gugus – OH terikat pada C primer
b. Jenis alkohol pada b, merupakan alkohol sekunder karena gugus – OH terikat pada C sekunder
c. Jenis alkohol pada c, merupakan alkohol sekunder karena gugus – OH terikat pada C sekunder
d. Jenis alkohol pada d, merupakan alkohol tersier karena gugus – OH terikat pada C tersier
2. Tulislah nama senyawa alkohol berdasarkan soal dibawah ini:
Pembahasan:
Berikut ini, rantai induk dan penomoran karbon berdasarkan soal diatas:
Nama senyawa: 2 – metil – 2 – butanol
Nama senyawa : 2,3 – dimetil – 1 – pentanol
Nama senyawa : 2,3 – dimetil – 2 – pentanol
Baca Juga : Korosi dan Penjelasannya
Demikian artikel mengenai Senyawa Karbon dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.