Gugus Fungsi

Gugus Fungsional Senyawa Karbon- Pada abad ke-18 diketahui senyawa hidrokarbon hanya

dapat diperoleh dari makhluk hidup sehingga senyawa hidrokarbon disebut senyawa organik. Di

Kelas X Anda telah belajar sifat khas atom karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon dan

atom-atom lain selain atom hidrogen. Sifat inilah yang menjadikan senyawa karbon melimpah di

alam dengan berbagai sifat fisika dan sifat kimia. Senyawa hidrokarbon memiliki sifat tertentu

akibat adanya atom selain atom karbon dan hidrogen di dalamnya. Atom-atom tersebut

dinamakan gugus fungsional senyawa hidrokarbon.

Gugus fungsional pada senyawa hidrokarbon tersebut berperan penting dalam kereaktifannya

terhadap senyawa atau atom lain. Oleh karena itu, para Kimiawan banyak mensintesis senyawa

hidrokarbon yang mengandung gugus fungsi berbeda-beda untuk dimanfaatkan dalam berbagai

aplikasi. Kosmetik untuk wanita, cuka yang digunakan pada makanan, dan pengawet bahan

biologis merupakan contoh aplikasi zat yang mengandung senyawa hidrokarbon dengan gugus

fungsi yang berbeda. Apa sajakah gugus fungsi senyawa hidrokarbon tersebut?

Atom karbon, di samping memiliki kemampuan berikatan dengan atom karbon lain, juga dapat

berikatan dengan atom unsur-unsur lain. Dalam hidrokarbon, atom karbon dapat berikatan

dengan atom hidrogen membentuk senyawa hidrokarbon. Selain itu, atom karbon dapat juga

berikatan dengan atom-atom lain, seperti oksigen, nitrogen, fosfor, belerang, dan halogen. Atom

atau gugus atom yang terikat pada senyawa hidrokarbon dapat menentukan sifat-sifat senyawa

karbon. Atom atau gugus karbon tersebut lebih reaktif dari yang lainnya, dinamakan gugus

fungsi. Dengan kata lain, gugus fungsi adalah bagian reaktif dari senya a karbon yang

menentukan sifat fisika dan kimia senyawa karbon. Jika atom halogen (F, Cl, Br, I) terikat pada

senyawa hidrokarbon maka senyawa yang terbentuk akan memiliki sifat-sifat fisika dan kimia

yang ditentukan oleh gugus tersebut. Perhatikan Tabel 6.1.

Tabel 6.1 Gugus Fungsional Senyawa Karbon

Gugus Fungsi Rumus umum Nama

R–X Haloalkana

R–OH Alkohol

R–O–R’ Eter

R–CHO Aldehid

R–CO–R’ Keton

R–COOH Asam karboksilat

R–COO–R’ Ester

RNH2 Amina

Tabel tersebut menunjukkan beberapa gugus fungsi, rumus umum dengan R yang menyatakan

residu dari hidrokarbon, dan nama kelompok senyawa karbon yang dibentuknya. Selain

menentukan tata nama senyawa karbon secara bersistem (IUPAC), gugus fungsi juga

menentukan sifat fisika dan sifat kimia senyawa bersangkutan. Berbagai reaksi kimia senyawa

karbon ditentukan oleh gugus fungsi. Sebagian besar reaksi senyawa karbon merupakan

perubahan gugus fungsi menjadi gugus fungsi lain. Dengan demikian, gugus fungsi memiliki

peran penting dalam mempelajari senyawa karbon dan reaksi senyawa karbon. Alkohol adalah

senyawa karbon yang memiliki gugus hidroksil (–OH). Haloalkana adalah senyawa karbon yang

mengikat atom halogen. Atom halogen ini menggantikan posisi atom hidrogen. Eter adalah

senyawa karbon yang memiliki gugus alkoksi (–O–). Berikut beberapa struktur senyawa alkohol,

haloalkana, dan eter.

Gambar 5.1 Struktur kimia dari sebagian senyawa alkohol

Gambar 5.2 Pada senyawa haloalkana, atom halogen menggantikan atom hidrogen.

Gambar 5.3 Struktur kimia dari sebagian senyawa eter

Gugus fungsi yang dimiliki keton dan aldehid dinamakan gugus karbonil, yaitu gugus fungsi

yang terdiri atas atom oksigen yang berikatan rangkap dengan atom karbon. Jika gugus karbonil

tersebut diapit oleh dua atau lebih atom karbon, senyawa karbon tersebut dinamakan keton. Jika

gugus karbonil terletak di ujung rantai karbon, senyawa karbon seperti ini disebut aldehid.

Gambar 5.4 Senyawa aldehid memiliki gugus karbonil yang terletak di ujung rantai karbon.

Gambar 5.5 Senyawa keton memiliki gugus karbonil yang diapit atom-atom karbon.

Bagaimanakah dengan asam karboksilat dan ester? Asam karboksilat dan ester juga memiliki

gugus karbonil. Perbedaannya dengan keton dan aldehid adalah atom oksigen yang diikatnya

berjumlah dua. Satu atom oksigen berikatan ganda dengan atom karbon, sedangkan satunya

berikatan tunggal dengan atom karbon. Atom oksigen yang berikatan tunggal dengan atom

karbon, berikatan juga dengan atom hidrogen (untuk asam karboksilat), dan berikatan dengan

gugus alkil (untuk ester). Perhatikan struktur asam karboksilat dan ester berikut.

Gambar 5.6 Senyawa asam karboksilat memiliki gugus COOH yang terletak di ujung rantai

karbon.

Gambar 5.7 Pada senyawa ester, gugus alkil menggantikan atom hidrogen pada asam

karboksilat.

Tata Nama Senyawa Karbon

Sebelumnya, Anda telah mengetahui pengelompokan senyawa karbon berdasarkan gugus fungsi

yang dimilikinya. Anda juga telah mengetahui beberapa struktur kimia dari senyawa-senyawa

tersebut pada Gambar 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, dan 5.7. Tahukah Anda, cara memberi nama

senyawa-senyawa karbon tersebut? Penulisan nama senyawa karbon tidak jauh berbeda dengan

penulisan nama senyawa hidrokarbon golongan alkana. Untuk menyegarkan ingatan Anda

mengenai tata nama alkana, perhatikanlah contoh berikut.

Tentukanlah nama senyawa hidrokarbon berikut.

a. CH4

b. C2H6

c. C3H8

d. C4H10

Jawab

a. Struktur kimia CH4 dapat digambarkan sebagai berikut.

CH4 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 1 (meta).

Jadi, CH4 memiliki nama metana.

b. Struktur kimia C2H6 dapat digambarkan sebagai berikut.

CH3 – CH3

C2H6 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 2 (eta).

Jadi, C2H6 memiliki nama etana.

c. Struktur kimia C3H8 dapat digambarkan sebagai berikut.

CH3 – CH2– CH3

C3H8 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 3 (propa-).

Jadi, C3H8 memiliki nama propana.

d. Struktur kimia C4H10 dapat digambarkan sebagai berikut.

CH3 – CH2– CH2– CH3

C4H10 memiliki ikatan tunggal (-ana) dengan jumlah atom C sebanyak 4 (buta-).

Jadi, C4H10 memiliki nama butana.