Asam Basa

Netti Herawati Halik

Efek Induktif

Pergeseran elektron secara permanen sepanjang cincin terjadi jika atom atau gugus dengan kelektronegatifan yang berbeda dengan atom karbon cincin disebut efek induksi. Elektron tertarik ke arah Cl, disebut juga -I

Efek induktif

• Jika kelektronegatifan atom atau gugus yang terikat pada rantai karbon lebih kecil dari atom karbon, maka pergeseran elektron menjauhi gugus sepanjang rantai, yang dikenal sebagai efek induksi (+I)

Efek induktif

• Efek induktif merupakan efek permanen dan menurun dengan cepat seiring pertambahan jarak dari sumber.

• Beberapa gugus yang menunjukkan efek induktif

• – I effect: –NO2 > –F > –Cl > –Br > –I > –OCH3 > –C6H5

• + I effect: –C(CH3)3 > –C(CH3)2 > –C2H5 > –CH3

Induksi-----Kestabilan

Penyebaran muatan

H3C

C CH3

H3C

+

+

++

Hiperkonyugasi-kestabilan

Efek sterik

Induksi – Resonansi-Kereaktifan

Efek induktif

• Efek induktif dapat menjelaskan perbedaan antara kekuatan asam antara etilamina (pKa ~ 40) dan amonia (pKa ~ 33).

• Nilai pKa menunjukkan bahwa keasaman amonia lebih kuat dari etilamina. Pada kasus ini efek induksi adalah efek pendorong elektron.

• Gugus alkil pada etilamina meningkatkan muatan negatif basa konyugasi , sehingga mendestabilisasinya, membuat etilamina lebih lemah keasamannya dibanding amonia

Efek induktif

-Suatu asam yang memiliki gugus penarik elektron (-I) akan mempebesar keasamannyaCH3COOH pKa = 4,8 FCH2COOH pKa = 2,66

-Semakin besar keelektronegatifan gugus (-I) tersebut, makin kuat asamnya

FCH2COOH pKa 2,66 ClCH2COOH pKa 2,8

Efek Induksi

• Bandingkan• ClCH2COOH pKa 2,86

• Cl2CHCOOH pKa 1,30

• Cl3CCOOH pKa 0,65

Makin banyak gugus –I makin kuat keasaman

Efek induksi

Bandingkan

ClCH2COOH pKa 2,86

ClCH2CH2COOH pKa 4,00

Makin jauh letak gugus –I, maka pengaruhnya pada keasaman makin kecil

Efek Induksi

• Apabila suatu asam memiliki gugus penolak elektron (+I), maka asam tersebut akan berkurang keasamannya:

HCOOH pKa = 3,77 CH3COOH pKa = 4,8

• Makin kuat gugus +I makin besar kebasaanya, makin kecil keasamannya

-O2-CH2COOH pKa = 5,69 CH3CH2COOH pKa = 4,88

Efek induksi

• Makin banyak gugus +I tersebut, makin besar kebasaanya dan kecil keasamannya:

CH3COOH pKa = 4,8 (CH3)3COOH pKa = 5,05

• Makin jauh jarak gugus +I tersebut dari gugus COOH, makin besar keasamannya:

-O2C-CH2COOH pKa = 5,69 -O2C(CH2)4COOH pKa = 5,41

Suatu basa akan bertambah kuat jika memiliki gugus +I

NH3 CH3NH2 (CH3)2NH pKa 4,75 3,34 3,29

Sebaliknya akan berkurang bila memiliki gugus –I

pKa = 9,36NH2

Efek Mesomeri• Pengaruh mesomeri terhadap sifat

keasaman/kebasaan lebih besar daripada pengaruh induksi:

• Contoh:

pKa 4,2 4,58 4,08

COOHCOOH

OH

COOH

OH

Efek Mesomeri

• Ditinjau dari efek induksi (-I), as.p. hidroksibenzoat lebih kuat keasamannya dari pada as. Benzoat. Kenyataannya tidak demikian, bahkan sebaliknya. Ini disebabkan oleh efek mesomeri (+)

• ( -I, +M)

C

OH

O OH

C

OH

O O

H

Efek Mesomeri

• Mesomeri seperti ini tidak terjadi pada m.hidroksibenzoat

• Pada atom O terjadi muatan negatif pada struktur resonansi p.hidroksibenzoat, karenanya dapat terjadi interaksi dengan atom H, sehingga atom H tersebut sukar lepas membentuk ion H+

OHO

OH OH

OHO

Efek Mesomeri

• Hal serupa terjadi pada p.nitrofenol dan m.nitrofenol

pKa 10-10 6,5. 10-8 5,3. 10-9

N

O

ON

OO

OH OH OH

Efek Mesomeri• Ditinjau dari sudut induksi,seharusnya m.nitrofenol

memiliki keasaman lebih kuat daripada p.nitrofenol karena jarak ikatan m-nitrofenol lebih dekat.Tapi kenyataanya sebaliknya.Ini disebabkan oleh faktor mesomeri

• H mudah lepas

• (-I, -M)

N

OO

OH OH

N

O O

• Kenyataan juga menunjukkan bahwa kebasaan anilin jauh lebih besar daripada kebasaan benzilanilin:

• pKa 9,37 50000 x lebih kecil kebasaannya

NH2 CH2NH2

Efek Mesomeri• Ditinjau dari efek induksi (-I) hanya sedikit

perbedaanya, kenyataannya terlalu besar. Ini disebabkan oleh faktor efek mesomeri

ion anilin

NH2

H

NH2

Efek Ikatan Hidrogen• Ikatan hidrogen: antaraksi antara H yang terikat pada

unsur-unsur elektronegatif (O, N, F) dengan atom lain yang memiliki keelektronegatifan besar

• Ikatan hidrogen dapat terjadi secara intramolekular maupun antar molekul. Efek elektrostatik yang ditimbulkan pada jarak pendek ≈ 2 A

HO

CO2H

OH

CO2H

OCH3

CO2H

OH

CO2H

Efek Ikatan Hidrogen

•

• Ikatan O-H menjadi lemah, sehingga H mudah lepas. ??

• O-karbonil berkurang keelektronegatifannya, sehingga H mudah lepas. ??

O O

O

H

H

O

O

H

O

H

Efek Mesomeri

• Tidak mungkin ????

• Ikatan hidrogen mungkin terjadi, cincin khelat yang dibentuk cincin 5, perlu dipertimbangkan efek sterik

OH

O

O

H

C

O

OO

H

CH3

Efek Mesomeri• Berbeda dengan ikatan hidrogen dalam o-nitrofenol,

ikt. Hidrogen menyebabkan anion (basa konyugasi) o –nitrofenolat tidak dapat terjadi, akibatnya keasaman fenol-fenol ini hampir sama .

• pKa 6,8 x 10-8 6,5 x 10-8

O O

O

O

NO2

H H

Basa kuat ???

Mana yang lebih basa amina atau amida ??

Amina dan Amida

Efek Dielektrikum dan Efek Sterik• Hubungan dengan dielektrikum dengan keasaman

adalah:

• N = bilangan avogadro• D = tetapan dielektrikum• R = jarak antar ion-ion• E = muatan elektron

Efek Dielektrikum dan Efek Sterik

• persamaan ini disebut pers. Bjerrm

• HO2C-CH2-CO2H asam malonat 734

• 150x• as.dietil malonat 121.000C CO2HHO2C

C2H5

C2H5

Efek Dielektrikum dan Efek Sterik• Asam-asam teralkilasi mempunyai rongga yang

tetapan dielektrikumnya rendah, sehingga k1/k2 menjadi besar.

• Semakin tersubstitusi semakin kecil D-nya

• Disamping itu ada efek sterik kesesakan ruang sehingga menghalangi perputaran gugus untuk menghindar, akibatnya antaraksi gugus menjadi semakin besar.

H mana yang lebih asam?

Mana yang lebih asam??

Faktor resonansi