BENZENA

BENZENA DAN TURUNANNYA

Benzena adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki rumus molekul C₆H₆.

Struktur molekul benzena yang mendekati kebenaran pertama kali diusulkan oleh Frederich August Kekule

Yaitu sebuah hidrokarbon siklik.

Struktur kekule dari benzena

Penelitian lebih tentang benzena kemudian menemukan kenyataan bahwa ikatan-ikatan tak jenuh dari benzena tidak secara statis berada pada atom-atom karbon tertentu, tetapi elektron-elektron p terdelokalisasi (tersebar) secara merata di seluruh atom karbon yang dimiliki benzena, sehingga diusulkan struktur resonansi dari struktur Kekule.

< ===> 

Walau digambarkan sebagai struktur yang memiliki ikatan rangkap 2 pada benzena reaksi adisi sangat sulit terjadi, sebaliknya benzena sangat mudah mengalami reaksi subtitusi (pergantian atom), dimana atom H pada benzena diganti oleh atom/gugus atom yang lain.

Reaksi Subtitusi pada benzena menghasilkan senyawa-senyawa 

Penomoran pada struktur benzena

Senyawa turunan benzena dengan 2 tahap subtitusi, memiliki 3 (tiga) keisomeran posisi :

Penamaan Senyawa turunan Benzena :

Pada senyawa turunan benzena dengan 2 tahap subtitusi, maka penamaan dapat dilakukan berdasarkan penomoran rantai karbon.

Jika gugus cabang lebih dari satu jenis , maka pemilihan cabang yang dipilih sebagai rantai utama mengikuti priorotas : 

Semakin kekanan semakin lemah.

Contoh :

Pada senyawa turunan benzena dengan 3 tahap subtitusi

Sifat Kimia Benzena

1. Reaksi Halogenasi

      Pada reaksi halogenasi, atom H digantikan oleh atom halogen, seperti Br, Cl, dan I. Pereaksi yang digunakan adalah gas Br2, Cl2, dan I2  dengan katalisator besi(III) halida. 

2. Reaksi Nitrasi

Pada reaksi nitrasi, atom H digantikan oleh gugus nitro (NO2). Pereaksi yang digunakan adalah asam nitrat pekat (HNO3) dengan katalisator asam sulfat pekat (H2SO4

3. Reaksi Sulfonasi

Pada reaksi sulfonasi, atom H digantikan oleh gugus sulfonat SO3H). Pereaksi yangdigunakan adalah asam sulfat berasap (H2SO4 + SO3) pada suhu 40 °C.

4. Reaksi Alkilasi

Pada reaksi alkilasi, atom H digantikan oleh gugus alkil (CnH2n+1). Pereaksi yang digunakan adalah alkil halida dengan katalisator aluminium klorida (AlCl3).

MANFAAT TURUNAN BENZENA

1. Manfaat fenol

Fenol digunakan dalam pembuatan karbol/lisol yaitu sebagai desinfektan atau pembunuh kuman pada bahan pembersih lantai, sebagai bahan pembuatan pelarut pada pemurnian minyak pelumas, sebagai bahan pembuat zat warna, dan bahan dasar plastic bakelit. 

Dalam bentuk resin, fenol dimanfaatkan untuk mengawetkan kayu, membuat konstruksi bangunan, dan juga digunakan dalam industry sepeda motor

2. asam benzoate & natrium benzoate

Asam benzoate dan garamnya (natrium benzoate) dimanfaatkan sebagai pengawet untuk mencegah pertumbuhan bakteri pada makanan dan minumann ringan

3. nipagin dan nipasol

Nipagin dan nipasol memberikan manfaat yang sama seperti halnya asam benzoate dan natrium benzoate yang sebagai bahan pengawet

4. Butyl hidroksi toluene (BHT) dan butyl hidroksi anisol (BHA)

butyl hidroksi toluene (BHT) dan butyl hidroksi anisol (BHA) digunakan sebagai zat antioksidan untuk mencegah bau tengik pada minyak goreng dan mentega.

5. asam asetilsalisilat (asetosal/aspirin)

Asam asetilsalisilat dikenal juga sebagai aspirin atau asetosal dimanfaatkan sebagai zat analgesic (penghilang rasa sakit) dan zat antipiretik (zat penurun panas). Aspirin banyak digunakan pada obat sakit kepala, sakit gigi, dan deman. Aspirin ternyata juga bisa dimanfaatkan sebagai obat penyakit jantung.

6. Parasetamol/asetaminofen

Parasetamol atau asetaminofen memiliki khasiat yang hampir sama dengan aspirin yaitu sebagai analgesic dan antipiretik serta lebih aman bagi lambung.

7. Aniline (fenil amina/amino benzene)

Aniline atau fenil amina digunakan sebagai bahan dasar pembuatan zat warna, obat-obatan, bahan bakar roket, dan juga bahan peledak.

8. zat warna azo

Zat warna azo merupakan pewarna sintetik yang dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu pewarna tekstil dan pewarna makanan.

9. Nitro benzene

Nitro benzene digunakan sebagai bahan pembuatan aniline dan parfum pada sabun.

10. Trinitro toluene (TNT)

Trinitro toluene digunakan sebagai bahan peledak karena mudah mengalami autooksidasi.

11. Trinitro benzene (TNB)

Sama seperti trinitro toluene, trinitro benzene juga dimanfaatkan sebagai bahan peledak dan kekuatannya lebih besar daripada TNT.

REAKSI REDOKS DAN ATURAN BILANGAN OKSIDASI

بِسْمِ اللّٰهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحِيْمِ

 Petunjuk Pembelajaran 

• Pelajari Materi  Reaksi Redoks dan aturan Bilangan Oksidasi dibawah ini ( salin/catat materinya pada catatan buku kimia 

Materi

Konsep reaksi reduksi dan oksidasi mengalami perkembangan dari masa ke masa sesuai cakupan konsep yang dijelaskan.

1. Reaksi redoks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan oksigen

                Oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen. Contoh: Perkaratan besi (Fe). 

                   

           Reduksi adalah reaksi pelepasan atau pengurangan oksigen. Contoh: Reduksi bijih besi dengan CO. 

2. Reaksi redoks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan / penerimaan elektron

    Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron. 

    Contoh: (setengah reaksi oksidasi).

  

    Reduksi adalah reaksi pengikatan atau penerimaan elektron. 

    Contoh: (setengah reaksi reduksi). 

Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan  dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron  maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut konsep  ini,  jika  dalam  reaksi  bilangan  oksidasi  atom  meningkat  maka atom  tersebut  mengalami  oksidasi.  Sebaliknya,  jika  bilangan  oksidasinya turun  maka  atom  tersebut  mengalami  reduksi.

Untuk  mengetahui  suatu  reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan oksidasi maka perlu diketahui bilangan oksidasi dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun  hasil  reaksi.

Berdasarkan  diagram  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa:

Atom  S  mengalami  kenaikan  biloks  dari  +4  menjadi  +6,  peristiwa ini  disebut  oksidasi; atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi –2, peristiwa ini disebut  reduksi. Dengan  demikian,  reaksi  tersebut  adalah  reaksi  redoks.

Oleh  karena molekul  O₂ menyebabkan  molekul  SO₂ teroksidasi  maka molekul  O₂ adalah  oksidator.  Molekul  O₂ sendiri  mengalami  reduksi  akibat  molekul SO₂ sehingga  SO₂ disebut reduktor.

     Reduktor atau pereduksi adalah senyawa yang menyebabkan senyawa lain mengalami reduksi (dia sendiri mengalami oksidasi)

    Oksidator atau pengoksidasi adalah senyawa yang menyebabkan senyawa lain mengalami oksidasi (dia sendiri mengalami reduksi)

contoh:

       jadi:

             Zn sebagai pereduksi/reduktor

             HCl sebagai pengoksidasi/oksidator

Reaksi autoredoks atau disproporsionasi adalah reaksi redoks di mana satu unsur/atom mengalami reaksireduksi dan oksidasi sekaligus

Contoh:

      Jadi:

             Cl mengalami reduksi dan oksidasi

Tapi, reaksi autoredoks atau disproporsionasi bukan hanya seperti reaksi di atas. Dapat juga seperti reaksi di bawah ini:

      Kalau reaksi pertama 1 menjadi 2, sedangkan pada reaksi kedua 2 menjadi 1.

3. Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi

1. Bilangan oksidasi unsur bebas = 0 (O₂ , H₂ ,  N₂ , Cl₂ , Br₂ dll )

2. Bilangan oksidasi logam dalam senyawa = valensi logam ( gol I A = +1 ,

    Gol II A  = +2 ) (contoh ; K₂SO₄  , maka bilok K = +1 )

3. Bilangan oksidasi O dalam senyawa = - 2, kecuali dalam peroksida = - 1
      (BaO₂ =  bilok O = -1 )

4. Bilangan oksidasi H dalam senyawa = + 1,  ( H₂SO₄  , maka bilok H = +1 )
    kecuali pada hidrida = - 1 (NaH  , maka bilok H = -1 )

5. Bilangan oksidasi ion = muatan ion  (Mg²⁺  = +2 )

6. Jumlah bilangan oksidasi semua unsur  pada senyawa ion = muatan ion
    (SO₄ ^-2 , maka biloks SO₄ ^-2  = -2 )

7. Jumlah bilangan oksidasi semua unsur  pada senyawa = 0
    {H₂SO₄  , maka bilok H₂SO₄ = 0 )

8. Bilangan oksidasi Unsur golongan B  tergantung anion yang diikatnya. Maka harus diionisasikan dulu {CuSO₄  , Cu²⁺  + SO₄ ^-2   maka biloks Cu = +2 

Contoh soal  1:

Tentukan bilangan oksidasi unsur N dalam HNO₃

Penyelesaian:

Dari soal ada 3 unsur H,N dan O, maka dua unsur sudah di ketahui dari aturan.

•          biloks H = +1

•           biloks O = - 2

•           bilok HNO₃ = 0

Maka Rumusnya ;

•         1.biloks H + 1.biloks N + 3 biloks O = 0

•         1 + biloks N + 3( -2 ) = 0

•         biloks N  = +6-1 = +5

Contoh Soal 2 ;

Tentukan bilangan oksidasi unsur N dalam Fe₂(SO₄)₃

Penyelesaian:

Dari soal ada 3 unsur Fe,S dan O, maka dua unsur sudah di ketahui dari aturan.

•             biloks Fe = +3 (  Fe⁺³    +  PO4^-3  )

•             biloks O = - 2

•             bilok Fe₂(SO₄)₃ = 0

Maka rumusnya

•         2.biloks Fe + 3.biloks S + 12. biloks O = 0

•         2.( +3) +  3. biloks S  +  12. (-2) = 0

•         +6  + 3. biloks S  - 24 = 0

•         3. biloks S  = -6  + 24

•         biloks S = + 18 / 3 = +6

اَلْحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ الْعٰلَمِي