8

SENYAWA AROMATIK DAN TURUNANNYA

MAKALAH

Disusun Guna Memenuhi Tugas

Mata Kuliah: Kimia Dasar 2

Dosen Pengampu: Atik Rahmawati, M.Si.

Disusun Oleh:

Ahmad Munif (0937)

Intan Rizqia Fajariah (113711025)

Joko Triyanto (113711027)

FAKULTAS TARBIYAH

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI WALISONGO

SEMARANG

2012

8

I. PENDAHULUAN

Rempah-rampah mempunyai peranan penting dalam perjalanana

sejarah.Perdagangan bahan-bahan ini sangat menguntungkan,

sebagaimana hasil alam lain,wangi-wangian atau senyawa aromatik

mempunyai struktur yang ralatif sederhana. Banyak diantaranya

mengandung 6 karbon yang tidak berubah sekalipun melalui

bermacam-macam tahap reaksi. Pada makalah ini, kami akan

membahas tentang benda- benda atau unsur- unsur kimia yang

berkaitan dengan senyawa aromatik atau benzena tersebut. Banyak

sekali hal yang sangat menarik yang perlu diketahui dan di pelajari

tentang senyawa aromatik. Michael Faraday dapat mengisolasi senyawa

benzena dari gas yang ditekan. Senyawa ini merupakan induk dari

kelompok senyawa aromatik. Nama aromatik digunakan bukan karena

aroma (bau) senyawanya melainkan karena sifat- sifatnya yang

istimewa.

II. RUMUSAN MASALAH

1. Apa yang dimaksud dengan senyawa aromatik dan bagaimana

strukturnya?

2. Apa saja turunan dari senyawa aromatik(benzena) dan tata namanya?

3. Bagaimana model resonansi benzena?

4. Bagaimana kestabilan benzena dan sifat fisika-kimianya ?

III. PEMBAHASAN

1. SENYAWA AROMATIK DAN STRUKTURNYA

Senyawa aromatik adalah merupakan golongan senyawa tidak jenuh,

Senyawa aromatik yang paling banyak adalah benzena dan

derivatnya (benzena tersubtitusi)1 benzena mempunyai rumus

molekul C6H6, dan termasuk dalam golongan senyawa hidrokarbon.

1 Marham Sitorus, Kimia Organik Umum, 2010 (Yogyakarta: Graha Ilmu) hal 75

8

Bila dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon lain yang

mengandung 6 buah atom karbon, misalnya heksana (C6H14) dan

sikloheksana (C6H12), maka dapat diduga bahwa benzena

mempunyai derajat ketidakjenuhan yang tinggi. Dengan dasar

dugaan tersebut maka dapat diperkirakan bahwa benzena memiliki

ciri-ciri khas seperti yang dimiliki oleh alkena. Perkiraan tersebut

ternyata jauh berbeda dengan kenyataannya, karena benzena tidak

dapat bereaksi seperti alkena (adisi, oksidasi, dan reduksi). Lebih

khusus lagi benzena tidak dapat bereaksi dengan HBr, dan pereaksi-

pereaksi lain yang lazimnya dapat bereaksi dengan alkena. Sifat-sifat

kimia yang diperlihatkan oleh benzena memberi petunjuk bahwa

senyawa tersebut memang tidak segolongan dengan alkena ataupun

sikloalkena.2

Persyaratan Senyawa Aromatik:

1. molekul harus siklik dan datar

2. memiliki orbital p yang tegak lurus pada bidang cincin

(memungkinkan terjadinya delokalisasi elektron pi).

3. memiliki orbital p yang tegak lurus pada bidang cincin

(memungkinkan terjadinya delokalisasi elektron pi)

a) Aturan Huckel

Dalam tahun 1931 seorang ahli kimia Jerman Erich

Huckel,mengusulkan bahwa untuk menjadi aromatik suatu

senyawa datar,monosiklik (satu cincin) harus memilki elketron pi

sebanyak 4n + 2, dengan n adalah sebuahn bilangan bulat.

Menurut aturan Huckel, suatu cincin dengan elektron pi sebanyak

2,6,10 atau 14 dapat bersifat aromatik, tetapi cincin dengan 8 atau

12 elektron pi, tidak dapat. Siklooktatetraena (dengan 8 elektron

pi) tidak memenuhi aturan Huckel untuk aromatisitas.

Mengapa dengan 6 atau 10 elektron pi bersifat

aromatik,sedangkan 8 elektron pi tidak ?

2 Harold Hart, Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat, 1983 (Jakarta: Erlangga) hal 91

8

Agar bersifat aromatik, semua elektron pi harus

berpasangan,sehingga dimungkinkan overlapping (tumpang

tindih) yang optimal sehingga terjadi delokalisasi sempurna.

     Seandainya siklooktatetraena datar dan memiliki sistem pi yang

serupa dengan sistem pi benzena,maka orbital π1,π2, dan π3 akan

terisi dengan enam elektron pi. Dua elektron pi sisanya masing-

masing akan menempati orbital berdegenerasi π4 dan π5 (aturan

Hund).Maka tidak semua elektron pi akan berpasangan dan

tumpang tindih tidak akan maksimal. Jadi sikooktatetraena tidak

akan bersifat aromatik.

b) Ion Siklopentadiena

Adalah suatu diena konjugasi dan tidak aromatik.Alasan utama

mengapa tidak aromatik adalah bahwa satu atom karbonnya

adalah sp3,tidak sp2.Karbon sp3 ini tidak mempunyai orbital p un

tuk ikut berikatan pi,tetapi bila diambil satu ion hidrogen dari

dalam siklopentadiena maka hidrodisasi karbon tersebut akan

berubah menjadi sp2 dan akan memiliki orbital p yang berisi

sepasang elektron.

Semua atom karbon dari kation siklopentadiena juga akan bersifat

sp2.

Apakah salah satu atau kedua ion ini bersifat aromatik? Masing-

masing ion memiliki lima orbital molekul π (terbentuk dari lima

orbital p,satu per karbon).Anion siklopentadiena dengan enam

elektron pi (4n+), mengisi tiga orbitalnya dan semua elektron pi

ini berpasangan. Maka anion itu bersifat aromatik. Tetapi kation

itu hanya mempunyai empat elektron (4n) yang harus mengisi

tiga orbital.Maka elektron pi ini tak akan semuanya

berpasangan.Jadi kation itu tidak bersifat aromatik.3

3 Ralph J. Fessenden dan Joan S. Fessenden, Kimia Organik, 1982 (Jakarta : Erlangga) hal 464-465

8

4. pada bidang cincin (memungkinkan terjadinya delokalisasi

elektron pi).

5. memiliki orbital p yang tegak lurus pada bidang cincin

(memungkinkan terjadinya delokalisasi elektron pi).

2. REAKSI SENYAWA TURUNAN AROMATIK(BENZENA) DAN

TATANAMA SENYAWA AROMATIK

A. Reaksi Terhadap Senyawa Turunan Benzena

Reaksi terhadap benzena dan turunannya adalah derivatisasi yitu

bertujuan untuk mensintesa derivatnya. Walaupun beberapa turunan

benzena terdapat di alam seperti sinamaldehid pada kulit kayu manis

dan eugenol pada minyak cengkeh akan tetapi jumlahnaya terbatas

sehingga untuk memenuhi kebutuhan dilakukan sintesa.

Ikatan rangkap pada benzena tidak menagalami reaksi adisi

sebagaimana alkena tetapi cincin benzena mengalami raeksi subtitusi

elektrofilik (SE). Elektrofilik berarti suak elektron (spesi yang

bermuatan positif atau mempunyai orbital kosong. Cincin benzena kaya

akan elektron sehingga sangat reaktif terhadap elektrofil. Berikut

beberapa jenis reaksi subtitusi elektrofilik yang dapat terjadi pada

cincin benzene.4

a. Halogenasi

Pereaksi adalah halogen (X2) dengan elektrofil ion halonium (X+) ,

dengan pereaksi umum adalah adalah Cl2 (klorinasi) dan Br2

(brominasi). Katalisator yang digunakan adalah AlX3 atau FeX3

dengan X yang umum adalah Cl dan Br. Secara umum tahapan

reaksi pembentukan reaksi elektrofil adalah sebagai berikut :

X2 + AlX3/FeX3 X+ + Al-X4/Fe-X4

b. Nitrasi

Pereaksi adalah asam nitrat (HNO3) dengan katalisator asam sulfat

(H2SO4) dengan reaksi pembentukan elektrofil adalah sebagai

berikut :

4 Ibid hal 77

8

HNO3 + H2SO4 NO2+ + HSO4

- + H2O

c. Alkilasi

Pereaksi adalah alkil halida (R-X) dengan katalisator AlX3 atau FeX3

dengan reaksi pembentukan elektrofil adalah sebagai berikut :

R – X + AlX3/FeX3 R+ + Al-X4/Fe-X4

d. Asilasi

O

‖‖

Pereaksi adalah halida asam (R-C – X) Pereaksi adalah halida asam

(R-C – X) dengan katalisator AlX3 atau FeX3 dengan reaksi

pembentukan elektrofil adalah sebagai berikut. Reaksi ini juga

dikenal sebagai reaksi Friedel – Crafts (FC)

O O

‖‖ ‖‖

R - C – X + AlX3/FeX3 R – C + Al-X4/Fe-X4

e. Sulfonasi

Pereaksi adalah asam sulfat (H2SO4) berasap dengan reaksi

pembentukan elektrofil adalah sebagai berikut :

H2SO4 SO3 + H2O. 5

B. Tata Nama Senyawa Benzena

Semua senyawa yang mengandung cincin benzena digolongkan

sebagai senyawa turunan benzena. Penataan nama senyawa turunan

benzena sama seperti pada senyawa alifatik, ada tata nama umum

(trivial) dan tata nama menurut IUPAC yang didasarkan pada sistem

penomoran.6 Dengan tata nama IUPAC, atom karbon dalam cincin

yang mengikat substituen diberi nomor terkecil. Menurut IUPAC,

benzena dengan satu substituen diberi nama seperti pada senyawa

alifatik, sebagai gugus induknya adalah benzena.

5 Ibid hal 78-79

6 Ibid hal 76

8

Benzena dengan gugus alkil sebagai substituen, diklasifikasikan

sebagai golongan  arena. Penataan nama arena dibagi ke dalam dua

golongan berdasarkan panjang rantai alkil. Jika gugus alkil

berukuran kecil (atom C6) maka gugus alkil diambil sebagai

substituen dan benzena sebagai induknya.

Jika gugus alkil berukuran besar (atom C6) maka benzena

dinyatakan sebagai substituen dan alkil sebagai rantai induknya.

Benzena sebagai substituen diberi nama  fenil– (C6 H5–, disingkat –

ph).

Benzena dengan dua gugus substituen diberi nama dengan awalan:

orto– (o–), meta– (m–), dan para– (p–). rto– diterapkan terhadap

substituen berdampingan (posisi 1 dan 2), meta– untuk posisi 1 dan

3, dan para– untuk substituen dengan posisi 1 dan 4.

Jika gugus substituen sebanyak tiga atau lebih, penataan nama

menggunakan penomoran dan ditulis secara alfabet. Nomor terkecil

diberikan kepada gugus fungsional (alkohol, aldehida, atau

karboksilat) atau gugus dengan nomor paling kecil.

Sedangkan jika terdapat tiga substituen atau lebih pada cincin

benzena, maka sistem o, m, p tidak dapat diterapkan lagi dan hanya

dapat dinyatakan dengan angka.

Semua senyawa aromatis berdasarkan benzen, C6H6, yang memiliki

enam karbon. Setiap sudut dari segienam memiliki atom karbon

yang terikat dengan hidrogen.

1.      Kasus dimana penamaan didasarkan pada benzen.

a.      Klorobenzen

Ini merupakan contoh sederhana dimana sebuah halogen

terikat pada cincin benzen. Penamaan sudah sangat jelas.

Penyederhanaannya menjadi C6H5Cl. Sehingga dapat dinamakan

fenilklorida.

8

b.      Nitrobenzen

Golongan nitro, NO2, terikat pada rantai benzen. Formula

sederhananya C6H5NO2.

c.       Metilbenzen

Satu lagi nama yang jelas. Benzen dengan metil terikat

padanya. Golongan alkil yang lain juga mengikuti cara penamaan

yang sama. Contoh, etilbenzen. Nama lama dari metilbenzen adalah

toluene. Formula sederhananya C6H5CH3.

d.      (Klorometil)benzen

Variasi dari metilbenzen dimana satu atom hidrogen

digantikan dengan atom klorida. Perhatikan tanda dalam kurung,

(klorometil) . Ini agar dapat dimengerti bahwa klorin adalah bagian

dari metil dan bukan berikatan dengan  cincin. Jika lebih dari satu

hidrogen digantikan dengan klorin, penamaan akan menjadi

(diklorometil)benzena atau (triklorometil) benzen.

e.    asam benzoik (benzenacarboxylic acid)

8

Asam benzoik merupakan nama lama, namun masih umum

digunakan lebih mudah diucapkan dan ditulis. Apapun sebutannya

terdapat asam karboksilik, -COOH, terikat pada cincin benzen.7

3. MODEL RESONANSI BENZENA

Model Kekule untuk struktur benzena, hampir benar, tetapi

tidak seluruhnya benar. Kita mengenal struktur Kekule bahwa dua

struktur Kekule untuk benzena berbeda hanya dalam susunan

elektronnya ; Semua atom mempunyai kedudukan yang sama pada

kedua struktur tersebut. Ini adalah tepat seperti halnya

resonansi.Untuk mengungkapkan model benzena dengan cara lain,

sebagai hibrida resonansi, benzena lebih mantap dibandingkan atom

penyumbangnya,maka model kekule untuk mendeskripsikannya

yaitu :

Panjang ikatan karbon-karbon pada benzena adalah sama, yaitu:

pertengahan antara panjang ikatan tunggal dan ikatan rangkap.

Panjang  ikatan rangkap C = C adalah 1,34 Å  ikatan tunggal  C – C

adalah 1,53 Å.

Apabila benzena dianggap mempunyai 3 ikatan rangkap dan 3 ikatan

tunggal seperti pada struktur Kekulé, maka akan didapati 3 ikatan

yang pendek (1,34 Å) dan 3 ikatan yang  panjang (1,53 Å). Akan

tetapi analisis dengan difraksi sinar-X menunjukkan bahwa panjang

ikatan C – C pada benzena sama, yaitu 1,39 Å.8

7 http://tuanpitri.com/tag/makalah-senyawa-

aromatik,pitria,16/05/2009

8 Harold Hart, Op cit hal 93-94

8

4. KESTABILAN BENZENA DAN SIFAT FISIKA-KIMIA NYA

a. Kestabilan Benzena

Berbeda dengan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan

rangkap lainnya, benzena tidak mudah mengalami reaksi adisi

Reagen Sikloheksena Benzena

KMnO4 encer Terjadi oksidasi, cepat Tidak bereaksi

Br2/CCl4 (dlm

gelap) Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksi

HI Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksi

H2 + Ni

Terjadi hidrogenasi,

25oC,

20 lb/in.2 

Terjadi hidrogenasi,

lambat,

100-200oC, 1500

lb/in.2 

Kestabilan  cincin benzena secara kuantitatif dapat dilihat dari panas

hidrogenasi dan pembakarannya.

Panas hidrogenasi dan pembakaran benzena lebih rendah dari pada

harga perhitungan.

b. Sifat Fisika dan Kimia nya

8

Sifat Fisik:

Zat cair tidak berwarna.

Memiliki bau yang khas.

Menguap.

Benzena digunakan sebagai pelarut.

Tidak larut dalam pelarut polar seperti air air, tetapi larut

dalam pelarut yang kurang polar atau nonpolar, seperti eter dan

tetraklorometan.

Larut dalam berbagai pelarut organik.

Benzena dapat membentuk campuran azeotrop dengan air.

Densitas : 0,88.

Sifat Kimia:

Bersifat bersifat toksik-karsinogenik (hati-hati menggunakan

benzena sebagai pelarut, hanya gunakan apabila tidak ada alternatif

lain misalnya toluene).

Merupakan senyawa nonpolar.

Tidak begitu reaktif, tapi mudah terbakar.

Lebih mudah mengalami reaksi substitusi dari pada adisi.9

No. Nama Titik Leleh Titik Didih

1 BENZENA 5,5 80

2 TOLUENA - 95 111

3 o-XILENA - 25 144

4 m-XILENA - 48 139

5 p-XILENA 13 138

9 Ralph J. Fessenden dan Joan S. Fessenden, Op cit hal 454-455

8

IV. PENUTUP

   Kesimpulan

Kesimpulan dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa

senyawa benzena yang mempunyai enam atom karbon (C)

dan mempunyai derajat ketidakjenuhan yang tinggi. Senyawa

benzena memiliki tiga buah ikatan tunggal dan rangkap dan

membentuk cincin yangikatannya berselang-seling. Senyawa

benzena dan turunannya termasuk senyawa aromatik yang

dulu dikarenakan aromanya dan sekarang dapat ditentukan

oleh struktur dan sifat fisika kimianya. Ikatan rangkap pada

benzena berbeda dengan ikatan rangkap pada alkena, karena

ikaan rangkap pada benzena tidak mengalami reaksi adisi.

Menurut Friedrich August Kekule, keenam atom karbon pada

benzena tersusun secara siklik membentuk segienam

beraturan dengan sudut ikatan masing-masing 120°. ikatan

karbon-karbon pada molekul benzena berada di antara ikatan

rangkap dua dan ikatan tunggal karena terkonjugasi. Di

samping benzena dan turunannya, ada beberapa jenis

senyawa lain yang menunjukkan sifat aromatik, yaitu

mempunyai ketidakjenuhan tinggi dan tidak menunjukkan

reaksi-reaksi seperti alkena. Pada umumnya benzena

digunakan sebagai pelarut dan namun ada juga yang

berfungsi sebagai obat, pengawet makanan dan sebagainya.

Sedang dampak senyawa benzena karena sangat beracun

dapat menyebabkan kanker bahkan kematian apabila terhirup

dengan konsentrasi tinggi.

8

Daftar Pustaka

1. 2. Fessenden,Ralph J. Dan Joan S. Fessenden, 1982, Kimia Organik,

Jakarta: Erlangga.

2. Tim Dosen Universitas Airlangga, 2009, Senyawa Organik,

Surabaya: Universitas Airlangga.

3. http://id.wikipedia.org

4. http://tuanpitri.com/tag/makalah-senyawa-aromatik

5. Sitorus,Marham, 2010, Kimia Organik Umum, Yogyakarta : Graha

Ilmu

6. Sarker,Satyajit D dan Lutfun Nahar, 2007, Kimia Untuk Mahasiswa

Farmasi, Yogyakarta : Pustaka Pelajar