percobaan viii, permodelan molekul.doc

32
Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1 PERCOBAAN VIII Judul : PERMODELAN MOLEKUL SIKLOHEKSANA Tujuan : 1. Untuk memvisualisasikan bentuk molekul dari sikloheksana 2. Menghitung energi molekul tersebut beserta konformasinya Hari/ Tanggal : Selasa/ 16 Desember 2008 Tempat : Laboraturium Kimia FKIP Unlam Banjarmasin I. DASAR TEORI Stereokimia merupakan studi mengenai molekul- molekul dalam ruang tiga dimensi, yakni bagaimana atom- atom dalam sebuah molekul ditata dalam ruangan satu relatif terhadap yang lain. Tiga aspek stereokimia yang penting meliputi : Isomer geometrik yaitu bagaimana ketegaran ( rigidity) dalam molekul dapat mengakibatkan isomeri. Konformasi molekul, ialah bentuk molekul dan bagaimana bentuk ini dapat berubah. Kiralitas (chirality) molekul yaitu bagaimana penataan kiri atau kanan atom-atom disekitar sebuah atom karbon dapat mengakibatkan isomeri. 135 | Page

Upload: maisarahkimia12

Post on 06-Feb-2016

86 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

TRANSCRIPT

Page 1: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

PERCOBAAN VIII

Judul : PERMODELAN MOLEKUL SIKLOHEKSANA

Tujuan : 1. Untuk memvisualisasikan bentuk molekul dari

sikloheksana

2. Menghitung energi molekul tersebut beserta

konformasinya

Hari/ Tanggal : Selasa/ 16 Desember 2008

Tempat : Laboraturium Kimia FKIP Unlam Banjarmasin

I. DASAR TEORI

Stereokimia merupakan studi mengenai molekul-molekul dalam ruang tiga

dimensi, yakni bagaimana atom-atom dalam sebuah molekul ditata dalam ruangan

satu relatif terhadap yang lain. Tiga aspek stereokimia yang penting meliputi :

Isomer geometrik yaitu bagaimana ketegaran ( rigidity) dalam molekul

dapat mengakibatkan isomeri.

Konformasi molekul, ialah bentuk molekul dan bagaimana bentuk ini

dapat berubah.

Kiralitas (chirality) molekul yaitu bagaimana penataan kiri atau kanan

atom-atom disekitar sebuah atom karbon dapat mengakibatkan isomeri.

Atom-atom yang tergabung dalam suatu cincin tidak bebas berotasi

mengelilingi ikatan-ikatan sigma dari cincin itu. Rotasi mengelilingi ikatan-ikatan

sigma cincin akan memutus agar atom-atom atau gugus-gugus yang terikat,

melewati pusat cincin itu. Tetapi gaya tolak van der Waals menghalangi terjadinya

gerakan ini, kecuali jika cincin terdiri dari sepuluh atom karbon atau lebih.dalam

senyawa organic cincin yang paling lazim ialah cincin lma atau enam anggota.

Tiap atom karbon dalam cincin sikloheksana terikat pada atom-atom karbon

tetengganya dan juga pada dua atom gugus lainnya. Ikatan pada dua gugus lain ini

dinyatakan oleh garis-garis vertikal (garis pada bidang kertas). Suatu gugus yang

terikat pada ujung - atas garis vertikal dikatakan berada diatas bidang cincin dan

135 | P a g e

Page 2: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

gugus yang terikat pada ujung bawah garis vertikal itu dikatakan berada dibawah

bidang cincin.

Dalam perlambangan ini atom-atom hidrogen yang terikat pada cincin dan

ikatan-ikatan mereka tak selalu ditunjukkan.

Cara lain untuk menunjukkan bagaimana gugus-gugus terikat pada cincin

ialah dengan menggunakan baji (wegde) patah-patah untuk menunjukkan suatu

gugus dibawah bidang cincin dan suatu ikatan garis tebal atau suatu baji untuk

menyatakan bahwa suatu gugus berada diatasnya

Pemerian substituen sebagai berada “diatas bidang “ atau “dibawah

bidang” hanya benar untuk representasi suatu struktur. Suatu molekul dapat

jungkir balik dalam ruang dan pemerian itupun harus dibalik.

Suatu hal yang penting ialah bahwa dalam rumus-rumus diatas, gugus

metil dan gugus hidroksil berada dalam sisi –sisi yang berlawanan dari bidang

cincin. Bila dua ggugus berada dalam sisi berlawanan dai cincin, mereka adalah

trans; bila mereka berada dalam satu sisi, mereka adalah cis. Penandaan ini

analog langsung cis dan trans dalam alkena. Senyawa cis dan trans adalah isomer

geometrik satu sama lain.

Konformer Sikloheksana

Cincin sikloheksana, baik tunggal maupun dalam sistem cincin – terpadu

(puset-ringsystem; sistem-sistem cincin yang berkekuatan atom-atom karbon)

merupakan sistem cincin yang paling penting. Suatu cincin sikloheksana dapat

memiliki banyak bentuk, dan molekul sikloheksana tungal mana saja terus-

menerus berada dalam keadaan membengkok menjadi aneka ragam bentuk

(model-model molekul sangat berfaedah dalam memperagakan hubungan

berbagai konformasi ini). Sejauh ini baru dikemukakan bentuk kursi (chair form)

sikloheksana. Beberapa bentuk lain yang dapat dimiliki oleh sikloheksana sebagai

berikut:

136 | P a g e

Page 3: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Tak satupun dari konformasi-konformasi lain mempunyai struktur

hidrogen goyang yang diinginkan, seperti struktur dari bentuk(konformasi) kursi.

Hidrogen-hidrogen eklips, seperti dalam bentuk biduk, menambah energi

molekul. Gambar dibawah menunjukkan model dan proyeksi Newman (dari)

bentuk kursi dan biduk; hidrogen goyang dan eklips tampak jelas dalam

representasi ini.

137 | P a g e

Model-model molekul dan proyeksi-proyeksi Newman dari bentuk kursi dan biduk sikloheksana

Energi potensial relatif dari konformasi- konformasi sikloheksana

Page 4: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Persyaratan energi untuk interkonvensi (antar-ubahan) konformasi-

konformasi sikloheksana digambarkan dalam gambar diatas. Terlihat disini

bahwa bentuk kursi mempunyai energi rendah, sementara bentuk setengah - kursi

( yang mempunyai struktur yang hampir datar) mempunyai energi tinggi. Dapapt

diperkirakan bahwa sruktur sikloheksana bebentuk kursi dalam keadaan kapan

saja. Memeng telah dihitung bahwa sekitar 99,9% molekul sikloheksana berada

dalam bentuk kursi pada satu waktu kapan saja.

A. Subtituen ekuatorial dan aksial

Tiap karbon cincin ( dari ) sikloheksana mengikar dua atom hidrogen.

Ikatan pada salah satu hidrogen terletak dalam bidang cincin secara kasar.

Hidrogen ini disebut hidrogen ekuatorial. Ikatan hidrogen lain, sejajar dengan

sumbu tersebut; hidrogen ini disebut hidrogen aksial ( axial-menyumbu ). Tiap

atom karbon siklohesana memepunyai satu atom hidrogan ekuatorial dan satu

atom aksial.

138 | P a g e

sumbu

H aksial (sejajar sumbu)H ekuatorial (dalam bidang)

aksial

Page 5: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Sebuah gugus metil lebih meruah ( bulkier ) dari pada sebuah atom

hidrogen. Bila gugus metil dalam metilsikloheksana berada dalam posisi aksial,

makak gugus metil itu dan hidrogen- hidrogen aksial pada satu sisi cincin akan

saling menolak. Antaraksi antara gugus-gugus aksial, disebut antaraksi 1,3-

diaksial. Tolaka- menolak ini minimal bila gugus metil berada dalam posisi

ekuatorial. Jadi konformer dengan metil ekuatorial berenergi lebih rendah. Pada

temperatur kamar sekitar 95% molekul metilsikloheksana berada dalam

konfirmasi dimana gugus metil ekuatorial.

Bila gugus metil berada dalam posisi aksial (menyumbu), konformasi

cincin akan serupa dengan konformasi butanan dengan gugus-gugus metil yang

gauche.

Hubungan gauche dalam metilsikloheksana aksial:

Bila gugus metil berada dalam posisi ekuatorial, konformasi cincin serupa

konformasi butana dengan gugus metil yang anti.

139 | P a g e

Page 6: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Hubungan anti dalam metilsikloheksana ekatorial:

Butana gauche 0,9 kkal/mol kurang stabil dibandingkan butana anti.

Metilsikloheksana dengan satu gugus metil yang aksial 1,8 kkal/mol kurang stabil

dibandingkan dengan konformasi dimana gugus metilnya ekuatorial. Energi dua

kali energi butana ( 2 X 0,9 kkal/mol ) karena gugus metil aksial pada cincin

berantaraksi dengan dua atom hidrogen aksial ( satu pada karbon 3 dan satu pada

karbon 5 ).

Makin meruah gugus itu akan makin besar selisih antara konformer aksial

dan ekuatorial. Dengan perkataan lain, hampir dapat dipastikan bahwa substituen

besar pada cincin siklohesana mempunyai posisi ekuatorial. Bila ukuran

substituen itu mencapai ukuran t-butil, maka selisih energi itu menjadi sangat

besar. t-butil sikloheksana sering dikatakan “ beku” dalam konformasi dimana

gugus t-butil itu ekuatorial. Cincin itu tidak benar-benar beku, tetapi selisih energi

( 5,6 kkal/mol ) antara posisi ekuatorial dan aksial ( dari ) gugus t-butil berarti

bahwa pada tiap saat hanya 1 dari 10.000 molekul mempunyai gugus t-butil dalam

posisi aksial.

140 | P a g e

Butana anti

Page 7: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

B. Sikloheksana terdisubstitusi

Dua gugus yang disubstitusiakan pada satu cincin sikloheksana dapat

bersifar cis ataupun trans. Cincin – cincin tersubstitusi-cis dan –trans adalah

isomer-isomer geometrik dan tak dapapt saling-diubah satu menjadi yang lain

pada temperatur kamar ; meskipun demikian masing-masing isomer dapat

memiliki aneka ragam konformasi. Sebagai contoh perhatikan bentuk-bentuk

kursi (dari) cis- 1,2-dimetilsikloheksana.

Beberapa representasi berlainan dari cis-1,2 dimetilsikloheksana:

Karena senyawa ini adalah cis-isomer, maka kedua gugus metil itu harus

terletak pada satu sisi cincin, tanpa harus memperdulikan konformasinya. Dalam

tiap konformasi kursi yang dapat digambar, selalu satu metil aksial dan metil yang

lain ekuatorial. untuk tiap sikloheksana ter-cis 1,2-disubstitusikan, satu substituan

harus aksial dan substituen yang lain harus ekuatorial.

Bila cis-1,2-dimetilsikloheksana berubah dari satu konformer kursi ke

konformer kursi yang lain, kedua gugus metil itu membalik status ekuatorial-

aksial mereka.energi kedua konformer ini sama karena struktur dan pola ikatannya

identik. Oleh kerena itu , senyawa ini dijumpai terutama dalam dua konformasi

kursi, dengan perbandingan 50: 50.

141 | P a g e

Page 8: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Konformer cis-1,2 dimetilsikloheksana:

Dalam trans-1,2-dimetilskloheksana, gigiu-gugus metil berada pada sisi-

sisi berlawanan (dari) cincin. Dalam bentuk kursi dalam bentuk trans-isomer , satu

gugus harus terletak pada suatu ikatan “teratas “ , sementara satu gugus lain pada

suatu ikatan “terbawah “.

Beberapa representasi berlainan dari trans-1,2 dimetilsikloheksana:

Bagaimana juga gugus-gugus trans itu diperagakan, keduanya harus aksial

( a,a) atau keduanya akuatorial ( e, e). Tak ada cara lain bagi kedua gugus agar

trans dan 1,2 pada bentuk kursi sikloheksana, selain konformasi a,a dan e,e.

Konformer trans 1,2-dimetilsikloheksana:

142 | P a g e

Page 9: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Satu gugus metil tunggal menyukai posisi ekuatorial pada suatu cincin

sikloheksana. Dua gugus metil pada suatu cincin sikloheksana juga menyukai

posisi-posisi ekuatorial, jika dimumgkinkan. Dalam trans-1,2-

dimetilsikloheksana, konformer e,e merupakan konformer yang disukai, dengan

energi yang lebih rendah dari pada konformer a,a . konformer trans e,e ini pun

berenergi lebih rendah ( selisih 1,87 kkal/mol ) dibandingkan dengan konformer-

konformer senyawa –cis, yang harus a,e atau e,a.

Dalam sikloheksana ter- 1,2-disubtitusikan, trans-isomer lebih stabil dari

pada cis-isomer, karena kedua subtituennya dapat berposisi ekuatorial. tetapi bila

kedua substituen itu 1,3 satu terhadap yang lain pada suatu cincin sikloheksana,

maka cic-isomer lebih stabil dari pada trans-isomer, karena kedua isomer dalam

1,3-isomer, dapat berposisi ekuatorial. dalam trans-1,3-isomer, satu gugus

terpaksa berposisi aksial.

Cis-1,3-dimetilsikloheksana:

Trans-1,3-dimetilsikloheksana:

143 | P a g e

Page 10: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

II. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan :

1. Laptop

2. Printer

3. Scanner

4. Software Hyperchem

Bahan yang digunakan :

1. Kertas

2. Tinta

III. PROSEDUR KERJA

a. Sikloheksana bentuk kursi dan perahu

1. Membuat sikloheksana bentuk kursi dengan langkah-langkah sebagai

berikut :

- Masuk dalam program hyperchem 6 >.

- Menampilkan table periodic dengan cara klik build pada menu bar

kemudian pilih default element.

- Meng-klik pada lambang atom karbon C pada table periodik.

- Kemudian meng-klik pada daerah kerja hyperchem, membuat

sikloheksana dengan meng-klik pada setiap sudut segi enam.

° °

° °

° °

144 | P a g e

Page 11: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

- Kemudian menghubungkan titik-titik tersebut dengan cara

mengklik salah satu atom C , tahan dan lepas pada atom C yang

paling dekat dengannya. Begitu seterusnya sampai terbentuk segi

enam.

- Untuk menambahkan atom H serta membuat bentuknya agar sesuai

maka pilih menu Add H dan Model build pada menu build.

- Untuk membuat struktur batangnya saja klik display >>rendering

>> stieks >> OK.

- Kemudian memutar-mutar bentuk yang sudah ada dengan

menggunakan menu rotate out – of – plane maupun menu rotate in

plane sampai diperoleh konformasi kursi.

2. Membuat sikloheksana bentuk perahu dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

- Membuat sikloheksana bentuk kursi seperti pada langkah kerja 1.

- Setelah itu mengaktifkan multiple selection pada menu select.

- Meng-klik atom 1 – 2 dan 4 – 5.

- Memilih menu select >> name selection >> plane >>OK.

- Meng-klik kiri, tahan klik kanan, tahan, arahkan kursor sehingga

mengotaki separuh sikloheksana kursi.

145 | P a g e

Page 12: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

- Memilih menu edit >> refleks. Kemudian klik kanan pada area

kerja untuk men non-aktifkan selection, dan diperolehlah bentuk

perahu.

3. Melakukan optimasi struktur dengan cara pilih compute >> geometri

optimization >>

- Pada menu algorithm, pilih polka – ribieve.

- Pada menu RMS gradient of pilih 0,1 or 270.

- Pilih / tandai menu in vacou.

- Pada screen refresh period = 1

Pada langkah ini energi juga diperoleh.

4. Untuk lebih meyakinkan maka dilakukan lagi perhitungan energi

dengan cara, file >> start lagi >> beri nama >> set up >> ab initio >>

medium >> ok >> compute >> single point kalau sudah

selesai stop lagi.

5. Membandingkan energi antara konformasi sikloheksana bentuk kursi

dan perahu yang diperoleh dari langkah sebelumnya ( setelah di

optimasi ).

b. Subtituen ekuatorial dan aksial pada sikloheksana.

1. Membuat konformasi sikloheksana bentuk kursi.

2. Menghapus satu hidrogen (pada posisi aksial untuk metal

sikloheksana aksial dan pada posisi ekuatorial) dari suatu atom C.

146 | P a g e

Page 13: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

3. Menghapus dengan cara men-select atom yang akan dihapus

kemudian cut (simbol gunting) pada menu bar.

4. Menambahkan atom C pada posisi dihapusnya atom H (baik aksial

atau pun ekuatorial).

5. Menghubugkan dengan atom C yang H – nya dihapus.

6. Kemudian memilih menu build >> Add H dan model build.

7. Menghitung energi masing – masing.

8. Membandingkan energi antara konformasi sikloheksana bentuk kursi

dengan perahu.

IV. DATA PENGAMATAN

Molekul(struktur)

Visualisasi(dari dua sudut pandang)

Total energi(kkal/mol)

Sikloheksana (Ekuatorial)

-171460.3247061

147 | P a g e

Page 14: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Sikloheksana (Aksial)

-171453.8391855

Sikloheksana ( Perahu)

-146954.2826280

Sikloheksana ( Kursi)

-146965.7085730

V. ANALISIS DATA

1. Sikloheksana bentuk kursi dan perahu.

148 | P a g e

Page 15: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Dari data pengamatan dapat dilihat bahwa sikloheksana dapat mempunyai

dua konformasi, yaitu konformasi kursi dan konformasi perahu (biduk).

Visualisasi konformasi kedua sikloheksana tersebut yaitu:

Dari struktur-struktur di atas dapat dilihat bahwa struktur dari konformasi

kursi mempunyai struktur hidrogen goyang (anti), dimana atom-atom hidrogen

berada sejauh mungkin satu dari yang lain. Sehingga tolak-menolak atom-atom

hidrogen cenderung tidak ada.

Sedangkan pada konformasi sikloheksana bentuk perahu struktur

hidrogennya eklips, dimana atom-atom hidrogen saling berdekatan satu dengan

yang lain, sehingga menyebabkan terjadinya tolak-menolak antara atom-atom

hidrogen tersebut sehingga menambah energi molekulnya. Hal inilah yang

membuat konformasi sikloheksana bentuk perahu kurang stabil bila dibandingkan

dengan bentuk kursi.

Kestabilan konformasi sikloheksana juga dapat dilihat dari besarnya energi

tiap molekul dari kedua bentuk atau konformasinya. Dimana konformasi

sikloheksana bentuk kursi memiliki energi molekul yang lebih rendah (8,1678

kkal/mol) dibandingkan dengan energi molekul bentuk perahu. Karena energi tiap

molekulnya yang lebih rendah, maka konformasi sikloheksana bentuk kursi lebih

stabil dibanding dengan konformasi siklohekasana bentuk perahu. Dapat

diperkirakan bahwa kebanyakan molekul berbentuk kursi pada keadaan kapan

saja. Berdasarkan literaturpun telah dihitung bahwa sekitar 99% molekul

sikloheksana berada dalam bentuk kursi pada suatu waktu kapan saja.

149 | P a g e

Konformasi Kursi Konformasi Perahu

Page 16: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Energi untuk interkonvensi (antar-ubahan) konformasi sikloheksana dapat

dilihat pada diagram berikut:

biduk

E

8,1678 kkal/mol

kursi

Energi potensial relatif (dari) konformasi – konformasi sikloheksana

2. Substituen ekuatorial dan aksial pada sikloheksana

Tiap karbon cincin dari sikloheksana mengikat dua atom hidrogen. Ikatan

pada salah satu hidrogen terletak dalam bidang cincin secara kasar. Hidrogen ini

disebut hidrogen ekuatorial. Ikatan ke hidrogen yang lain, sejajar dengan sumbu

tersebut, hidrogen ini disebut hidrogen aksial (axial, menyumbu). Tiap atom

karbon sikloheksana mempunyai satu atom hidrogen ekuatorial dan satu atom

aksial. Dalam proses berubah bentuk dari satu konformer ke konformer lain,

aksial menjadi ekuatorial, dan ekuatorial menjadi aksial. Makin besar gugus-

gugus yang terikat pada kedua atom karbon, maka akan besar selisih energi antara

konformasi-konformasi molekul itu. Diperlukan lebih banyak energi untuk

mendorong dua gugus besar agar berdekatan daripada gugus kecil. Selisih energi

antara konformasi sikloheksana bentuk ekuatorial dengan aksial adalah sekitar

sebesar 6,5 kkal/mol. Ini menunjukkan bahwa energi yang diperlukan oleh

sikloheksana bentuk ekuatorial berotasi atau berubah menjadi aksial adalah

sebesar 6,5 kkal/mol. Makin meruah suatu gugus maka akan makin besar selisih

energi antara konformer aksial dan ekuatorial. Sehingga substituen besar pada

150 | P a g e

Page 17: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

sikloheksana mempunyai posisi ekuatorial. Ukuran substituen ini mencapai

ukuran t-butil yang selisih energi antara posisi ekuatorial dan aksialnya sebesar

5,6 kkal/mol. Sedangkan pada sikloheksana ini selisih energinya adalah 6,5

kkal/mol. Dilihat dari data bahwa energi konformer dengan metilsikloheksana

ekuatorial lebih rendah daripada energi konformer metilsikloheksana aksialnya.

Hal ini disebabkan karena gugus metil disini lebih meruah daripada sebuah atom

hidrogen. Bila gugus metil berada dalam metilsikloheksana berada dalam posisi

aksial, maka gugus itu dan hidrogen-hidrogen aksial pada satu sisi cincin akan

saling menolak. Antaraksi antara gugus–gugus aksial disebut antaraksi 1,3-

diaksial. Tolak-menolak ini minimal bila gugus metil berada dalam posisi

ekuatorial.

Pada temperatur kamar (250C) sekitar 95 % molekul metilsikloheksana

berada dalam konformasi dimana gugus metil ekuatorial. Ini dapat menyatakan

bahwa bentuk konformer metilsikloheksana ekuatorial itu lebih stabil dan lebih

disukai. Bila gugus metil berada dalam posisi aksial (menyumbu), konformasi

cincin akan serupa dengan konformasi butana dengan gugus-gugus metil yang

gauche. Dan bila gugus metil itu berada dalam posisi ekuatorial, konformasi

cincinnya serupa dengan gugus-gugus metil yang anti.

Jadi, konformer dengan metil ekuatorial berenergi lebih rendah. Hal ini

terlihat pada percobaan yang kami lakukan, metilsikloheksana dengan gugus metil

aksial energinya sekitar 6,5 kkal/mol lebih tinggi dibandingkan metilsikloheksana

dengan gugus metil ekuatorial.

151 | P a g e

Page 18: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

CH3

H

H

H

H

H3C

butana gauche

butana anti

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

Bila gugus berada dalam posisi aksial, konformasi cincin akan serupa

dengan konformasi butana dengan gugus –gugus metil yang gauche.

Hubungan gauche dalam metilsikloheksana aksial :

Butana gauche

Bila gugus berada dalam posisi ekuatorial, konformasi cincin serupa

konformasi butana dengan gugus – gugus metil yang anti.

Hubungan anti dalam metilsikloheksana ekuatorial :

Butana gauche 0,99 kkal/mol kurang stabil dibandingkan butana anti.

Metilsikloheksana sama dengan suatu gugus metil yang aksial 1,8 kkal/mol

kurang stabil dibandingkan dengan konformasi dimana gugus metilnya ekuatorial.

Energinya dua kali energi untuk butana (2 × 0,9 kkal/mol) karena gugus metil

aksial pada cincin berantaraksi dengan dua atom hidrogen aksial (satu pada

karbon 3 dan satu pada karbon 5). Jadi, dapat disimpulkan bahwa

metilsikloheksana dengan suatu gugus metil yang ekuatorial lebih disukai

dibandingkan dengan metilsikloheksana dengan suatu gugus metil yang aksial.

152 | P a g e

Page 19: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

E

6,4864 kkal/mol

equatorial

Energi Potensial Relatif

Grafik Energi Konformasi Metilsikloheksana dalam posisi

equatorial/aksial

VI. KESIMPULAN

Dari analisis data, dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu :

1. Konformasi sikloheksana bentuk kursi memiliki total energi yang

paling kecil dimana ini berarti bahwa konformasi ini merupakan

bentuk yang paling stabil.

2. Energi konformer dengan metilsikloheksana ekuatorial lebih rendah

daripada energi konformer metilsikloheksana aksialnya.

3. Bentuk konformer metilsikloheksana ekuatorial itu lebih stabil dan

lebih disukai daripada bentuk konformer metilsikloheksana aksial.

153 | P a g e

aksial

Page 20: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

VII. DAFTAR PUSTAKA

Anwar, Chairil. 1995. Pengantar Praktikum Kimia Organik. Yogyakarta :

UI-Press

Fessenden dan Fessenden. 1982. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Tim Dosen Kimia Organik 1. 2008. Panduan Praktikum Kimia Organik 1.

Banjarmasin :FKIP UNLAM

LAMPIRAN

Perhitungan

Energi = Total energi sikloheksana perahu – total energi

sikloheksana kursi

= -146955.4664247 – (-146963.6342654)

= 8,1678 kkal/mol

Energi = Total energi sikloheksana aksial – total energi

sikloheksana ekuatorial

154 | P a g e

Page 21: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

= -171453.8386138 – (-171460.3250456)

= 6,4864 kkal/mol

1. Konformasi Sikloheksana Bentuk Kursi

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -146965.7085730 (kcal/mol)Total Energy = -234.204735535 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 146864.6241034 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 234.043647199 (a.u.)The Virial (-V/T) = 2.0007eK, ee and eN Energy = -307965.4345234 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 160999.7259504 (kcal/mol)

2. Konformasi Sikloheksana Bentuk Perahu

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -146954.2826280 (kcal/mol)Total Energy = -234.186527135 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 146907.2706009 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 234.111608710 (a.u.)The Virial (-V/T) = 2.0003

155 | P a g e

Page 22: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

eK, ee and eN Energy = -308826.7875428 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 161872.5049149 (kcal/mol)

3. Konformasi Metilsikloheksana Ekuatorial

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -171460.3247061 (kcal/mol)Total Energy = -273.239386198 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 171347.0733489 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 273.058908694 (a.u.)The Virial (-V/T) = 2.0007eK, ee and eN Energy = -378340.3931289 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 206880.0684229 (kcal/mol)

4. Konformasi Metilsikloheksana Aksial

ENERGIES AND GRADIENTTotal Energy = -171453.8391855 (kcal/mol)Total Energy = -273.229050864 (a.u.)Electronic Kinetic Energy = 171377.8353026 (kcal/mol)Electronic Kinetic Energy = 273.107930982 (a.u.)

156 | P a g e

Page 23: PERCOBAAN VIII, PERMODELAN MOLEKUL.doc

Laporan Akhir Praktikum Kimia Organik 1

The Virial (-V/T) = 2.0004eK, ee and eN Energy = -382684.7803659 (kcal/mol)Nuclear Repulsion Energy = 211230.9411804 (kcal/mol)

157 | P a g e