Keasaman Asam Karboksilat

PENGANTAR

Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugusan karboksil, suatu istilah yang berasal dari karbonil dan hidroksil. Gugusan yang terikat pada gugusan karboksil dalam asam karboksilat bisa gugus apa saja, bahkan bisa gugus karboksil lain.

Dalam asam karboksilat gugus -COOH terikat pada gugus alkil (-R) atau gugus aril (-Ar). Meskipun yang mengikat gugus –COOH daspat berupa gugus alifatik atau aromatic, jenuh atau tidak jenuh, tersubstitusi atau tidak tersubstitusi sifat yang diperlihatkan oleh gugus –COOH tersebut pada dasarnya sama. Di samping terdapat asam yang mengandung satu gugus karboksil (asam monokarboksilat), diketahui juga terdapat asam yang memiliki dua gugus karboksil (asam dikarboksilat) dan tiga buah gugus karboksil (asam trikarboksilat). Perbedaan banyaknya gugus –COOH ini tidak mengakibatkan perubahan sifat kimia yang mendasar. Pada bidang biologi, terdapat gugus asam dengan derajat keasaman yang rendah, misalnya gugus -OH, -SH, gugus enol, gugus fenol. Senyawa bio-organik dengan gugus semacam ini tidak digolongkan sebagai asam organik. Contoh senyawa tersebut antara lain: asam laktat, asam asetat, asam format, asam sitrat dan asam oksalat

Faktor-faktor yang dapat meningkatkan kestabilan anion berarti akan menaikkan keasaman, dan faktor-faktor yang mengurangi kestabilan anion akan menyebabkan penurunan keasaman suatu asam karboksilat. Menurut teori asam-basa Bronsted Lowry, bila suatu asam karboksilat bersifat asam kuat, maka basa konjugasinya bersifat basa lemah, sebaliknya bila suatu asam karboksilat bersifat asam lemah, maka basa konjugasinya bersifat basa kuat.

KEASAMAN ASAM KARBOKSILAT

•   Asam karboksilat terionisasi di dalam air membentuk larutan yang bersifat sedikit asam.

•   Keasaman asam karboksilat ¹ asam-asam anorganik karena asam karboksilat terionisasi sebagian di dalam air --> asam lemah   
•   Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar  karena asam karboksilat dapat beresonansi   
• Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam karboksilat  .

Resonansi dan kekuatan asam

Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sam oleh kedua atom oksigen.

Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

Efek induksi ( induktif) dan Kekuatan Asam

Efek induksi adalah : Suatu aksi elektrostatik yang diteruskan melalui rantai atom dalam suatu molekul (lewat ikatan σ).

Dan efek itu dapat dinyatakan sebagai I ⁺ dan I ^–

I ⁺ jika subtituen yang terikat mendorong elektron ( melepaskan e ^- )

I ^- jika subtituen yang terikat menarik Elektron ( mengambil e ^- )

Efek induksi dari gugus yang terikat pada rantai R dari asam karboksilat (gugus COOH)

                                       H₂ O

R – COOH                        H⁺  + R - COO ^–

Bila ada gugus yang terkait pada alkil dari asam karboksilat bersifat menarik elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih positif, hydrogen mudah lepas kesamaan karboksilat bertambah.

Contoh         :         Bandingkan keasaman dari CH₃ COOH pka = 4,80 dan

                   Cl – CH₂ – COOH pka = 2,86 

Bila ada gugus yang terikat pada alkil dari asam karboksilat bersifat mendorong elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih negatif, hidrogen sukar lepas keasmaan karboksilat berkurang.

Contoh         :         Bandingkan keasaman dari CH3 COOH pka = 4,80 dan

                   (CH3)3 C – COOH pka = 5,05 dan

Catatan        :1. pka adalah = - log ka, jika pka kecil berarti asam kuat dan sebaliknya

                   2. Keasaman lebih besar berarti kebasaan lebih kecil dan sebaliknya.

 Efek Induksi (E elektrostatik) akan berkurang dengan adanya jarak gugus induksi dengan pusat reaksi (COOH). Bandingkan keasaman senyawa :

2.1). Cl –(CH₂)₂ –COOH    pka = 4,0  dan

2.2). Cl –CH₂ –COOH       pka =2,86

Menurut consensus :

v  Gugus yang menarik elektron lebih dari atom H disebut I^-

v  Gugus yang mendorong electron lebih besar dari atom H disebut I^- .

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom khlor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam khlorasetat. Asam trikhloroasetat mempunyai tiga atom khlor dan lebih kuat lagi daripada asam dikhloroasetat.

 

PERMASALAHAN :

1. Mengapa asam Karboksilat bersifat sangat asam dibandingkan alkohol? seperti yang kita ketahui Asam karboksilat adalah hasil reaksi oksidasi dari alkohol, dapatkah reaksi oksidasi ini menjelaskan bagaimana hal ini dapat terjadi? 

2. jika ditinjau dari segi efek induksi, asam karboksilat mana yang memiliki kekuatan asam nya yang paling besar, asam karboksilat pada  alkil yang berantai panjang atau pada alkil yang berantai pendek dan apakah jika semakin panjang rantai alkilnya (CH3) maka akan mempengaruhi keasaman dari senyawa tersebut atau tidak?  mohon penjelasannya. trimakasih