Sifat Keasaman Asam Karboksilat
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.
Sebagai suatu golongan senyawa
organik, ciri khas dari asam karboksilat adalah sifat asamnya, yang ditunjukkan
oleh gugus fungsi –COOH (karboksil). Rumus umum golongan asam monokarboksilat
dinyatakan dengan RCOOH (asam monokarboksilat alifatik) atau ArCOOH (asam
monokarboksilat aromatik). Dalam rumus umum tersebut R atau pun Ar mempunyai
beberapa variasi struktur. Di samping asam monokarboksilat, diketahui juga
adanya asam yang mengandung dua gugus –COOH (asam dikarboksilat), dan ada juga
yang mengandung tiga gugus –COOH (asam trikarboksilat). Di antara asam-asam
monokarboksilat, dikarboksilat, dan trikarboksilat tidak terdapat perbedaan
sifat kimia yang mendasar.
Untuk memberi nama asam
monokarboksilat alifat jenuh dengan sistem IUPAC adalah dengan mengganti
akhiran –a dalam nama alkana yang jumlah atom karbonnya sama dengan rumus asam
tersebut dengan akhiran –oat, dan didahului dengan kata asam. Khusus untuk asam
monokarboksilat yang diturunkan dari benzena dengan rumus C6H5COOH,
diberi nama asam benzoat. Dalam tatanama IUPAC pemberian nomor dalam rantai
atom karbonnya, atom C dalam gugus –COOH mempunyai nomor-1. Dengan ketentuan
ini, maka pemberian nama IUPAC untuk asam monokarboksilat yang mengandung gugus
fungsi lain ataupun yang tersubstitusi, harus memperhatikan penomoran rantai
atom karbonnya. Untuk asam-asam alifatik yang mengandung dua buah gugus –COOH,
namanya berakhiran –dioat, sedangkan pada asam-asam yang diturunkan dari
sikloalkana atau benzena menggunakan akhiran dikarboksilat.
Dalam tatanama trivial, nama
asam-asam monokarboksilat/ dikarboksilat/ trikarboksilat dikaitkan dengan nama
sumbernya atau ciri-ciri khasnya. Perlu diingat bahwa nama trivial ini lebih
sering digunakan daripada nama IUPAC.
Secara umum, dapat disimpulkan bahwa
sifat-sifat fisika asam karboksilat adalah sebagai berikut:
(a) antar molekulnya terjadi asosiasi melalui ikatan
hidrogen,
(b) titik didihnya lebih tinggi daripada senyawa lain yang
mempunyai berat molekul sebanding,
(c) kelarutan asam karboksilat dalam air lebih besar
daripada senyawa lain yang berat molekulnya sebanding.
Sifat-sifat kimia asam karboksilat
adalah:
(a) merupakan asam lemah, dengan harga pKa: 4-5,
(b) keberadaan substituen yang berupa gugus penarik elektron
dalam molekul asam karboksilat, meningkatkan keasamannya,
(c) bereaksi dengan basa kuat dan menghasilkan garam yang
larut dalam air,
(d) dengan reduktor LiAlH4 menghasilkan alkohol
primer, tetapi dengan hidrogen dan katalis tidak terjadi reduksi,
(e) dengan katalis asam (umumnya H2SO4),
reaksi asam karboksilat dan alkohol menghasilkan ester,
(f) asam karboksilat bila bereaksi dengan tionilklorida
(SOCl2) menghasilkan klorida asam (RCOCl), yang selanjutnya dengan
NH3 menghasilkan amida asam (RCONH2),
(g) pada suhu tinggi asam karboksilat mengalami
dekarboksilasi,
(h) dengan katalis P, reaksi antara asam karboksilat dan
klor atau brom mengakibatkan terjadinya substitusi atom H pada rantai karbon
oleh –Cl/ -Br.
I.
Pengukuran Kekuatan Asam
Dalam air asam karboksilat berada
pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidronium. Satu ukuran dari
kekuatan asam ialah besarnya ionisasi daslam air. Lebih besar jumlah ionisasi,
lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H3O+;
daslam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi.
Kekuatan asam dinyatakan sebagai
konstanta asam Ka, konstanta
kesetimbangan ionisasi dalam air.
Dimana : [RCO2H]
= molaritas dari RCO2H
[RCO2]
= molaritas dari RCO2-
[H3O+] atau [H+]
= molaritas H3O+ atau H+
Harga Ka yang lebih besar berarti
asam tersebut lebih kuat sebab konsentrasi dari RCO2- dan
H+ lebih besar. Untuk mempermudah maka harga pKa= adalah pangkat
megatifdari pangkat dalam Ka. Apabila Ka bertambah, pKa berkurang; oleh sebab
itu makin kecil pKa berarti makin kuat asamnya.
II. 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.
III. Efek Induksi dan Kekuatan Asam
Faktor 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.
IV. Garam dari Asam Karboksilat
Air salah satu basa telalu lemah
untuk menghilangkan proton dalam jumlah besardari kebanyakan asam karboksilat.
Basa lebih kuat seperti natrium hidroksida mengalami reaksi sempurna dengan
asam karboksilat memmbentuk garam yang disebut karboksilat. Reaksi ini disebut
reaksi netralisasi asam basa.
Karboksilat adalah garam berperilaku
seperti garam organik; tidak berbau, titik leleh relatif tinggi dan sering
mudah larut dalam air. Karena bentuknya ion , maka sukar larut dalam pelarut
organik. Garam natrium dari asam karboksilat ranatai hidrokarbon panjang
disebut sabun.
Karboksilat diberi nama sama seperti
garam anorganik. Nama ion karboksilat diambil dari nama asam karboksilat asal.
Asam karboksilat bereaksi dengan
natrium bikarbonat (Na+HCO3-) menghasilkan
natrium karboksilat dan asam karbonat (H2CO3). Asam
karbonat tidak stabil dan membentuk gas karbon dioksida dan air. Alkohol dan
kebanyakan fenol tidak membentuk garam bila ditambah NaHCO3 karena
mereka kurang asam dibandingkan asam karbonat
Asam karboksilat juga bereaksi
dengan ammonia dan amina menghasilkan ammonium karboksilat. Reaksi dengan amina
penting sekali dalam kimia protein, sebab molekul protein kaya akan gugusan
karboksil dan gugusan amino.
Dengan mereaksikan asam karboksilat
dengan asam kuat atau sedang kan mengubah garam kembali menjadi asam
karboksilat.
Daftar
Pustaka:
Aloanis, Anderson. 24 Maret 2013. chemistryunima.blogspot.com/2010/.../asam-karboksilat.ht...
Malik. 24
Maret 2013. isepmalik.wordpress.com/2012/04/28/asam-karboksilat
