Gugus fungsi – pengertian, sifat, contoh, peranan

Gugus fungsional atau gugus fungsi adalah gugus atom tertentu dalam suatu molekul yang bertanggung jawab atas reaksi kimia khas dari molekul tersebut. Tidak peduli berapa ukuran molekulnya, gugus fungsi berpartisipasi dalam reaksi kimia dengan cara yang dapat diprediksi.

Gugus fungsi terhubung ke bagian molekul lain melalui ikatan kovalen. Kelompok mungkin netral atau terisi daya.

Pengertian

Gugus fungsi adalah atom substituen atau kelompok atom yang melekat pada molekul tertentu. Bagian-bagian ini (bagian dari molekul yang dapat ditemukan di banyak molekul lain juga) bertanggung jawab atas reaksi kimia yang melibatkan molekul tempat mereka terikat.

Gugus fungsi merupakan pengelompokan komponen tertentu di mana reaksi kimia khas dari molekul-molekul ini bertanggung jawab.

Dua molekul yang memiliki ukuran berbeda tetapi gugus fungsi yang sama akan mengambil bagian dalam reaksi kimia yang serupa atau persis sama. Kehadiran gugus fungsi dalam molekul menyiratkan bahwa perilaku dan reaksi kimia dari molekul tersebut dapat diprediksi secara sistematis.

Proses sintesis kimia, di mana reaksi-reaksi kimia sengaja dilakukan untuk memperoleh senyawa tertentu, dapat dirancang dengan memahami sifat-sifat berbagai gugus fungsi.

Contoh

Contoh-contoh gugus fungsi umum termasuk alkohol (-OH), aldehida (-COH), dan nitril (-CN).

Cara di mana gugus-gugus fungsi memanjakan diri dalam suatu reaksi kimia dapat dimodifikasi lebih lanjut dengan bantuan gugus fungsi lainnya, dan gugus-gugus ini juga dapat dipertukarkan.

Beberapa contoh gugus fungsi yang melibatkan karbon diilustrasikan di bawah ini.

contoh Gugus fungsi

Sifat

Gugus fungsi adalah gugus yang menunjukkan fitur dan sifat mereka sendiri yang terpisah dari molekul tempat mereka melekat:

  • Ikatan kovalen menghubungkan atom-atom dari gugus fungsi ini dan kelompok secara keseluruhan dengan molekul.
  • Dalam hal polimer, gugus fungsional umumnya melekat pada inti nonpolar dari atom karbon di setiap unit berulang polimer yang sesuai, yang menanamkan rantai karbon dengan karakteristik kimia spesifik.
  • Beberapa gugus fungsi memiliki muatan ionik pada mereka, seperti yang diamati pada garam karboksilat yang mengandung gugus -COO – ionik.
  • Ketika gugus fungsi ini melekat pada molekul, mereka mengubah molekul menjadi komplek atau ion poliatomik.
  • Dalam kompleks koordinasi, gugus fungsional yang terikat pada atom pusat dikatakan ligan.

Beberapa kelompok yang lebih fungsional mengandung unsur-unsur seperti nitrogen dan oksigen yang menampilkan hibridisasi karbon-nitrogen dan ikatan karbon-oksigen yang berbeda diilustrasikan di bawah ini.

gugus fungsi

Kehadiran gugus-gugus fungsi dalam suatu molekul juga mempengaruhi kelarutan dan kecenderungan untuk membentuk kompleks molekul yang dimaksud. Jika gugus fungsi zat terlarut dan pelarut berinteraksi dengan baik, kelarutan meningkat. Misalnya, karena gula dan air keduanya mengandung gugus -OH (hidroksil), gula dapat dengan mudah dilarutkan dalam air.

Dalam skenario di mana gugus fungsi yang sangat elektronegatif melekat pada atom atau molekul yang kurang elektronegatif, polaritas muncul yang memungkinkan molekul nonpolar awalnya larut dalam air atau lingkungan berair lainnya.

Peranan

Dalam kimia organik, gugus fungsi adalah gugus atom atau ikatan khusus dalam suatu senyawa yang bertanggung jawab atas reaksi kimia khas senyawa tersebut. gugus fungsi yang sama akan berperilaku dengan cara yang sama, dengan menjalani reaksi yang sama, terlepas dari senyawa yang merupakan bagiannya. Gugus fungsi juga memainkan peranan penting dalam nomenklatur senyawa organik; menggabungkan nama-nama gugus fungsi dengan nama-nama alkana induk memberikan cara untuk membedakan senyawa.

Atom-atom dari gugus fungsi dihubungkan bersama-sama dan ke sisa senyawa dengan ikatan kovalen. Atom karbon pertama yang menempel pada gugus fungsional disebut sebagai karbon alfa; yang kedua, karbon beta; yang ketiga, karbon gamma, dll. Demikian pula, gugus fungsi dapat disebut sebagai primer, sekunder, atau tersier, tergantung pada apakah ia melekat pada satu, dua, atau tiga atom karbon.

Gugus Fungsional dan Reaktivitas

Gugus fungsi memainkan peran penting dalam mengarahkan dan mengendalikan reaksi organik. Rantai alkil sering tidak reaktif, dan arah reaksi spesifik-situs sulit; rantai alkil tak jenuh dengan kehadiran gugus fungsional memungkinkan untuk reaktivitas dan spesifisitas yang lebih tinggi. Seringkali, senyawa difungsikan dengan kelompok tertentu untuk reaksi kimia tertentu. Fungsionalisasi mengacu pada penambahan gugus-gugus fungsi pada suatu senyawa melalui sintesis kimia. Melalui metode sintesis rutin, segala jenis senyawa organik dapat melekat pada permukaan. Dalam ilmu material, fungsionalisasi digunakan untuk mencapai sifat permukaan yang diinginkan; gugus fungsi juga dapat digunakan untuk secara kovalen menghubungkan molekul fungsional dengan permukaan perangkat kimia.

Dalam kimia organik, gugus fungsi yang paling umum adalah karbonil (C = O), alkohol (-OH), asam karboksilat (CO2H), ester (CO2R), dan amina (NH2). Adalah penting untuk dapat mengenali gugus fungsi dan sifat fisik dan kimia yang mereka dapatkan senyawa.

Related Posts