BENZENA DAN TURUNANNYA

1. RUMUS STRUKTUR BENZENA MENURUT KEKULEMenurut Friedrich August Kekule, Jerman (1865), strukur Benzena dituliskan sebagai cincin dengan enam atom karbon yang mengandung tiga buah ikatan tunggal dan tiga buah ikatan rangkap yang berselang seling. Kerangka atom karbon dalam benzena membentuk segienam beraturan dengan sudut ikatan sebesar 1200.(Benzena tidak sama dengan bensin. Benzena merupakan senyawa golongan aromatik dikenal aromatik karena berbau sedap, sedangkan bensin merupakan campuran senyawa alkana.Rumus molekul : C6H6Rumus struktur :

H│C

H− C C −H

H − C C−H

C│HKekule mempunyai kelemahan terhadap teorinya antara lain :a. Ikatan rangkap pada benzena seharusnya mempunyai kecenderungan bereaksi secaraadisi. Kenyataannya, banyak benzena terlibat pada reaksi substitusi.b. Jika benzena memiliki struktur Kekule, maka benzena akan mempunyai 2 panjangikatan yang berbeda, yaitu ikatan tunggal dan ikatan rangkap. Namun kenyataannya menurut eksperimen, benzena hanya memiliki satu panjang ikatan sebesar 0,139 nm. Hal ini menunjukkan semua ikatan dalam benzena sama.c. Perhitungan termokimia menurut Kekule kalor pembentukan gas benzena dari unsure-unsurnya adalah sebesar +252 kJ/mol. Namun nilai sebenarnya berdasarkan eksperimen hanya +82kJ/mol.

Pada tahun 1931, Linus Pauling membuat suatu teori yang dikenal dengan Teori Hibrida Resonansi / Teori Resonansi. Teori ini merumuskan struktur benzena sebagai suatu struktur yang berada di antara dua struktur Kekule yang memungkinkan, sehingga ikatan rangkap pada benzena tidak nyata, berbeda dengan teori Kekule yang menyatakan bahwa tiga ikatan rangkap pada benzena berpindah secara cepat.

⇔

Teori ResonansiRumus struktur yang diusulkan Pauling adalah :

Terlihat bahwa semua ikatan antara atom-atom C dalam cincin sama.Hal ini menunjukkan bahwa benzena merupakan molekul non polar.Elektron-elektron yang membentuk ikatan-ikatan antar atom C digunakan bersama-sama oleh seluruh atom C, membentuk apa yang disebut sebagai sistem delokalisasi. Susunan electron-elektron ini sangat stabil. Titik didih benzena adalah 800C dan titik bekunya 5,50C.

Rumus Kekule juga dapat menjelaskan tiga jenis isomer turunannya yaitu disubstitusi benzena, C6H4X2. Ketiga isomer itu ditandai dengan orto (o), meta (m), dan para (p).

X

X

orto (o)XX

X X

meta (m) para (p)

2. Tatanama Senyawa Turunan BenzenaTatanama senyawa turunan benzena, demikian pula senyawa aromatik pada umumnya tidak begitu sistematis. Masing-masing senyawa lebih dikenal dengan nama lazim atau nama turunannya.a. Senyawa turunan benzena dengan satu gugus fungsi

CH3 NH2

metil benzena amino benzena(toluena) (anilin)

OOH C OH

hidroksi benzena asam benzoat(fenol)O NO2C H

Benzaldehida Nitro benzena

SO3H O – CH3

Asam Benzensulfonat metil fenil eter(Anisol)

OC ClCH3

Metil fenil keton Klorobenzena(Asetofenon) (Fenil klorida)

b. Senyawa turunan benzena dengan gugus fenil (C6H5-)Gugus fenil terjadi jika benzena melepaskan satu atom H. Dalam kelompok senyawa ini, gugus fenil dianggap sebagai substituen. Penamaan dilakukan dengan cara menyebutkan posisi gugus fenil, diikuti oleh nama rantai induknya.

H

Benzena gugus fenil

CH3-CH-CH2-CH3 CH3-C=CH-CH3

2-fenil butana 2-fenil-2-butena

CH3-CH-CH2-CH2-OH CH2-CH2 -Cl

3-fenil-1-butanol 2-fenil-1-kloroetanaOCH3-CH2-CH-Br ∥CH3-CH- C-H

1-fenil-1-bromopropana 2-fenil propanal

c. Senyawa Turunan Benzena dengan Gugus Benzil (C6H5 – CH2 – )Gugus benzil terjadi jika senyawa toluena (C6H5-CH3) melepaskan satu atom H dari metil. Atomatau gugus atom yang menggantikan hidrogen ini dapat berupa klorin (Cl), hidroksi (-OH), danamina (-NH2)

CH3 CH2

Toluena Gugus benzil

CH2 – Cl CH2 – OH

Benzil klorida Benzil alkohol

Jika terdapat dua jenis substituen, maka posisi substituen dapat dinyatakan dengan awalan o (orto), m (meta), p (para) atau dengan menggunakan angka.

Urutan prioritas penomoran untuk berbagai substituen adalah sebagai berikut :- COOH, -SO3H, -CHO, -CN, -OH, -NH2, -R, -NO2, -XContoh :OH COOH

1 1 OH6 2 6 25 3 5 34 4NO2p-nitrofenol Asam o-hidroksi benzoat(4-nitrofenol) (Asam 2-hidroksi benzoat)

COOH

16 25 34 NO2Asam m-nitrobenzoat(Asam 3-nitrobenzoat)

Senyawa turunan benzena dengan tiga jenis substituenCl COOH

1 Cl 16 2 6 25 3 5 3Cl 4 NO2 4 NO21,2,5 – triklorobenzena Asam 3,5 – dinitrobenzoat

CH3 OH NH2NO2 1 NO2 1NO2 1 NO2 6 2 6 26 25 3 5 3 5 34 4 Br 4 NO2NO2 NO22,4,6 – trinitrotoluena (TNT) 2,4,6 – trinitrofenol 5-bromo-3-nitroanilina(asam pikrat)Senyawa Turunan Benzena dari gabungan cicin benzena

Benzena Naftalena Antrasena

Latihan soal :1. Tuliskan struktur dari senyawa turunan benzena berikut :a. Fenolb. Benzil bromidac. 3-fenil-1-pentenad. Anilin2. Apa nama dari senyawa turunan benzena berikut :a. COOH b. CH3

NO2

CH2OHc. d.

CH3-CH- CH3 OH

OH CH3e. f. Cl Cl

BrCl

g.OHNO2 NO2

NO2

Jawab :1.a. OH b.CH2-Br

c. d.CH2-CH2-HC-HC=CH2NH2

2.a. COOH b. CH3

NO2As. benzoat 4-nitrotoluena (p-nitrotoluena)CH2OHc. d.

CH3-CH- CH3 OH2-fenil etana 4-hidroksi benzilalkoholOH CH3e. f. Cl Cl

Brm-bromo fenol (3-bromo fenol) Cl 2,4,6- trikloro toluena

g.OHNO2 NO2

NO2 2,4,6- trinitro fenol

3. REAKSI – REAKSI BENZENABenzena lebih mudah untuk melakukan reaksi substitusi daripada reaksi adisi. Reaksi adisi baru dapat terjadi pada suhu tinggi dengan bantuan katalis.Reaksi reaksi benzena dipergunakan untuk membuat senyawa-senyawa turunan benzena.a. Substitusi atom H dengan atom Halogen ( Reaksi Halogenasi )Pada reaksi ini atom H digantikan oleh atom halogen dengan bantuan katalis besi (III) halida. Jika halogennya Cl2, maka katalis yang digunakan adalah FeCl3.Contoh :H FeCl3 Cl+ Cl2 + HCl

Benzena Klorin Kloro benzena (fenil klorida) asam kloridab. Substitusi atom H dengan Gugus Nitro (Reaksi Nitrasi)Pada reaksi ini digunakan pereaksi asam nitrat pekat (HNO3=HONO2) dengan katalisator asam sulfat pekat membentuk senyawa nitro benzena.

H H2SO4 (pkt) NO2+ HONO2 + H2O

Benzena asam nitrat (pkt) nitro benzenac. Substitusi atom H dengan Gugus Alkil (Reaksi Alkilasi -Friedel-Crafts)Pada reaksi ini digunakan pereaksi alkil halida dengan katalisator AlCl3 membentuk alkil benzena.H AlCl3 CH3+ CH3-Cl + HCl

Benzena Kloro metana (metil klorida) Metil benzena (Toluena) asam klorida

d. Substitusi atom H dengan Gugus Sulfonat (Reaksi Sulfonasi)Pada reaksi ini digunakan pereaksi H2SO4 = HOSO3H dan pemanasan membentuk asam benzensulfonat.

H SO3H+ HOSO3H + H2O

Benzena asam sulfat asam benzensulfonat

e. Substitusi atom H dengan Gugus Asil ( Reaksi Asilasi – Friedel-Crafts)Yang dimaksud dengan gugus asil adalah : R – C = O

OH AlCl3 C+ CH3-C=O CH3 + HClCl

Benzena (klorometil keton) metl fenil keton (Asetofenon)

f. Adisi Benzena dengan Gas HidrogenPada reaksi adisi ini digunakan katalisator PlatinaH HH Pt H H+ 3H2 H HH HH HBenzena H HSikloheksana

Latihan Soal :

1.FeCl3+ Cl2 Cl + HCl

2.H2SO4(pkt)+ HONO2 NO2 + H2O

3. O O∥ AlCl3 C – C2H5+ C2H5-C-Cl + HCl

AlCl34. C6H6 + C3H7Cl C3H7+ HClPt5. C6H6 + 3H2 SikloheksenaKEGUNAAN BEBERAPA TURUNAN BENZENA

1. TOLUENA :Kegunaan toluena adalah sebagai pelarut dan bahan baku pembuatan zat peledak trinitrotoluena (TNT)

CH3 CH3

+ 3 HNO3 O2N NO2 + 3 H2O

toluena NO22,4,6 – trinitrotoluena2. STIRENA :Jika stirena mengalami polimerisasi, maka terbentuklah polistirena, suatu jenis plastikyang banyak digunakan untuk membuat insulator listrik, boneka-boneka, sol sepatu,serta piring dan cangkir.

CH=CH2

stirena

————CH CH2 CH CH2 CH CH2 ———–

polistirena

3. ANILINAdigunakan sebagai bahan baku pembuatan zat warna.Reaksi anilina dengan asam nitrit akan menghasilkan garam diazonium dan proses inidisebut diazotisasi.NH2 NH2HCl N≡N

HCl HNO2 Cl + 2 H2O

benzenadiazonium klorida

Juga digunakan sebagai bahan baku obat-obatan golongan sulfa, seperti sufanilamid dansulfamerazin. Anilin dapat menyebabkan pusing, sakit kepala, muntah, dan gejalainsomnia (sulit tidur).

4. BENZALDEHIDAdigunakan sebagai zat pengawet serta sebagai bahan baku pembuatan parfum karenamemiliki bau yang sedap. Benzaldehida dapat berkondensasi dengan asetaldehida(etanal) untuk menghasilkan sinamaldehida (minyak kayu manis).

O O

C – H O CH = CH – C – H

+ CH3 – C – H + H2O

benzaldehida etanal sinamaldehida

5. FENOLFenol (fenil alkohol) merupakan zat padat tidak berwarna yang mudah meleleh danlarut baik dalam air. Dalam kehidupan sehari-hari dengan nama karbol atau lisol, danberfungsi sebagai zat desinfektan.Perbedaan antara fenol dan alkanol

Fenol Alkanola. bersifat asamb. bereaksi dengan NaOH membentukNatrium fenolatc. tidak bereaksi dengan logam Naatau PX3d. Tidak bereaksi dengan asam(RCOOH) tetapi bereaksi degan asilhalida (RCOX) untuk membentuketere. tidak dapat dioksidasi menjadialdehid atau keton a. bersifat netralb. tidak bereaksi dengan basac. bereaksi dengan logam natrium atau PX3d. bereaksi dengan asam atau dengan asilhalida untuk membentuk estere. dapat dioksidasi

6. ASAM-ASAM AROMATIKAsam benzensulfonat merupakan asam paling kuat diantara seluruh asam organik.Jika direaksikan dengan NaOH/melalui reaksi alkilasi akan diperoleh garam natriumyang merupakan bahan baku pembuatan deterjen dan shampoo.

CH3 – CH – SO3Na CH3 – (CH2)11 SO3Na

CH3

deterjen (natrium isopropilbenzena sulfonat) shampoo (natrium dodesilbenzena sulfonat)

7. TURUNAN BENZOAT YANG PENTING

COONa COOH O

O – C – CH3

Natrium benzoat asam asetil salisilat(asetosal / aspirin)

COOH COOH

OH COOH

asam o-hidroksibenzoat asam o-benzenadioat (asam ftalat)

O∥C-O-CH3 COOH

OH

COOH

metil salisilat asam m-benzenadioat (asam isoftalat)

COOH

COOHasam p-benzenadioat (asam tereftalat)

Natrium benzoat digunakan sebagai zat pengawet untuk makanan dalam kaleng.Metil salisilat adalah komponen utama obat gosok atau minyak angin.Aspirin digunakan sebagai zat analgesik (penghilang rasa sakit) dan zat antipiretik (penurun panas). Oleh karena itu aspirin juga digunakan sebagai obat sakit kepala, sakit gigi, demam dan sakit jantung. Penggunaan dalam jangka panjang dapat menyebabkan iritasi lapisan mukosa pada lambung sehingga menimbulkan sakit maag, gangguan ginjal, alergi, dan asma.Asam tereftalat merupakan bahan serat sintetik polyester.Parasetamol (asetaminofen) punya fungsi sama dengan aspirin tetapi lebih aman bagi lambung. Hampir semua obat yang beredar dipasaran menggunakan zat aktif parasetamol. Penggunaan parasetamol yang berlebihan dapat menimbulkan gangguan ginjal dan hati.

Latihan soal Benzena dan turunannya :

1. Manakah di antara pernyataan berikut yang bukan merupakan sifat benzena ?a. merupakan senyawa tak jenuhb. ikatan karbon-karbon lebih pendek dari ikatan karbon-karbon tunggalc. ikatan karbon-karbon lebih panjang dari ikatan karbon-karbon rangkapd. terdapat elektron yang terdelokalisasie. mudah mengalami reaksi adisi2. Senyawa benzena dan turunannya termasuk golongan senyawa …

a. alifatik d. alkoholb. aromatik e. asam karboksilatc. hidrokarbon3. Senyawa berikut termasuk golongan aromatik ….a. etanol d. asam asetatb. fenol e. asetonc. 1,5,5-heksadiena4. Yang bukan termasuk senyawa golongan aromatik adalah ….a. anilina d. asam benzoatb. toluena e. benzil alkoholc. sikloheksadiena5. yang merupakan senyawa anilina adalah ….a. C6H6NH2 d. C6H6NO2b. C6H6COOH e. C6H6Clc. C6H6OH6. Jika atom H dari benzena diganti dengan gugus –CH2OH, maka nama senyawa tersebut adalah …a. fenol d. metil fenolb. benzol e. toluena alkoholc. benzil alkohol7. Senyawa nitrofenol mempunyai isomer sebanyak …a. 1 d. 4b. 2 e. 5c. 38. Nama senyawa :

OH

adalah ……

Br

a. Meta-bromofenolb. orto-bromofenolc. para-bromofenold. orto-bromofenole. orto-bromobenzil alkohol

9. Nama senyawa

CH3

Cl Cl

Cla. trikloro toluena

b. 2,4,6-triklorometilbenzenac. 2,4,6-triklorotoluenad. 2,3,5-triklorotoluenae. 1,3,5-triklorotoluena10. Reaksi benzene dengan metilklorida dan katalis AlCl3 menghasilkan …a. Anilina d. toluenab. fenol e. benzaldehidac. asam benzoat11. Fenol dalam karbol atau lisol berfungsi sebagai ….a. pengharum kamar mandi d. membunuh kumanb. penjernih air e. mengkilapkan lantaic. pengganti kaporit12. Di bawah ini tertera rumus bangun suatu senyawa turunan benzena

OH

NO2 Namanya :……

NO2a. 1-hidroksi-2,4-dinitrofenolb. 1,3-dinitrofenolc. 2,4-dinitrobenzenad. 2,4-dinitrofenole. 2,4-dinitrotoluena13. Fenol dan etanol mempunyai persamaan dalam hal ..a. keduanya bersifat asamb. keduanya bersifat netralc. keduanya bersifat basad. mempunyai gugus OHe. keduanya mudah dioksidasi14. Suatu senyawa karbon yang mengandung inti benzena mempunyai sifat sebagai berikut– berupa kristal dan larut dalam air- bersifat asam lemah dan bereaksi dengan NaOH- bersifat pemusnah hamaa. anilina d. benzil alkoholb. nitrobenzena e. toluenac. fenol

← Jaringan   Tumbuhan Alga → May 11 2011

Benzena=> cairan tak berwarna dan mudah terbakar.

Rumus kimia: C6H6, mengandung ikatan rangkap atau tak jenuh.Benzena tdk dapat diadisi.

*beberapa nama IUPAC & Lazim turunan benzena monosubstituen:>gugus, nama IUPAC, nama Lazim<1. CH3, metilbenzena, toluena2. OH, hidroksibenzena, fenol3. NH2, aminobenzena, anilina4. COOH, karboksibenzena, asam benzoat5. NO2, nitrobenzena, nitrobenzena6. CHO, aldehidabenzena, benzaldehida7. Cl, klorobenzena, klorobenzena8. OCH3, metoksibenzena, anisol

*disubstituen benzena=> 2 atom H diganti dengan substituen lain.Penamaan menggunakan orto, meta, para.1. Orto (o): kedua gugus substituen berdekatan (tidak dibatasi atom C)2. Meta (m): kedua substituen dipisah 1 atom C3. Para (p): kedua substituen dipisah 2 atom C

Kegunaan:-benzena: bhn bku stirena (krt buatan), pembuatan fenol (bhn bku resin, plastik bkelit), pembuatan sikloheksana (bhn bku serat nilon)-toluena: peningkatan bil oktan, pelarut cat tinta printing lem-fenol: antiseptic, sbun, deodorant, aspirin,obt pembsmi rumput, resin buatan bkelit-anilina: ind karet, pewarna, pencucian fto, sbun uretan, farmasi, peledak, herbisida, fungisida, pengolahan minyak bumi-as benzoat: pengawet makanan

Kegunaan Senyawa Benzena dan Turunannya

 

Kegunaan benzena yang terpenting adalah sebagai pelarut dan sebagai bahan baku pembuatan senyawa-senyawa aromatik lainnya yang merupakan senyawa turunan benzena. Masing-masing dari senyawa turunan benzena tersebut memiliki kegunaan yang beragam bagi kehidupan manusia. Berikut ini beberapa senyawa turunan Benzena dan kegunaannya:

ToluenaToluena digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan dasar untuk membuat TNT (trinitotoluena), senyawa yang digunakan sebagai bahan peledak (dinamit).

 

StirenaStirena digunakan sebagai bahan dasar pembuatan polimer sintetik polistirena melalui proses polimerisasi. Polistirena banyak digunakan untuk membuat insolator listrik, boneka, sol sepatu serta piring dan cangkir.

 

 

AnilinaAnilina merupakan bahan dasar untuk pembuatan zat-zat warna diazo. Anilina

dapat diubah menjadi garam diazonium dengan bantuan asam nitrit dan asam klorida.

Garam diazonium selanjutnya diubah menjadi berbagai macam zat warna. Salah satu contohnya adalah Red No.2 yang memiliki struktur sebagai berikut:

BenzaldehidaBenzaldehida digunakan sebagai zat pengawet serta bahan baku pembuatan parfum karena memiliki bau yang khas. Benzaldehida dapat berkondensasi dengan asetaldehida (etanal), untuk menghasilkan sinamaldehida (minyak kayu manis)

FenolDalam kehidupan sehari-hari fenol dikenal sebagai karbol atau lisol yang berfungsi sebagai zat disenfektan.

 

Asam Benzoat dan Turunannya Terdapat beberapa turunan dari asam benzoat yang tanpa kita sadari sering kita gunakan, diantaranya adalah:1. Asam asetil salisilat atau lebih dikenal dengan sebutan aspirin atau asetosal yang biasa digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit (analgesik) dan penurun panas (antipiretik). Oleh karena itu aspirin juga digunakan sebagai obat sakit kepala, sakit gigi, demam dan sakit jantung. Penggunaan dalam jangka panjang dapat menyebabkan iritasi lapisan mukosa pada lambung sehingga menimbulkan sakit maag, gangguan ginjal, alergi, dan asma.

2. Natrium benzoat yang biasa digunakan sebagai pengawet makanan dalam kaleng.

3. Metil salisilat adalah komponen utama obat gosok atau minyak angin.