Gugus Alkohol

Alkohol dan Fenol yang disebut sebagai alkohol aromatik mempunyai rumus struktur R-OH. Dimana pada alkohol (alkohol alifatik) R adalah gugus alkil. Sedangkan perbedaan nya dengan fenol adalah gugus R nya adalah gugus aril (Benzena yang kehilangan 1 atom H atau -C₆H₅)

                         

 

                         CH₃ – CH₂ – OH

                                         Fenol                                          Etanol (alkohol) 

Alkohol dapat dibagi menjadi alkohol primer, sekunder dan tersier berdasarkan posisi gugus hidroksil (-OH) pada atom C.

     R-CH₂-OH      R₂-CH-OH                  R₃C-OH

 Alkohol primer    Alkohol sekunder        Alkohol tersier

Alkohol banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya etanol digunakan sebagai pelarut sterilisasi alat kedokteran, campuran minyak harum dan lainnya.

Fenol (fenil alkohol) mempunyai substituen pada kedudukan orto, meta atau para. Fenol berguna dalam sintesis senyawa aromatis yang terdapat dalam batu bara.  Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari senyawa fenol adalah eugenol  yang merupakan minyak pada cengkeh. Dengan rumus strukturnya:

 

Reaksi alkohol dan Fenol

1. Alkohol

• Bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester
• Bereaksi dengan oksidator kuat

–          Alkohol primer  membentuk aldehida kemudian oksidasi lanjut membentuk asam karboksilat

–          Alkohol sekunder membentuk keton

–          Alkohol tersier tidak bereaksi

• Bereaksi dengan logam atau hidrida  reduktor kuat reduktor kuat seperti Na atau NaOH membentuk R-ONa (Ntrium alkoksida)
• Etanol dengan asam kuat membentuk etilen dan air
• Bereaksi dengan asam  halida membentuk alkil halida
• Bereaksi dengan PX3 membentuk alkil halide
• Bereaksi dengan asam sulfat membentuk alkil hidrosulfat

1. Fenol

v  Bereaksi dengan asam nitrat membentuk p-nitrofenol

v  Bereaksi dengan gas  halogen membentuk 2,4,6 trihalofenol

v  Bereaksi dengan basa kuat  seperti NaOH membentuk garam natrium fenoksida. (Jumina, A, 2011, http://kimiaorganik.pbworks.com)

Perbedaan alkohol dan fenol

Fenol	Alkohol
Bersifat asam	Bersifat netral
Bereaksi dengan NaOH (basa), membentuk garam natrium fenolat	Tidak bereaksi dengan basa
Tidak bereaksi dengan logam Na atau PX3	Bereaksi dengan logam Na atau  PX3
Tidak bereaksi dengan RCOOH namun bereaksi dengan asil halida (RCOX) membentuk ester	Bereaksi dengan RCOOH namun bereaksi dengan asil halida (RCOX) membentuk ester

 

SIFAT KEASAMAN PADA ALKOHOL DAN FENOL

Keasaman suatu larutan dipengaruhi oleh pKa dari larutan tersebut. Semakin kecil pKa semakin tinggi tingkat keasaman. fenol memiliki pKa 10.00, dan etanol memiliki pKa sekitar16. sedangkan asam asetat memiliki pKa sekitar 4,76. Namun yang menjadi pertanyaan adalah perbedaan pKa antara fenol dan alkohol sedangkan ikatan yang putus sama.

 

Fenol

Fenol memiliki -OH terikat pada rantai benzennya.

 

Saat ikatan hidrogen-oksigen pada fenol terputus, didapatkan ion fenoksida , C6H5O-. yang mengalami delokalisasi. Pemutusan tersebut seperti gambar berikut:

   D       

Pada saat itu salah satu dari antara elektron bebas dari atom oksigen overlap dengan elektron dari rantai benzene. Overlap ini mengakibatkan dislokalisasi. Dan sebagai hasil muatan negatif tidak hanya berada pada oksigen tetapi tersebar ke seluruh molekul

Delokalisasi membuat ion fenoksida lebih stabil dari seharusnya sehingga fenol menjadi asam. Namun delokalisasi belum membagi muatan dengan efektif. Muatan negatif disekitar oksigen akan tertarik pada ion hidrogen dan membuat lebih mudah terbentuknya fenol kembali. Sehingga itu fenol merupakan asam yang sangat lemah. Namun Fenol memiliki keasaman sejuta kali etanol. Selain itu keasaman fenol dipengaruhi oleh adanya resonansi pada benzenanya. Akibat resonansi ini, maka kesetimbangan bergeser  arah pembentukannya. Hal ini tidak terdapat pada alkoksida (ion alkohol). Dengan demikian  fenol memiliki keasaman yang lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol.

 

Muatan didelokalisasi sehingga muatan – pada atom O (alkohol) bukan di O

 

REAKSI FENOL DAN ALKOHOL DENGAN ASAM KARBOKSILAT

Pada reaksi antara asam asetat dan etanol didapatkan perubahan pada bau dari campuran yang telah dipanaskan yaitu timbulnya bau harum yang menyengat seperti bau buah pisang. Sedangkan pada  reaksi antara fenol dan asam asetat tidak didapatkan timbulnya aroma harum dan menyengat.

Pada fenol reaksi esterifikasi dari asam karboksilat tidak terjadi hal ini disebabkan karena dua  sebab  yaitu :

1. Karena asam asetat merupakan asam dan fenol merupakan asam maka tentunya reaksi tidak terjadi, karena jarang sekali terjadi reaksi antara asam dan asam kecuali pada kondisi tertentu.
2. Terjadinya delokalisasi pada fenol menyebabkan fenol lebih stabil dalam keadaan  gugus keton (C=O) sehingga dalam keadaan gugus ini fenol tidak akan bereaksi dengan  asam karboksilat membentuk ester.

 

Selain itu penyerangan antara gugus -OH dari fenol tidak terjadi karena terjadinya  resonansi pada fenol.

 

Akibat resonansi  ini maka seolah-olah -OH berubah menjadi   gugus keton yang tidak akan mungkin bereaksi dengan asam karboksilat untuk membentuk ester. Karena ester terbentuk akibat reaksi alkohol dengan asam karboksilat bukan reaksi antara keton dan asam karboksilat. (Yanuar,2010, http://pharzone.com)

OKSIDASI PADA ALKOHOL

Pada percobaan diperoleh bahwa etanol yang ditambahkan K₂Cr₂O₇ yang merupakan pengoksidasi atau oksidator kuat. setelah pemanasan terjadi perubahan dari warna kuning menjadi warna biru. Ini berarti terjadi reaksi antara alkohol dengan K₂Cr₂O₇. karena K₂Cr₂O₇ adalah oksidator kuat, maka tentunya alkohol dioksidasi.

Alkohol terbagi menjadi 3 jenis yaitu alkohol primer, sekunder dan tersier.

Strukturnya adalah sebagai berikut:

R-OH       Alkohol primer	R’      │ R- C- OH     Alkohol sekunder	R’      │ R- C- OH      │      R” Alkohol tersier
.

Dimana alkohol primer dioksidasi menjadi aldehida kemudian dioksidasi menjadi asam karboksilat. Sedangkan alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton, sedangkan alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.

TES GUGUS ENOL PADA FENOL

Terjadi perubahan warna pada fenol yang ditambahkan FeCl₃ yang asalnya berwarna kuning kemudian berubah menjadi warna coklat. Sedangkan pada etanol yang ditambahkan FeCl₃ tidak mengalami perubahan.  Hal ini membuktikan bahwa dalam fenol terdapat gugus enol. Sedangkan pada alkohol tidak terdapat gugus enol. Gugus enol adalah sebagai berikut:

 

Pada senyawa fenol terdapat gugus fenol  dalam keadaan stabil, sedangkan pada senyawa seperti aldehid dan keton bentuk yang stabil adalah gugus keton.   Pada fenol bila molekul berada dalam bentuk keto maka stabilisasi resonansi  ring akan terganggu, dan oleh karena itu fenol lebih menyukai bentuk fenol, sehingga dalam tes tersebut fenol menunjukkan uji yang positif terhadap FeCl₃ sedangkan alkohol tidak menunjukkan uji yang positif karena tidak mengandung gugus fenol.

Gugus Alkena

   Seperti asam, klor dan brom mengadisi ikatan rangkap karbon-karbon dan ikatan ganda tiga. Suatu uji laboratorium yang lazim mengenai adanya ikatan rangkap atau ganda tiga dalam suatu senyawa yang tak diketahui struktur ialah dengan mereaksikan senyawa itu dengan larutan encer Br₂ dalam CCl₄. Reagensia penguji berwarna coklat, wara coklat kemerahan (dari Br₂); hilangnya warna ini menunjukkan bahwa uji ini positif. Hilangnya warna larutan Br₂/CCl₄ oleh suatu senyawa anu  adalah sugestif, tetapi bukan bukti definitive, bahwa keton dan fenol juga menghilangkan warna larutan Br₂/CCl₄.

                                                                                 Br    Br

CH₃CH = CHCH₃  + Br₂                                CH₃CH – CHCH₃

   2-butena               merah                              2,3-dibromobutana

                                                                            tak berwarna

                                                                                  Br   Br

CH₃C ≡ CCH₃  +  2Br₂                                       CH₃C – CCH₃

   2-butuna          merah                                                                Br   Br

                                                                             2,2,3,3-tetrabromobutana

                                                                             tak berwarna

            F₂ maupun I₂ bukanlah reagensia yang berguna dalam reaksi adisi alkena. Fluor bereaksi dengan meledak dengan senyawa organic. Iod memang mengadisi ikatan rangkap, tetapi produk 1,2-diodo tidak stabil dan melepaskan I₂ untuk membentuk kembali alkena.

                        R₂Cl – ClR₂    ←    R₂C = CR₂ + I₂

            Oleh karena itu reaksi adisi yang ini hanyalah umum untuk klor dan brom. Alkena yang lebih tersubstitusi akan lebih reaktif terhadap X₂ daripada alkena yang berkurang tersubstitusi. Urutan kereaktifannya sama dengan urutan terhadap HX.

     CH₂ = CH₂        RCH = CH₂        R₂C = CH₂        R₂C = CHR        R₂C = CR₂

naiknya reaktivitas terhadap adisi X₂ atau HX

(Fessenden & Fessenden : 400 – 401)

            Alkena atau olefin dalam Kimia Organik adalah hidrokarbon tak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua antara karbon. Alkena asiklik yang paling sederhana, yang membentuk satu ikatan rangkap dan tidak berikatan dengan gugus fungsional manapun, maka akan membentuk suatu kelompok hidrokarbon dengan rumus umum C_nH_2n.

            Alkena yang paling sederhana adalah etena, atau etilena (C₂H₄). Senyawa aromatic sering kali juga digambarkan seperti alkena siklik, tapi struktur dan ciri-ciri

mereka berbeda sehingga tidak dianggap sebagai alkena.

Tatanama IUPAC

            Untuk mengikuti tatanama IUPAC, maka seluruh alkena memiliki nama yang diakhiri –ena. Pada dasarnya, nama alkena diambil dari nama alkana dengan menggantikan akhiran –ana dengan –ena. C₂H₆ adalah alkana bernama etana sehingga C₂H₄ diberi nama etena.

            Pada alkena yang memiliki kemungkinan rangkap dibeberap tempat, digunakan penomoran dimulai dari ujung yang terdekat dengan ikatan tersebut sehingga atom karbon pada ikatan rangkap bernomor sekecil mungkin untuk membedakan isomernya. Contohnya adalah 1-heksena dan 2-heksena. Penamaan cabang sama dengan alkana.

            Pada alkena yang lebih tinggi, dimana terdapat isomer yang letaknya berbeda dengan letak ikatan rangkap, maka system penomoran berikut ini dipakai :

1. Penomoran rantai karbon terpanjang dilihat dari ujung yang terdekat dengan ikatan rangkap, sehingga atom karbon pada ikatan rangkap tersebut mempunyai nomor sekecil mungkin.
2. Ketahui letak ikatan rangkap dengan letak karbon rangkap pertamanya.
3. Penamaan rantai alkena itu mirip alkana.
4. Beri nomor pada atom karbon, diketahui letak lokasi dan nama gugusnya, ketahui letak ikatan rangkap, lalu terakhir namai rantai utamanya.                

   5          3         1                  5       3      1                  5      3       1

    6         4         2                   6       4       2                 6      4       2

        hek – 1 – ene             4-methylhex-1-ene        4-ethyl-2-methylhex-1-ene

Berbagai contoh penamaan isomer 1-heksena. Gambar kiri : 1-heksena, gambar tengah :4-metil-1-heksena, gambar kanan : 4-etil-2-metil-1-heksena.        

Notasi Cis-Trans

            Dalam sebuah kasus khusus pada alkena dimana 2 atom dapat dipakai. Jika gugus sejenis terletak pada tempat yang sama dari ikatan rangkap, maka disebut

 sebagai (cis-). Jika gugus sejenis terletak bersebrangan, maka disebut sebagai (trans).

            H₃C^{1                     4}CH₃                             H                           ⁴CH₃

                        C² = C³                                                                      C² = C³

            H                            H                               H₃C¹                          H

                 Cis-but-2-ene                                               trans-but-2-ene

Perbedaan antara cis- dan trans-. Kiri : cis-2-butena, kanan :trans-2-butena.

(http : //id.wikipedia.org/wiki/Alkena)

Sifat Fisis Alkena

            Sifat fisis alkena sama seperti sifat alkana, antara lain tidak larut dalam air. Besarnya titik didih beberapa senyawa alkena diberikan pada table berikut.

Suku ke	n	Rumus molekul	Nama	Tf (oC/atm)	m (mol dalam gr)
2	2	C2H4	Etena	-104	28
3	3	C3H6	Propena	-48	42
4	4	C4H8	1-butena	-6	56
5	5	C5H10	1-pentena	30	70
6	6	C6H12	1-heksena	63	84
7	7	C7H14	1-heptena	93	98
8	8	C8H16	1-oktena	122	112
9	9	C9H18	1-nonena	146	126
10	10	C10H20	1-dekena	171	140

Sifat Kimia Alkena

1. Dengan jumlah C yang sama, alkena lebih reaktif disbanding dengan alkana.
2. Reaksi adisi, mengubah ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal dengan

menambah atom lain.

1. Adisi alkena dengan hydrogen

CH₂ = CH₂  +  H₂                  CH₃ – CH₃

Etena                                         etana

1. Adisi alkena dengan halogen (F₂, Cl₂, Br₂, I₂)

CH₂ = CH₂  +  Cl₂                  CH₂ – CH₂

                                                              Cl      Cl

  Etena                                    1,2-dikloro etena

1. Adisi alkena dengan asam halide (HF, HCl, HBr, HI)

Berlaku hukum Markovnikov, atom H dari hydrogen halide masuk ke atom C rangkap mengikat atom H lebih banyak.

CH₃ – CH = CH₂  +  H – Cl                 CH₃ – CH – CH₃

                                                                                               Cl

1. Polimerisasi, adalah penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) menjadi molekul besar (polimer). Pada reaksi polimerisasi, molekul alkena saling menjenuhkan.

_n CH₂ =CH₂                    – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ –            (-CH₂ – CH₂ -)_n

Kegunaan Alkena

–          Dapat digunakan untuk obat bius (dicampur dengan O₂)

–          Untuk memasakkan buah-buahan

–          Sintesis zat lain (gas alam, minyak bumi, etanol)

 

 

Reaksi Redoks Dalam kehidupan Sehari-Hari

Reaksi Redoks Dalam Kehidupan Sehari-hari

1.    Zat pemutih

Zat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda, seperti pada tekstil, rambut dan kertas. Penghilangan warna terjadi melalui reaksi oksidasi. Oksidator yang biasa digunakan adalah natrium hipoklorit (NaOCl) dan hidrogen peroksida (H2O2).

Warna benda ditimbulkan oleh elektron yang diaktivasi oleh sinar tampak. Hilangnya warna benda disebabkan oksidator mampu menghilangkan elektron tersebut. Elektron yang dilepaskan kemudian diikat oleh oksidator.

Reaksinya:

Proses oksidasi pada pemutihan:

2.    Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari (cahaya ultraviolet) melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.

Reaksi oksidasi:

Reaksi reduksi:

3.    Pembakaran

Pembakaran merupakan contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran propana

(C3H8-;) di udara (mengandung O2), atom karbon teroksidasi membentuk CO2 dan atom oksigen tereduksi menjadi H2O.

Reaksi:

4.    baterai Nikel Kadmium

Baterai nikel-kadmium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki,baterai HP, dll. Anoda yang digunakan adalah kadmium, katodanya adalah nikel danelektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Cd + 2 OH-→Cd(OH)2+ 2e

katoda : NiO(OH) + H2O→Ni(OH)2+ OH-

Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,4 volt.

5.    Baterai alkali

Baterai alkali hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan katodanya samadengan baterai karbon-seng, seng sebagai anoda dan MnO2 sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis elektrolit yang digunakan. Elektrolit pada bateraialkali adalah KOH atau NaOH. Reaksi yang terjadi adalah:

anoda: Zn + 2 OH-→ZnO + H2O + 2e

katoda: 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-

Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt. Arus dan tegangan padabaterai alkali lebih stabil dibanding baterai karbon-seng.

6.    Baterai perak oksida

Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju biasa digunakan untuk baterai arloji,kalkulator, dan alat elektronik lainnya. Anoda yang digunakan adalah seng,katodanya adalah perak oksida dan elektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Zn→Zn2++ 2 e-

katoda : Ag2O + H2O + 2e→2Ag + 2 OH-

Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.

7.    AKI

Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal dioksidasi menjadi ion Pb2+

dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron danmembentuk ion Pb2+ di katoda. Ion Pb2+bercampur dengan ion SO42- dari asamsulfat membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda

.PbO2+ Pb + 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O

Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dantidak memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(IV) oksida, logam timbal dan asam sulfat.

2PbSO4+ 2H2O→PbO2+ Pb + 2H2SO4

8.    Baterai karbon-seng

Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter, artinya andamenghubungkannya secara seri. Baterai harus diletakkan secara benar sehinggamemungkinkan elektron mengalir melalui kedua sel. Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat beberapa jenis, termasuk standarddan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida(NH4Cl) dan seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisanluar berfungsi sebagai anoda.Reaksi yang terjadi :

anoda : Zn→Zn2++ 2 e-

katoda : 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-

Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoksutama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.

Zn + 2MnO2+ H2O→Zn2++ Mn2O3+ 2OH-

Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias digunakanuntuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dansebagainya.

9.    .pengaratan logam

4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s)

10.    RedoksdalamFotografi

FilmfotografidibuatdariplastikyangdilapisigelatinyangmengandungmilyaranbutiranAgBr,yangpekaterhadapcahaya

.-Ketikacahayamengenaibutiran-butiranAgBr,terjadilahreaksiredoks

.-SehinggaionAg+tereduksimenjadilogamnya,danionBr-menjadigasBromin

11.    Pernapasan sel

contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan sel adalah:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

12.    Reaksidalamselbahanbakar

2H2+4OH-→4H2O+4e

O2(g)+2H2O+4e-→4OH-

Reaksitotal

2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

13.    Las karbits

Karbit atau Kalsium karbida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CaC2. Karbit digunakan dalam proses las karbit dan juga dapat mempercepat pematangan buah.

Persamaan reaksi Kalsium Karbida dengan air adalah:

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Karena itu 1 gram CaC2 menghasilkan 349ml asetilen. Pada proses las karbit, asetilen yang dihasilkan kemudian dibakar untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam pengelasan.

14.    Pada perkaratan besi

Pada peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.

Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O => berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu

dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) —–> Fe2+(aq) +2e ………….. E=+0,44V

O2(g) + 2H2O(l) +4e ——–> 4OH- ……. E=+0,40V

Ion besi (II) yg terbentuk pd anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat besi.

15.    PENGOLAHAN AIR KOTOR (SEWAGE)

=> pengolahan air kotor ada 3 tahap : tahap primer, sekunder, dan tersier. Saya akan menyingkat tahap ini satu persatu…

a) TAHAP PRIMER

=> untuk memisahkan sampah yang tidak larut air, yang dilakukan dengan penyaringan dan pengendapan.

b) TAHAP SEKUNDER

=> untuk menghilangkan BOD dengan jalan mengOKSIDASInya.

c) TAHAP TERSIER

=> untuk menghilangkan sampah yang masih terdapat.

Lumpur aktif merupakan Lumpur yang kaya dengan bakteri yang dapat menguraikan limbah organic yang dapar mengalami biodegradasi. Bakteri aerobmengubah sampah organic menjadi biomassa dan CO2, N menjadi ammoniumdan nitrat, P menjadi fosfat.

16.    Penyapuhan emas

Dalam proses penyepuhan dengan emas reaksi yg terjadi adalah reduksi ion-ion emasmenjadi logamnya,

Au+ + e- -> Au atau Au3+ + 3e- -> Au2.

17.    Peleburan biji logam

Untuk besi, reaksi totalnya adalah

2Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2 Fe2O3

adalah bijih besi (hematit) dengan kokas (karbon/C) sebagai reduktor.

18.    Dalam sistem biosensor

sistem biosensor berupa alat pengukur kadar gula dan kolesterol berbasis enzimdidalam tanah untuk keperluan medis yang menggunakan teknologi film tebal(thick film). Alat Pengukur kadar gula dan kolesterol dalam darah bekerjamenggunakan prinsip elektrokimia amperometrik. Prinsip kerja deteksi dari alatini didasari pada reaksi yang terjadi antara enzim glucose oxidase dancholesterol oxidase dengan sample darah yang diukur. Proses reaksi kimiawi inimenghasilkan aliran arus listrik yang kemudian diproses oleh signal conditioningdan data akusisi. Hasil proses ini merupakan besar kadar gula dan kolesterol didalam darah. Peralatan ini bersifat portable, kompak dan berdaya rendah

19.    Pengolahan Alumunium

Zaman dahulu kala, Alumunium termasuk logam yang harganya mahaldipasaran. Hal ini dikarenakan jumlahnya yang sedikit di alam dan caramendapatannya yang cukup sulit. Cara memperolehnya dengan cara elektrolisistidak berhasil karena apabila larutan garam alumunium dihidrolisis, air lebihmudah direduksi daripada Ion Alumunium. Hal ini menyebabkan gas Hidrogenyang terbentuk di anoda dan bukannya Alumunium. Elektrolisis leburanAlumunium juga tidak berhasil karena 2 hal : Larutan tidak berbentuk ion dansenyawanya mudah menguap apabila bersuhu tinggi. Elektrolisis oksidanya jugatidak praktis karena titik lelehnya yang tinggi yang mencapai 2000 derajatcelsius.Pada tahun 1886, Charles Hall dari Oberlin College menemukan cara yangdapatdigunakan untuk mengelektrolisis Alumunium Oksida dengan menggunakanAl2O3dengan Kriolit Na3AlF3. Penambahan Kriolit ke dalam

Al2O3menurunkantemperatur campuran hingga 1000 derajat celcius, sehingga elektrolisi dapatdilaksanakan. Bejana yang menampung campuran alumunium terbuat dari besiyang dilapisi beton yang bertindak sebagai katoda dan batang karbon yangberfungsi sebagai Anoda.

20.    Pengolahan Magnesium

Magnesium merupakan logam yang penting karena sangat ringan. Magnesiumdijumpai berlimpah dalamair laut. Ion magnesium diendapkan dari air lautsebagai hodroksida, kemudian Mg(OH)2

diubah menjadi kloridanya dengan caramereduksinya dengan asam klorida. setelah airnya menguap, MgCl2dilelehkandan dielektrolisis. Magnesium dihasilkan di katoda dan Klor di Anoda.

Contoh lain

1. The Dry Cell Battery

Dikenal dengan istilah sel Leclanche atau batu baterai kering. Pada batu baterai kering, logam seng berfungsi sebagai anoda. Katodanya berupa batang grafit yang berada di tengah sel. Terdapat satu lapis mangan dioksida dan karbon hitam mengelilingi batang grafit dan pasta kental yang terbuat dari amonium klorida dan seng (II) klorida yang berfungsi sebagai elektrolit. Potensial yang dihasilkan sekitar 1,5 volt.

Reaksi selnya adalah sebagai berikut :

Katoda (+) : 2 NH4+(aq) + 2 MnO2(s) + 2 e- ——> Mn2O3(s) + 2 NH3(aq) + H2O(l) ……………… (1)

Anoda (-) : Zn(s) ——> Zn2+(aq) + 2 e- …………….. (2)

Reaksi Sel : 2 NH4+(aq) + 2 MnO2(s) + Zn(s) ——> Mn2O3(s) + 2 NH3(aq) + H2O(l) + Zn2+(aq) …………….. [(1) + (2)]

Pada batu baterai kering alkalin (baterai alkalin), amonium klorida yang bersifat asam pada sel kering diganti dengan kalium hidroksida yang bersifat basa (alkalin). Dengan bahan kimia ini, korosi pada bungkus logam seng dapat dikurangi.

2. The Mercury Battery

Sering digunakan pada dunia kedokteran dan industri elektronik. Sel merkuri mempunyai struktur menyerupai sel kering. Dalam baterai ini, anodanya adalah logam seng (membentuk amalgama dengan merkuri), sementara katodanya adalah baja (stainless steel cylinder). Elektrolit yang digunakan dalam baterai ini adalah merkuri (II) Oksida, HgO. Potensial yang dihasilkan sebesar 1,35 volt.

Reaksi selnya adalah sebagai berikut :

Katoda (+) : HgO(s) + H2O(l) + 2 e- ——> Hg(l) + 2 OH-(aq) …………………… (1)

Anoda (-) : Zn(Hg) + 2 OH-(aq) ——> ZnO(s) + H2O(l) + 2 e‑ ………………….. (2)

Reaksi sel : Zn(Hg) + HgO(s) ——> ZnO(s) + Hg(l) ………………………. [(1) + (2)]

3. The Lead Storage Battery

Dikenal dengan sebutan baterai mobil atau aki/accu. Baterai penyimpan plumbum (timbal) terdiri dari enam sel yang terhubung secara seri. Anoda pada setiap sel adalah plumbum (Pb), sedangkan katodanya adalah plumbum dioksida (PbO2). Elektroda dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat (H2SO4).

Reaksi selnya pada saat pemakaian aki adalah sebagai berikut :

Katoda (+) : PbO2(s) + 4 H+(aq) + SO42-(aq) + 2 e- ——> PbSO4(s) + 2 H2O(l) ………………… (1)

Anoda (-) : Pb(s) + SO42-(aq) ——> PbSO4(s) + 2 e- …………………………… (2)

Reaksi sel : PbO2(s) + Pb(s) + 4 H+(aq) + 2 SO42-(aq) ——> 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l) ……………………. [(1) + (2)]

Pada kondisi normal, masing-masing sel menghasilkan potensial sebesar 2 volt. Dengan demikian, sebuah aki dapat menghasilkan potensial sebesar 12 volt. Ketika reaksi diatas terjadi, kedua elektroda menjadi terlapisi oleh padatan plumbum (II) sulfat, PbSO4, dan asam sulfatnya semakin habis.

Semua sel galvani menghasilkan listrik sampai semua reaktannya habis, kemudian harus dibuang. Hal ini terjadi pada sel kering dan sel merkuri. Namun, sel aki dapat diisi ulang (rechargeable), sebab reaksi redoksnya dapat dibalik untuk menghasilkan reaktan awalnya. Reaksi yang terjadi saat pengisian aki merupakan kebalikan dari reaksi yang terjadi saat pemakaian aki.

4. The Lithium-Ion Battery

Digunakan pada peralatan elektronik, seperti komputer, kamera digital, dan telepon seluler. Baterai ini memiliki massa yang ringan sehingga bersifat portable. Potensial yang dihasilkan cukup besar, yaitu sekitar 3,4 volt. Anodanya adalah Li dalam grafit, sementara katodanya adalah oksida logam transisi (seperti CoO2). Elektrolit yang digunakan adalah pelarut organik dan sejumlah garam organik.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katoda (+) : Li+(aq) + CoO2(s) + e- ——> LiCoO2(s) ………………. (1)

Anoda : Li(s) ——> Li+ (aq) + e- ………………. (2)

Reaksi sel : Li(s) + CoO2(s) ——> LiCoO2(s) ……………………. [(1) + (2)]

5. Fuel Cell

Dikenal pula dengan istilah sel bahan bakar. Sebuah sel bahan bakar hidrogen-oksigen yang sederhana tersusun atas dua elektroda inert dan larutan elektrolit, seperti kalium hidroksida. Gelembung gas hidrogen dan oksigen dialirkan pada masing-masing elektroda. Potensial yang dihasilkan adalah sebesar 1,23 volt.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katoda (+) : O2(g) + 2 H2O(l) +4 e- ——> 4 OH-(aq) ………………..(1)

Anoda (-) : 2 H2(g) + 4 OH-(aq) ——> 4 H2O(l) + 4 e- ……………………… (2)

Reaksi sel : O2(g) + 2 H2(g) ——> 2 H2O(l) ………………. [(1) + (2)]

contoh soal Redoks

 

1. Pada elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda inert dihasilkan gas oksigen sebanyak 5,6 L pada STP. Berapakah jumlah listrik dalam Coulomb yang dialirkan pada proses tersebut?

 

Penyelesaian :

 

Reaksi elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda inert adalah sebagai berikut :

 

Katoda (-) : Ag+ + e- ——> Ag

 

Anoda (+) : 2 H2O(l) ——> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-

 

Gas O2 terbentuk di anoda. Mol gas O2 yang terbentuk sama dengan 5,6 L / 22,4 L = ¼ mol O2

 

Berdasarkan persamaan reaksi di anoda, untuk menghasilkan ¼ mol gas O2, maka jumlah mol elektron yang terlibat adalah sebesar 4 x ¼ = 1 mol elektron.

 

1 mol elektron = 1 Faraday = 96500 C

 

Jadi, jumlah listrik yang terlibat adalah sebesar 96500 C

 

2. Unsur Fluor dapat diperoleh dengan cara elektrolisis lelehan NaF. Berapakah waktu yang diperlukan untuk mendapatkan 15 L gas fluorin ( 1 mol gas mengandung 25 L gas) dengan arus sebesar 10 Ampere?

 

Penyeleasian :

 

Reaksi elektrolisis lelehan NaF adalah sebagai berikut :

 

K (-) : Na+(l) + e- ——> Na(s)

 

A (-) : 2 F-(l) ——> F2(g) + 2 e-

 

Gas F2 terbentuk di anoda. Mol gas F2 yang terbentuk adalah sebesar 15 L / 25 L = 0,6 mol F2

 

Berdasarkan persamaan reaksi di anoda, untuk menghasilkan 0,6 mol gas F2, akan melibatkan mol elektron sebanyak 2 x 0,6 = 1,2 mol elektron

 

1,2 mol elektron = 1,2 Faraday

 

Waktu yang diperlukan dapat dihitung melalui persamaan berikut :

 

Faraday = (Ampere x Detik) / 96500

 

1,2 = (10 x t) / 96500

 

t = 11850 detik = 3,22 jam

 

Jadi, diperlukan waktu selama 3,22 jam untuk menghasilkan 15 L gas fluorin

 

3. Arus sebesar 0,452 A dilewatkan pada sel elektrolisis yang mengandung lelehan CaCl2 selama 1,5 jam. Berapakah jumlah produk yang dihasilkan pada masing-masing elektroda?

 

Penyelesaian :

 

Reaksi elektrolisis lelehan CaCl2 adalah sebagai berikut :

 

K (-) : Ca2+(l) + 2 e- ——> Ca(s)

 

A (+) : 2 Cl-(l) ——> Cl2(g) + 2 e-

 

Mol elektron yang terlibat dalam reaksi ini dapat dihitung dengan persamaan berikut :

 

Faraday = (Ampere x Detik) / 96500

 

Faraday = (0,452 x 1,5 x 3600) / 96500 mol elektron

 

Berdasarkan persamaan reaksi di katoda, mol Ca yang dihasilkan adalah setengah dari mol elektron yang terlibat. Dengan demikian, massa Ca yang dihasilkan adalah :

 

Massa Ca = mol Ca x Ar Ca

 

Massa Ca = ½ x (0,452 x 1,5 x 3600) / 96500 x 40 = 0,506 gram Ca

 

Berdasarkan persamaan reaksi di anoda, mol gas Cl2 yang dihasilkan adalah setengah dari mol elektron yang terlibat. Dengan demikian, volume gas Cl2 (STP) yang dihasilkan adalah :

 

Volume gas Cl2 = mol Cl2 x 22,4 L

 

Volume gas Cl2 = ½ x (0,452 x 1,5 x 3600) / 96500 x 22.4 L = 0,283 L gas Cl2

 

Jadi, produk yang dihasilkan di katoda adalah 0,506 gram endapan Ca dan produk yang dihasilkan di anoda adalah 0,283 L gas Cl2 (STP)

 

4. Dalam sebuah percobaan elektrolisis, digunakan dua sel yang dirangkaikan secara seri. Masing-masing sel menerima arus listrik yang sama. Sel pertama berisi larutan AgNO3, sedangkan sel kedua berisi larutan XCl3. Jika setelah elektrolisis selesai, diperoleh 1,44 gram logam Ag pada sel pertama dan 0,12 gram logam X pada sel kedua, tentukanlah massa molar (Ar) logam X tersebut!

 

Penyelesaian :

 

Reaksi elektrolisis larutan AgNO3 :

 

K (-) : Ag+(aq) + e- ——> Ag(s)

 

A (+) : 2 H2O(l) ——> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-

 

Logam Ag yang dihasilkan sebanyak 1,44 gram; dengan demikian, mol logam Ag yang dihasilkan sebesar 1,44 / 108 mol Ag

 

Berdasarkan persamaan reaksi di katoda, mol elektron yang dibutuhkan untuk menghasilkan logam Ag sama dengan mol logam Ag (koefisien reaksinya sama)

 

Sehingga, mol elektron yang digunakan dalam proses elektrolisis ini adalah sebesar 1,44 / 108 mol elektron

 

Reaksi elektrolisis larutan XCl3 :

 

K (-) : X3+(aq) + 3 e- ——> X(s)

 

A (+) : 2 Cl-(l) ——> Cl2(g) + 2 e-

 

Arus yang sama dialirkan pada sel kedua, sehingga, mol elektron yang digunakan dalam proses elektrolisis ini sama seperti sebelumya, yaitu sebesar 1,44 / 108 mol elektron

 

Berdasarkan persamaan reaksi di katoda, mol logam X yang dihasilkan sama dengan 1 / 3 kali mol elektron, yaitu sebesar 1 / 3 x 1,44 / 108 mol X

 

Massa logam X = 0,12 gram; dengan demikian, massa molar (Ar) logam X adalah sebagai berikut:

 

mol = massa / Ar

 

Ar = massa / mol

 

Ar = 0,12 / (1 / 3 x 1,44 / 108) = 27

 

Jadi, Ar dari logam X adalah 27

Butil Bromida

Pembuatan n-butil bromide berdasarkan penelitian menggunakan SN₂ dengan mengkonversi 1-butanol untuk bromide 1-bromo butane. Reaksi substitusi merupakan suatu reaksi dimana satu atom ion atau gugus disubstitusikan untuk menggantikan ion, atom atau gugus lain.

HO^–  +  CH₃CH –  Br  → CH₃CH₂ – OH + Br^–

Ion hidroksida     bromo etana        etanol

            Dalam reaksi substitusi alkil halide, halide itu disebut gugus pergi yang baik (leaving group). Suatu istilah yang berarti gugus apa saja yang dapat digeser dari ikatan-ikatannya dengan suatu atom karbon.

Spesiasi yang menyerang suatu alkil halide dalam suatu reaksi substitusi disebut nukleofil (nucleophile/ pencinta nucleus) sering dilambangkan dengan Nu. Dalam persamaan reaksi diatas , OH^– dan CH₃O^–  adalah nukleofil. Umumnya sebuah nukleofil adalah spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat positif. Jadi , sebuah nukleofil ialah suatu basa lewis. Kebanyakan nukleofil adalah anion, namun beberapa molkul polar yang netral, seperti H₂O, CH₃OH, dan CH₃CH₂ dapat juga bertindak sebagai nukleofil.

Molekul netral seperti ini memiliki pasangan electron menyendiri yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan sigma. Substitusi oleh nukleofil disebut substitusi nukleofil atau pengganti nukleofil

Lawan dari nukleofil adalah elektrofil (pecinta electron) yang sering dilambangkan dengan ET. Suatu elektrofil adalah spesi apa saja yang tertarik ke puasat negative. Jadi , suatu elektrofil adalah suatu asam lewis seperti H⁺ atau ZnCl₂. Suatu asam lewis ini merupakan hasil pengembangan teori lewis dari teori asam basa. Arrhenius pada waktu yang hampir bersamaan dengan Bronsted dan Lowry (1923). Teori lewis memiliki kelebihan disbanding teori bronsted lowry yaitu teori tersebut memungkinkan penggolongan asam basa digunakan dalam rekasi-reaksi dimana baik H⁺ maupun OH^– tidak ada. Dalam hal ini asam H⁺ adalah sebagai penerima pasangan electron .

Pada kimia organic maupun anorganik, substitusi nukleofil adalah suatu kelompok dasar reaksi substitusi, dimana sebuah nukleofil yang kaya electron, secara selektif berikatan dengan atau menyerang muatan positif dari sebuah gugus kimia atau atom yang disebut gugus lepas.

Bentuk reaksi umum ini adalah :

Nu : + R-X →  R-Nu + X

            Dengan Nu menandakan nukleofil, yang menandakan pasanganelektron, serta R-X menandakan substrat dengan gugus pergi ke X. Pada reaksi tersebut, pasangan electron dari nukleofil menyerang substrat membentuk ikatan baru. Sementara gugus  pergi melepaskan diri bersama dengan sepasang electron. Produk utamanya adalah R- Nu. Nukleofil dapat memiliki muatan listrik negative ataupun netral. Sedangkan substrat biasanya netral atau bermuatan positif. Contoh substitusi nukleofilik adalah hidrolisis alkil bromide (R – Br) pada kondisi basa, dimana nukleofilnya adalah OH^– dan gugus perginya adalah Br^–.

R – Br + OH^–  →  R – OH + Br^–

Reaksi substitusi nukleofilik sangat dijumpai pada kimia organic dan reaksi-reaksi ini dapat dikelompokkan sebagai reaksi reaksi yang terjadi pada karbon alifatik atau pada karbon aromatic atau karbon tak jenuh lainnya.

Sintesis biasanya terdiri dari penggabungan kepingan kecil dan sederhana menjadi molekul besar yang kompleks. Untuk membuat sebuah molekul yang mengandung banyak atom dari molekul-molekul yang mengandung atom lebih sedikit, dapat diketahui bagaimana membuat dan memecahkan ikatan kimia. Walau sintesis urea dari Wohler suatu kebetulan, sintesis akan lebih efektif dan terkendali jika dilakukan dengan cara-cara yang rasional, sehingga semua atom yang tersusun akan berhubungan satu sama lainnya dengan benar dan menghasilkan produk yang dihasilkan.

Ikatan kimia dibuat dan dipecahkan melalui reaksi-reaksi kimia. Dengan demikian kita dapat mempelajari bagaimana menyambung molekul-molekul secara spesifik, suatu pengetahuan dalam sintesis.

Pada saat ini senyawa organic yang telah disintesis dalam laboratorium dan industry kimia jauh lebih banyak daripada yang diisolasi (dipisahkan) dari alam tetumbuhan dan hewan. Ada beberapa alas an mengapa penting sekali sintesis molekul. Pertama , dapat mensintesis produk alam dilaboratorium dengan mudahvdan dalam jumlah besar dengan harga yang lebih murah dibandingkan dengan pemisahan dari alam.

Alasan lain untuk sintesis adalah untuk menciptakan zat-zat baru yang mungkin memiliki sifat-sifat yang lebih berguna dibandingkan dengan  hasil-hasil alami. Serat sintetik seperti nilon dan orlon yang mempunyai sifat-sifat tertentu yang lebih berguna dan lebih baik dari serat alami seperti sutra, kapas dan sisal. Banyak senyawa dalam obat-obatan adalah sintetik (termasuk aspirin, eter, novocain, dan harbiturat).

Contoh dari reaksi substitusi nukleofilik yang terjadi pada gugus karbonil pada sebuah keton dan langsung melalui substitusi dengan senyawa hemiasetat yang tidak stabil. Pada kimia organic ataupun pada kimia anorganik, substitusi nukleofilik adalah suatu kelompok dasar reaksi substitusi.

Menurut kinetiknya reaksi nukleofilik dapat dikelompokkan menjadi reaksi SN₁ dan reaksi SN₂. Substitusi pada “ halogen alkana primer “ atau reaksi SN₂. Nukleofilik adalah sebuah spesies (ion atau molekul) yang tertarik dengan kuat kesebuah daeraah yang bermuatan positif pada sesuatu yang lain.

Nukleofil dapat berupa ion-ion penuh atau memiliki muatan yang sangat negative pada suatu tempat dalam sebuah molekul. Nukleofil – nukleofil yang umum antara lain ion hidroksi, ion sianida, air dan amoniak. Perhatikan bahwa masing-masing nukleofil mengandung sekurang-kurangnya satu pasangan electron.

Pada alkil halide tersier tidak dapat bereaksi secara SN₂, bagaimana produk substitusi itu, ternyata alkil halide tersier mengalami substitusi dengan suatu mekanisme yang disebut reaksi SN₁ (substitusi nukleofilik unimolekular). Hasil eksperimen yang diperoleh dalam reaksi SN₁ cukup berbeda dengan reaksi SN₂ secara khas tanpa mengalami suatu stantiomer murni dari suatu alkil halide yang mengandung karbon C – X yang tidak mengalami reaksi SN₁, maka diperoleh dalam reaksi SN₂, juga disimpulkan bahwa pada reaksinya pengaruh konsentrasi SN₂.

Mekanisme rekasi 1-butanol dengan hydrogen bromide berlangsung dengan pemindahan air oleh ion bromida dari bentuk protonasi alcohol (ion alkilosonium).

Florinasi nukleofilik menggunakan CSF atau flourida logam alkali sesuai pada waktu reaksi singkat dihadapan (bmim) (BF₄) affording produk yang diinginkan tanpa produk sampingan. Substitusi nukleofilik seperti halogenations, acetoxylextoon natriliton dan nikoxylations dihadapan garam ionic menyediakan produk yang diinginkan dalam hasil yang baik.

Atom halogen (F, Cl, Br atau I) dapat diwakili oleh X. dengan menggunakan lambing umum, maka alkil halide ialah RX dan aril halide seperti bromo benzene (C₆H₅Br) ialah ARX. Ikatan sigma karbon halogen terbentuk oleh saling mendidihnya suatu orbital atom halogen dan suatu orbital halogen atom karbon. Tak dapat dipastikan mengenai ada tidaknya hibridisasi atom karbon. Dalam suatu halide organic, karena sebuah halogen hanya membentuk satu ikatan kovalen dank arena itu dapat sudut ikatan disekitar atom ini. Namun, karbon menggunakan orbital halide yang sama tipenya untuk mengikat halogen maupun atom karbon lain.

Dalam reaksi kimia, struktur bagian alkil (dari) alkil halide berperan. Oleh karena itu peru dibedakan empat tipe alkil halide yaitu : metil , primer, sekunder, dan tersier. Suatu metil halide ialah suatu struktur dalam suatu hydrogen dari metana yang telah digantikan oleh sebuah halogen. Karbon ujung alkil halide ialah atom karbon yang terikat pada karbon ujung alkil halide primer (1^.) (RCH₂X) mempunyai satu gugus alkil terikat pada karbon ujung. Alkil halide primer (satu gugus alkil terdekat pada ujung)

CH₃ →  CH₂Br

Bromoetana (etil bromida)

Suatu alkil halide sekunder (2^.) (R₂CHX) mempunyai dua gugus alkil yang terikat pada karbon ujung, dan suatu alkil halide tersier (3^.) (R₃CHX) mempunyai tiga gugus alkil yang terikat pada karbon ujung (perhatikan bahwa sebuah halogen yang terikat pada suatu sikloalkana haruslah sekunder atau tersier).

Karena dapat bereaksi lebih dari satu reaksi antara sebuah alkil halide dan sebuah nukleofil atau basa, maka reaksi substitusi dan reaksi eliminasi dikatakan sebagai reaksi bersaing. Reaksi bersaingan lazim dijumpai dalam kimia organic. Karena campuran produk kebanyakan persamaan organic tidak dilengkapi secara stokiometris.

Dalam SN₂ alkil halide, metil halide menunjukkan laju tertinggi, diikuti oleh alkil halide primer, kemudian alkil halide sekunder. Alkil halide tersebut tidak bereaksi SN₂.

3^. RX  2^. RX  1^. RX  CH₃X

Naiknya laju reaksi SN₂

Dengan bertmbahnya jumlah gugus alkil yang terikat pada karbon ujung (CH₃X → 1^. + 2^. → 3^.), keadaan transisinya bertambah berjejal dengan atom. Perhatikan contoh berikut dari reaksi alkil bromida dengan ion metoksida (CH₃O^–) sebagai nuklofil (CH₃O^– + RBr → CH₃OR + Br^–), yang ditunjukkan. Jejealan ruang dalam sturktur-struktur disebut rintangan sterik (steric hindrance). Bila gugus-gugus besar berjejalan dalam suatu ruang sempit, tolak-menolak antara gugus bertambah parah dank arena itu energy system tinggi. Dalam suatu reaksi SN₂ energi suatu keadaan transisi yang berjejal lebih tinggi daripada energy keadaan transisi dengan rintangan sterik pindah. Karena inilah maka laju reaksi makin menurun dalam deret metil, primer, sekunder dan tersier.