Kimia Organik I 17
jumlah dan macam orbital yang berbeda pula. Masing-masing orbital berisi sepasang elektron. Sel pertama hanya mengandung orbital s saja,
diberi lambang 1s, artinya pada sel ini hanya terdapat 2 elektron. Sel kedua terdapat satu orbital s 2s dan tiga orbital p 2p, sehingga ada
delapan elektron yang dapat mengisi sel ini. Sel ketiga berisi satu orbital s 3s, tiga orbital p 3p, dan lima orbital d 3d, jadi total elektron
ada delapan belas.
C. Konfigurasi Elektron dalam Atom
Konfigurasi elektron menggambarkan penataan energi terendah dari suatu atom. Dengan kata lain, konfigurasi elektron
memperlihatkan bagaimana pengisian elektron dalam orbital. Elektron yang tersedia diisikan ke dalam orbital dengan mengikuti tiga aturan:
1. Orbital dengan energi paling rendah diisi pertama kali prinsip
Aufbau
2. Hanya ada dua elektron yang dapat mengisi orbital yang sama, dan keduanya harus memiliki spin yang berlawanan
larangan Pauli
18 St. Layli Prasojo, S.Farm., Apt.
3. Jika ada dua atau lebih orbital pada tingkat energi yang sama, satu elektron mengisi masing masing orbital secara paralel hingga
semua orbital setengah penuh aturan Hund
Beberapa contoh penerapan ketiga aturan tersebut dapat dilihat pada tabel 1.1.
Tabel 1.1. Konfigurasi elektron beberapa unsur
Unsur No.
atom Konfigu
rasi Unsur
No. atom
Konfigurasi
Hidrogen 1
1s
Litium 3
1s 2s
Karbon 6
1s 2s
2p
Neon 10
1s 2s
2p
Natrium 11
1s 2s
2p 3s
Argon 18
1s 2s
2p 3s
3p
Kimia Organik I 19
D. Perkembangan Teori Ikatan Kimia
Pada pertengahan abad 18, ilmu kimia berkembang dengan pesat. Para ahli kimia mulai menyelidiki tentang kekuatan dalam
molekul. Pada tahun 1858, August Kekule dan Archibald Couper
secara terpisah mengusulkan bahwa di dalam senyawa organik, atom karbon selalu memiliki empat unit afinitas. Dengan demikian, atom
karbon adalah tetravalen; selalu membentuk empat ikatan ketika berinteraksi dengan unsur lain membentuk senyawa. Lebih dari itu,
Kekule menyatakan bahwa atom karbon dapat berikatan satu dengan lainnya membentuk rantai panjang. Teori Kekule-Couper kemudian
diperluas karena adamya kemungkinan suatu atom membentuk
ikatan rangkap. Emil Erlenmeyer mengusulkan ikatan rangkap tiga
pada ikatan karbon-karbon pada senyawa asetilen, dan Alexander
Crum Brown mengusulkan ikatan karbon-karbon rangkap dua pada
senyawa etilen. Pada tahun 1865, Kekule menjelaskan bahwa rantai karbon dapat membentuk double back membentuk cincin.
Meskipun Kekule dan Couper telah benar dalam menjelaskan bahwa karbon berbentuk tetravalen, kebanyakan kimiawan masih
menggambarkannya dalam struktur dua dimensi hingga tahun 1874.
Pada tahun tersebut, Jacobus van’t Hoff dan Joseph Le Bel
menambahkan usulan mengenai penggambaran molekul tiga dimensi. Mereka mengusulkan bahwa empat ikatan pada karbon tidak terletak
20 St. Layli Prasojo, S.Farm., Apt.
secara acak tetapi menduduki posisi ruang yang spesifik. Van’t Hoff kemudian menjelaskan bahwa empat atom yang berikatan dengan
karbon menempati sudut-sudut bangun ruang tetrahedron, dengan atom karbon berada di pusat.
Gambar 1.2. Atom karbon tetrahedral yang diusulkan oleh Van’t Hoff
Perlu dicatat bahwa struktur di atas merupakan struktur tiga dimensi. Garis tebal artinya menuju ke arah pengamat atau keluar dari
bidang gambar. Garis putus-putus menggambarkan arah menjauhi pengamat atau masuk bidang gambar.
E. Ikatan kimia
