RADIKAL BEBAS

RADIKAL BEBAS

Pengertian radikal bebas pada dasarnya merupakan molekul yang kehilangan suatu elektron dari pasangan elektron bebasnya, yang merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalennya. Elektron sendiri memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal dapat menjadi tidak stabil dan sehingga mudah sekali bereaksi dengan molekul lainnya untuk membentuk radikal baru. Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi, bila perubahan DNA ini terjadi bertahun – tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi.

Radikal bebas dapat mengancam manusia dimana – mana, bisa di luar atau di dalam tubuh. Radikal bebas ini dapat memicu berbagai penyakit, seperti : penyakit kronis dan penyakit degeratif seperti serangan jantung, stroke dan kanker. Untuk radikal bebas yang terdapat di dalam tubuh manusia mempunyai dampak terhadap tubuh manusia diantaranya, radikal bebas ini dapat merusak jaringan tubuh manusia yang secara alami mengalami degradasi atau kemunduran seiring dengan peningkatan usia, akibatnya pemusnahan radikal bebas tidak dapat terpenuhi dengan baik, maka kerusakan jaringan terjadi secara perlahan – lahan. Sedangkan untuk radikal bebas yang terdapat di luar tubuh manusia diantaranya, Radiasi UV yaitu matahari memancarkan sinar dengan radiasi panjang gelombang dengan rentang yang sangat lebar, tetapi yang masuk ke bumi dan mendapatkan perhatian khusus adalah sinar violet yang memiliki energi cukup besar yang dapat memicu dan dapat menimbulkan radikal bebas dalam tubuh terutama kulit.

Dari pemicu penyebab radikal bebas ini, ada beberapa solusi cara menghadapi kerusakan akibat radikal bebas yaitu, dengan antioksidan. Terdapat dua macam antioksidan,yaitu antioksidan internal dan eksternal.

1.      Antioksidan internal yaitu antioksidan yang diproduksi oleh tuguh sendiri.

Secara alami tubuh mampu menghasilkan antioksidan sendiri, tetapi kemempuan ini pun ada batasnya. Sejalan bertambahnya usia,kemampuan untuk memproduksi antioksidan alami pun akan sekamin berkurang. Hal ini lah yang menyebabkan stres oksidatif, yaitu suatu keadaan dimana jumlah radikal bebas melebihi kapasitas kemempuan netralisasi antioksidan.

            2. Antioksidan eksternal tidak dihasilkan oleh tubuh tetapi berasal dari makanan seperti Vitamin A, beta karoten, Vitamin C, Vitamin E, Selenium, Flavonoid, dll. Antioksidan yang berasal dari makanan atau di dapat dari luar tubuh disebut juga antioksidan sekunder.

            Antioksidan sendiri merupakan suatu zat yang dapat menghambat proses oksidasi. Oksidasi disini adalah jenis reaksi kimia yang melibatkan pengikatan oksigen, pelepasan hydrogen, atau pelepasan elektron. Proses oksidasi adalah peristiwa alami yang terjadi di alam dan dapat terjadi di mana - mana tak terkecuali di dalam tubuh kita. Selain dapat mencegah terjadinya radikal bebas, antioksidan pun ada manfaatnya bagi tubuh. Tubuh kita terdiri dari triliunan sel. Disetiap sel terjadi reaksi metabolisme yang sangat kompleks. Diantara reaksi metabolisme tersebut melibatkan oksigen, seperti yang kita ketahui oksigen adalah unsur yang sangat reaktif. Keterlibatan oksigen dalam reaksi metabolisme di dalam sel dapat menghasilkan apa yang disebut sebagai reaktif spesies oksigen seperti H2O2, radikal bebas hydroksil (OH), dan anion superoksida (O2-). Molekul – molekul ini memang diperlukan tubuh misalnya untuk menjalankan sistem metabolisme dan memberi signal pada sistem syaraf akan tetapi apabila jumlahnya berlebihan seperti pengaruh gaya hidup (merokok, stres, konsumsi obat, polusi lingkungan, pengaruh zat kimia tertentu pada tubuh, radiasi, dll.) maka dapat merusak sel dengan cara memulai reaksi berantailipid, mengoksidasi DNA dan protein. Oksidasi DNA berakibat adanya mutasi dan timbulnya kanker, sedangkan pksidasi protein mengakibatkan nonaktifnya enzim yang dapat menghambat proses metabolisme. Maka itulah pentingnya mengkonsumsi antioksidan.

Pertanyaan :

Apa yang menyebabkan terjadinya radikal bebas, dan bagaimana cara mencegah terjadinya radikal bebas ?

KONTROL KINETIK DAN KONTROL TERMODINAMIK REAKSI SENYAWA ORGANIK

KONTROL KINETIK DAN KONTROL TERMODINAMIK REAKSI SENYAWA ORGANIK

Kontrol Kinetik dan Kontrol Termodinamik Reaksi Senyawa Organik

Beberapa reaksi kimia yang mempunyai kemampuan untuk menghasilkan lebih dari satu produk. Jumlah relatif dari produk yang dihasilkan tergantung pada kondisi reaksi saat reaksi berlangsung. Baik itu perubahan pada jumlah reaktan, temperatur, waktu, dan kondisi yang lain juga dapat mempengaruhi distribusi pembentukan produk dari reaksi kimia tersebut.

Terdapatdua alasan dari dua konsep yakni sebagai berikut :

      1. Stabilitas relatif secara termodinamik dari produk yang dihasilkan.

      2. Kecepatan relatif secara kinetik pada saat produk terbentuk.

       1.    Persyaratan termodinamik untuk reaksi

Pada  terjadinya reaksi secara spontan, energi bebas produk harus lebih rendah daripada energi bebas reaktan, yakni _G harus negatif. Reaksi dapat saja berlangsung melalui jalan lain, tapi tentu saja hanya jika energi bebas ditambahkan. Seperti halnya air di atas permukaan bumi, air hanya mengalir ke bawah dan tidak pernah mengalir ke atas (meskipun air dapat dibawa ke atas atau menggunakan pompa), molekul-molekul mencari energi potensial yang paling rendah mungkin. Energi bebas terbuat dari dua komponen yaitu entalpi H dan entropi S.

Perubahan entalpi dapat dihitung dengan menjumlahkan semua energi ikatan yang putus, kemudian dikurangi dengan jumlah energi semua ikatan yang terbentuk, dan ditambahkan dengan perubahan energi resonansi, tegangan, atau energi solvasi. Perubahan entropi menyatakan ketidak teraturan atau kebebasan sistem. Semakin tidak teratur suatu sistem

maka semakin tinggi entropinya. Kondisi yang lebih disukai di alam adalah entalpi

rendah dan entropi tinggi; dan di dalam sistem reaksi, entalpi spontan menurun

sedangkan entropi spontan meningkat.

       2.     Persyaratan Kinetik Reaksi

Reaksi yang dapat berlangsung tidak hanya karena menpunyai  ∆G negatif.  ∆G

yang negatif memang suatu hal yang penting tapi bukan suatu persyaratan yang cukup

untuk berlangsungnya suatu reaksi secara spontan. Sebagai contoh, reaksi antara H2

dengan O2 untuk menghasilkan H2O mempunyai  ∆G negatif, tapi campuran H2 dan O2

dapat disimpan pada suhu kamar selama berabad-abad tanpa adanya reaksi yang berarti.

Untuk terjadinya reaksi maka variabel energi bebas aktivasi ∆G‡ harus ditambahkan

Jika reaksi antara dua molekul atau lebih telah maju ke titik yang berkaitan dengan puncak kurva maka digunakan istilah keadaan transisi untuk posisi inti dan elektron spesies yang ada pada keadaan ini. Keadaan transisi memiliki geometri yang terbatas dan distribusi muatan tapi tidak memiliki keberadaan yang terbatas. Sistem pada titik ini disebut kompleks teraktivasi.

Kontrol Kinetik dan Termodinamik

Ada banyak hal dalam mana suatu senyawa di bawah kondisi reaksi yang

diberikan dapat mengalami reaksi kompotisi menghasilkan produk yang berbeda.

Pada gambar diatas memperlihatkan profil energi-bebas untuk suatu reaksi dalam mana B lebih stabil secara termodinamika daripada C (∆G lebih rendah), tapi C terbentuk lebih cepat

(∆G‡ lebih rendah). Jika tidak ada satupun reaksi yang revesibel maka C akan terbentuk

lebih banyak karena terbentuk lebih cepat. Produk tersebut dikatakan terkontrol secara

kinetik (kinetically controlled). Akan tetapi, jika reaksi adalah reversibel maka hal

tersebut tidak menjadi penting. jika proses dihentikan sebelum kesetimbangan tercapai

maka reaksi akan dikontrol oleh kinetik karena akan lebih banyak diperoleh produk

yang cepat terbentuk. Akan tetapi jika reaksi dibiarkan sampai mendekati

kesetimbangan maka produk yang akan dominan adalah B. di bawah kondisi tersebut, C

yang mula-mula terbentuk akan kembali ke A, sementara B yang lebih stabil tidak

berkurang banyak. Maka dikatan bahwa produk terkontrol secara termodinamik

(thermodynamically controlled). pada gambar tidak menggambarkan semua

reaksi dalam mana senyawa A dapat memberikan dua produk.

Pertanyaan :

Mengapa pada reaksi antara H2 dengan O2 untuk menghasilkan H2O mempunyai  ∆G negatif ?

.

konsep teori asam basa

Konsep asam basa  Arrhenius
Menurut arrehenius asam adalah zat yang dalam air melepakan ion H+, sedangkan basa adalah zat yang dalam air melepaskan ion OH–.  Jadi pembawa sifat asam adalah ion H+, sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH–.  Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ, yang dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut.
HxZ ⎯⎯→ x H+ + Zx–
Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+ disebut ion sisa asam.
Basa Arrhenius adalah hidroksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagai berikut.
M(OH)x ⎯⎯→ Mx+ + x OH–
Jumlah ion OH– yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa.
Konsep Asam-Basa LEWIS
Teori asam basa Lewis
Asam menurut Lewis adalah zat yang dapat menerima pasangan electron (akseptor pasangan electron)
Basa menurut Lewis adalah zat yang dapat memberikan pasangan electron (donor pasangan electron).
 Lewis mengamati bahwa molekul BF3  juga dapat berperilaku seperti halnya asam (H+) sewaktu bereaksi dengan NH3. Molekul BF3 dapat menerima sepasang elektron dari molekul NH3 untuk membentuk ikatan kovalen antara B dan H.
Konsep asam dan basa Brønsted–Lowry
Ketika sebuah senyawa yang berperilaku seperti asam mendonorkan proton, haruslah terdapat basa yang menerima proton tersebut. Sehingga konsep asam basa Brønsted–Lowry dapat didefinisikan sebagai reaksi:
Asam + Basa  basa konjugat + asam konjugat.
Basa konjugat adalah ion atau molekul yang dihasilkan setelah asam kehilangan protonnya, sedangkan asam konjugat adalah spesi yang dihasilkan ketika basa menerima proton. Reaksi ini bersifat reversibel dan dapat berjalan terbalik maupun ke depan.
Air bersifat amfoterik dan berperilaku sebagai asam maupun basa. Dalam reaksi asam asetat (CH3CO2H) dengan air (H2O), air berperan sebagai basa.
CH3COOH + H2O  CH3COO- + H3O+
Ion asetat, CH3CO2-, adalah basa konjugat dari asam asetat, dan ion hidronium, H3O+, adalah asam konjugat dari air.
Air juga dapat berperan sebagai asam. Ketika bereaksi dengan amonia:
H2O + NH3  OH- + NH4+
H2O mendonorkan proton kepada NH3. Ion hidroksida adalah basa konjugat dari air yang berperan sebagai asam, sedangkan ion amonium adalah asam konjugat dari basa amonia.