EFEK INDUKSI

EFEK INDUKSI

Efek induksi adalah tarikan kerapatan elektron melalui obligasi sigma (σ) disebabkan oleh perbedaan elektronegativitas dalam atom.

       Ikatan C-C dalam etana adalah nonpolar sempurna karena ikatan tersebut menghubungkan dua atom yang ekuivalen. Akan tetapi ikatan C-C dalam kloroetana terpolarisasi oleh adanya atom klor elektronegatif. Polarisasi ini sebenarnya adalah jumlah dari dua efek. Pertama, atom C-1 telah kekurangan sejumlah kerapatan elektronnya oleh elektronegativitas Cl yang lebih besar, diganti secara parsial oleh ikatan C-C yang ada didekatnya mengakibatkan polarisasi ikatan ini dan suatu muatan positif kecil pada atom C-2. Polarisasi satu ikatan yang disebabkan oleh polarisasi ikatan tetangga disebut efek induksi. Efek ini tidak hanya dirasakan oleh ikatan tetangga, namun dapat pula berpengaruh sampai ikatan yang lebih jauh. Efek ini berkurang dengan bertambahnya jarak. Polarisasi ikatan C-C menyebabkan pula sedikit polarisasi tiga ikatan C-H metil.

Resonasi dan induksi tidak perlu bekerjanya dalam arah yang sama. Di dalam keadaan dasar (ground state) efek-efek ini bekerja secara permanen dan dapat nyata dalam sejumlah sifat-sifat molekul. Salah hal yang paling ideal yang berhubungan dengan efek induksi adalah kecepatan solvolisis 4-(4-alkilbisiklo[2.2.2]oktan-1-ilbrosilat dalam asam asetat pada 75oC. Kecepatan relatif diberikan sebagai berikut:

Efek lain yang bekerja adalah efek medan. Efek ini bekerja tidak melalui ikatan tapi langsung melalui ruang atau molekul pelarut. Biasanya sulit untuk memisalkan efek induksi dengan efek ruang, tapi ada fakta yang menunjukkan bahwa efek medan tergantung pada geometri molekul sedangkan efek induksi hanya tergantung pada sifat ikatan. Sebagai contoh di dalam isomer 13 dan 14, efek induksi atom klor terhadap posisi elektron-elektron di dalam gugus COOH (dan oleh karenanya juga terhadap keasamannya) seharusnya sama karena keterlibatan ikatannya juga sama; tapi efek medan akan berbeda karena posisi klor dalam 13 lebih dekat ke COOH dibanding dengan di dalam 14. Jadi pembandingan keasaman 13 dan 14 seharusnya mengungkap apakah suatu efek medan benar-benar bekerja. Fakta yang diperoleh dari eksperimen seperti itu memperlihatkan bahwa efek medan lebih penting daripada efek induksi. Dalam kebanyakan kasus, kedua jenis efek tersebut dipertimbangkan secara bersama-sama.

Efek induksi dan efek mesomeri keduanya terkandung dalam Persamaan 3.2.

Tetapan reaksi ρ mengukur kerentanan reaksi terhadap efek polar, tetapan ini tergantung pada reaksi. Nilai tetapan beberapa substituen telah dikumpulkan dalam Tabel 3.1.

Nilai tersebut didasarkan pada data ionisasi asam benzoat. Pada Tabel 3.1 telah jelas bahwa nilai σ bagi beberapa gugus adalah negatif sedangkan yang lain adalah positif. Nilai negatif bagi gugus amino menunjukkan peningkatan kerapatan elektron pada pusat reaksi sedangkan nilai positif bagi nitril menunjukkan penurunan kerapatan elektron. Nilai-nilai tersebut dapat digunakan sebagai ukuran derajat pengusiran atau penarikan elektron oleh gugus terhadap cincin benzena.

Dua jenis reaksi ini berjalan melalui mekanisme yang serupa dan melibatkan pembentukan intermediate tetrahedral yang identik (23 dan 24) sebagai berikut:

Kedua struktur ini hanya dibedakan oleh satu pasang elektron, karena 23 mempunyai kelebihan dua proton daripada 24. Efek sterik dalam intermediate ini tampaknya identik 59 oleh karena kecilnya ukuran proton. Efek resonansi juga minimum karena pusat reaksi tidak membentuk bagian sistem konjugasi. Perbedaan kecepatan reaksi hanya disebabkan oleh efek induksi R dan R’ dalam RCOOR’, dan efek induksi X dapat ditentukan melalui pengukuran kecepatan reaksi hidrolisis terkatalis asam atau basa sederetan XCH₂COOR’ dengan R’ harus dijaga tetap. Dari tetapan kecepatan ini maka suatu tetapan reaksi baru σ* dapat dievaluasi menurut persamaan berikut:

                                                              

dengan

k = tetapan kecepatan reaksi hidrolisis XCH₂COOR’,

k₀ = tetapan kecepatan reaksi hidrolisis ester pembanding CH₃COOR’,

σ* = tetapan substituen dan karakteristik bagi substituen X, dan

Indeks B dan A menandai hidrolisis terkatalis basa dan asam pada suhu yang sama.

Dalam suatu ikatan kovalen tunggal dari atom yang tak sejenis, pasangan electron yang membentuk ikatan sigma, tidak pernah terbagi secara merata di antara kedua atom. Electron memiliki kecenderungan untuk tertarik sedikit ataupun banyak kea rah atom yang lebih elektronegatif dari keduanya. Misalnya dalam suatu alkil klorida, kerapatan electron cenderung lebih besar pada daerah didekat atom Cl daripada atom C. sebagai penunjuk bahwa atom yang satu lebih elektronegatif, secara umum dituliskan sebagai berikut:

Jika atom karbon terikat pada klorin dan ia sendiri berikatan pada atom karbon selanjutnya, efek induksi dapat diteruskan pada karbon tetangganya. Akibat dari pengaruh atom klorin, electron pada ikatan karbon klorin didermakan sebagian ke klorin, sehingga menyebabkan C1 sedikit kekurangan electron. Keadaan C1 ini menyebabkan C2 mesti mendermakan juga sebagian elektronnya pada ikatan C2 dengan C1 agar menutupi kekurangan electron di C1. Begitu seterusnya. Namun, efek ini dapat hilang pada suatu ikatan jenuh (ikatan rangkap), efek induktif ini juga semakin mengecil jika melewati C2. Pengaruh distribusi electron pada ikatan sigma ini dikenal sebagai efek induksi. Sebagai perbandingan relatifitas efek induksi, kita memilih atomhydrogen sebagai molekul standarnya, misalnya CR₃-H.

- Jika ketika atom H dalam molekul ini diganti dengan Z (atom ataupungugus), kemudian kerapatan electron pada bagian CR₃ pada molekul iniberkurang daripadadalam CR₃-H, maka Z dapat dikatakan memiliki suatu efek – I (efek penarik electron / electron-withdrawing /electron-attracting). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek – I: NO₂, F, Cl, Br, I, OH, C₆H₅-.

- Jika kerapatan electron dalam CR3 bertambah besar dari pada dalam CR3-H, maka Z dikatakan memiliki efek + I (efek pendorong electron/ electron-repelling / electron-releasing). Contoh gugus dan atom yang memiliki efek + I: (CH₃)₃C-, (CH₃)₂CH-, CH₃CH₂-, CH₃-.

Sumber:

https://www.scribd.com/doc/146670056/resonansi-efek-induksi

https://wanibesak.files.wordpress.com/2011/06/kimia-organik-fisis-i.pdf

https://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivicKUqszQAhVFpo8KHfGyCVMQFggZMAA&url=http%3A%2F%2Fratnaningsih.staf.upi.edu%2Ffiles%2F2011%2F08%2FLEC-2efek-induksi.pptx&usg=AFQjCNH7qEuXA8vR8QFaz_XcXbJKQymzTw&sig2=RvEeIP7iR3TTJirrJfo9ew&bvm=bv.139782543,d.c2I

https://www.scribd.com/doc/201676928/Efek-Induksi-Dan-Mesomeri

Terima Kasih...
Semoga Bermanfaat:) Semangat!