Jenis Isomer: Pengertian Contoh Rumus Isomer Struktur Rangka Posisi Gugus Fungsi Geometri Cis Trans

Pengertian Isomer.  Isomer adalah dua senyawa atau lebih yang mempunyai rumus kimia sama namun mempunyai struktur yang berbeda.


Pengertian Rumus Kimia

Rumus kimia menunjukkan jumlah atom karbon dan setiap unsur yang terdapat dalam satu molekul senyawa. Rumus kimia senyawa butana adalah C4H10, rumus kimia ini menunjukkan bahwa setiap molekul butana terdiri atas empat atom karbon dan sepuluh atom hidrogen.

Pengertian Rumus Struktur

Rumus struktur molekul adalah rumus kimia yang menunjukkan cara atom- atom diikatkan antara satu sama lain dengan ikatan kovalen dalam struktur molekul senyawa tersebut.

Jenis Senyawa Isomer

Secara garis besar isomer dibagi menjadi dua, yaitu isomer struktur, dan isomer geometri.

1). Isomer struktur

Isomer struktur adalah isomer yang terjadi jika rumus molekul sama, tetapi rumus strukturnya berbeda. Perbedaan strukturnya terletak pada urutan penggabungan atom- atom yang menyusun molekul.

Isomer struktur dapat dikelompokkan menjadi: isomer rangka, isomer posisi, dan isomer gugus fungsi.

a). Isomer Rangka

Isomer rangka adalah senyawa- senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun memiliki struktur rangka karbonnya yang berbeda. Contoh isomer rangka adalah senyawa – senyawa alkana, alkena, dan alkuna.

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana: Butana (C4H10)

Isomer rangka pada kelompok senyawa alkana misalnya Butana (C4H10), isomernya yaitu n-butana dan   2-metil-propana. Butana memiliki rumus molekul C4H10.

Dua senyawa isomer ini memiliki rumus molekul yang sama dengan butana, tapi memiliki rumus struktur dan nama yang berbeda. Molekul C4H10 dengan rumus struktur yang berbeda dapat dilihat pada rumus struktur berikut:

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana Butana (C4H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkana Butana (C4H10 )

Perbedaan rumus struktur dapat dilihat dari adanya gugus metil yang terikat pada 2-metil-propane. Adanya gugus metil ini menyebabkan rantai terpanjang pada n-butana berkurang dari 4 atom karbon menjadi 3 atom karbon, sehingga Namanya tidak lagi butana (4 karbon), namun menjadi propane (3 karbon). Satu karbon menjadi gugus metil yang mengikat 3 hidrogen.

Rumus struktur n-butana dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari rantai karbon yang memiliki 4 atom karbon, sedangkan rumus struktur 2-metil-propana dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari  rantai karbon yang memiliki 3 atom karbon dengan cabang gugus metil yang terikat pada atom karbon nomor 2.

Perpedaan rumus struktur menyebabkan sifat sifat fisis dari senyawa juga berbeda. Hal ini juga dialami oleh senyawa n-butana dan 2-metil-propana.

Kedua senyawa isomer ini dapat disintesis dan memiliki titik didih maupun titik leleh yang berbeda. Senyawa n-butana memiliki titik didih dan titik leleh secara berturut – turut yaitu –0,5 Celcius dan –135 Celcius.

Adapun senyawa isobutana atau 2-metil-propana memiliki titik didih dan titik leleh secara berturut-turut yaitu –10 Celcius dan –145 Celcius

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena: Pentena  (C5H10)

Isomer rangka pada kelompok alkena misalnya pentena (C5H10), isomernya yaitu 1-pentena dan 3-metil-1-butena dan 2-metil-1-butena. Perbedaan dari isomer pentena C5H10 dapat dilihat pada rumus struktur berikut:

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena Pentena  (C5H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkena Pentena (C5H10)

Rumus struktur 1-pentena dibangun oleh rangka karbon lurus yang tersusun dari rantai panjang dengan 5 atom karbon (pentena) dan ikatan rangkap terletak pada karbon nomor 1.

Rumus struktur 3-metil-1-butena dibangun oleh rangka karbon bercabang yang terdiri dari rantai Panjang dengan 4 karbon (butena) dan ikatan rangkap 2 pada karbon nomor 1. Cabang rantai dibentuk oleh gugus metil yang terikat pada karbon nomor tiga.

Sedangkan rumus struktur 2-metil-1-butena dibangun oleh rangka karbon bercabang yang terdiri dari rantai Panjang dengan 4 karbon (butena). Rantai Panjang butena memiliki ikatan rangkap pada karbon pertama. Gugus metil membentuk cabang rantai butena yang diikat pada karbon nomor 2.

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna: Pentuna (C5H10)

Isomer pada kelompok alkuna misalnya Pentuna (C5H8), contoh isomernya adalah  1-pentuna dan 3-metil-1-butuna.

Perbedaan isomer rangka dari pentuna dapat dituliskan dengan rumus struktur berikut

Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna Pentuna (C5H10)
Contoh Isomer Rangka Senyawa Alkuna Pentuna (C5H10)

Dapat dilihat bahwa rumus struktur 1-pentuna dibangun oleh rantai Panjang dengan 5 karbon (pentuna) dan ikatan rangkap 3 terletak pada atom karbon yang pertama.

Rumus struktur 3-metil-1-butuna dibangun oleh rangka karbon yang tersusun dari rantai panjang dengan 4 karbon dan terdapat satu gugus metil yang terikat pada karbon nomor 3, sehingga jumlah karbon pada rantai panjangnya berkurang 1 karbon menjadi 4 karbon.

Senyawa alkuna yang jumlah karbonnya 4 adalah butuna. Pada rantai butuna ini, ikatan rangkap 3-nya adalah pada karbon yang pertama, sehingga nama senyawa isomer ini menjadi 3-metil-1-butuna.

b). Isomer Posisi.

Isomer posisi adalah senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama, namun memiliki penataan atom yang berbeda. Alkana hanya memiliki satu jenis isomer posisi, namun alkena memiliki dua jenis perubahan penataan atom. Isomer posisi terjadi oleh adanya perubahan posisi dialami oleh ikatan rangkap,

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena: Pentena C5H10

Contoh Isomer posisi misalnya pada kelompok alkena yaitu pentena yang memiliki rumus kimia C5H10, isomer posisi akibat perbedaan posisi ikatan rangkap adalah 1-pentena dan 2-pentena

Perbedaan isomer posisi pentena ini dapat ditunjukkan dengan rumus struktur seperti berikut

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena Pentena C5H10
Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkena Pentena C5H10

Perbedaan antara 1-pentena dengan 2-pentena adalah pada posisi ikatan rangkap dua dari atom karbonnya. Pada rumus struktur 1-pentena, posisi ikatan rangkap dua terletak pada karbon pertama. Sedangkan pada 2-pentena, posisi ikatan rangkap dua terletak pada karbon nomor 2.

Contoh Isomer Posisi Senyawa Alkuna: Butuna

Isomer posisi pada kelompok senyawa alkuna misalnya Butuna (C4H6), isomernya adalah 1-butuna dan 2-butuna.

Pada rumus struktur 1-butuna, posisi ikatan rangkap 3 terdapat pada atom karbon nomor pertama, sedangkan rumus struktur 2-butuna memiliki ikatan rangkap 3 pada posisi atom karbon nomor 2.

c). Isomer Gusus Fungsi

Isomer gugus fungsi adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun gugus fungsinya berbeda.

Contoh Isomer Gugus Fungsi Etanol (C2H6O) CH3-CH2-OH,

Alkohol dan eter mempunyai rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda. Oleh karena  itu, alkohol dan eter disebut sebagai berisomer fungsi.

Contoh isomer fungsi adalah senyawa etanol dengan rumus struktur CH3-CH2-OH dan senyawa dimetil eter dengan rumus CH3-O-CH3.

Etanol dan dimetil eter mempunyai rumus molekul sama yaitu C2H6O, namun memiliki jenis gugus fungsi berbeda. Etanol adalah senyawa kelompok alkohol, sedangkan dimetil eter termasuk senyawa kelompok eter.

Senyawa- senyawa yang termasuk kelompok alcohol kecuali metanol, CH3OH selalu memiliki isomer dengan senyawa- senyawa dalam kelompok eter.

Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O – Eter

Senyawa alcohol 1-butanol dan metil-propil-eter mempunyai rumus kimia yang sama yaitu C4H10O. Butanol memiliki gugus [–OH]  sedangkan eter memiliki gugus alkoksi [–OR]. Rumus struktur 1-butanol dan metil-propil-eter dapat dituliskan seperti berikut:

Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O - Eter
Contoh Isomer Gugus Fungsi Alkohol Butanol C4H10O – Eter

Kelompok senyawa lain yang juga selalu ditemukan isomer fungsi adalah alkena dan sikloalkana, seperti 1-heksena dan sikloheksana. Senyawa 1- heksena mempunyai gugus fungsi ikatan rangkap dua, sedangkan sikloheksana merupakan senyawa berikatan jenuh (tunggal).

Kedua senyawa berbeda tersebut mempunyai rumus molekul sama, sehingga merupakan isomer satu sama lainnya. Adapun perbedaan kedua senyawa tersebut terdapat pada jenis gugus fungsionalnya, sehingga keduanya merupakan isomer fungsi satu sama lainnya.

2). Isomer Geometri

Isomeri geometri dikenal juga dengan nama isomer cis- trans. Isomer geometri adalah senyawa- senyawa yang mempunyai rumus molekul sama namun memiliki struktur ruang yang berbeda. Perbedaan geometrisnya terletak pada cara penataan atom atau gugus yang terikat pada ikatan rangkap, tetapi urutan penggabungan atom atau gugusnya tidak berbeda.

Isomer geometri terjadi karena adanya perbedaan letak suatu gugus fungsi dalam ruangan. Apabila gugus- gugus tersebut berada dalam satu sisi (ruang geometris) disebut kedudukan cis dan bila gugus-gugus tersebut berbeda sisi (ruang geometris) disebut kedudukan trans.

Dua gugus yang terletak pada satu sisi sisi (ruang geometris) yang sama, disebut cis (dari Bahasa Latin, yang artinya pada sisi yang sama), sedangkan dua gugus yang terletak pada sisi-sisi sisi (ruang geometris) yang berlawanan disebut trans (dari Bahasa Latin, artinya bersebrangan).

Isomer geometri menjadikan ikatan rangkap sebagai sumbu. Syarat isomer geometri adalah tiap atom karbon yang terlibat dalam ikatan rangkap harus mengikat dua gugus atom yang berlainan.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8: 2-Butena

Senyawa alkena mempunyai 2 isomer geometri yaitu cis dan trans. Sebagai contoh adalah 2–butena memiliki rumus kimia C4H8 dan memiliki rumus struktur  CH3 – CH = CH – CH3.

Senyawa alkena 2-butena mempunyai dua isomer geometri yaitu cis–2–butena dan trans–2–butena.

Rumus struktur dari cis–2–butena dan trans–2–butena dapat digambarkan seperti berikut

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8  2-Butena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Butena C4H8 2-Butena

Syarat terjadinya isomer geometri adalah apabila masing-masing atom karbon yang berikatan rangkap mengikat 2 atom atau 2 gugus yang berbeda, sehingga jika atom atau gugus yang diikat tersebut bertukar tempat, maka struktur ruangnya akan menjadi berbeda.

Kedua gugus metil pada cis-2-butena terikat oleh karbon dan berada dalam satu sisi (ruang geometris). Sedangkan pada trans-2-butena, gugus metil diikat oleh atom karbon pada sisi (ruang geometris) yang berbeda, yaitu saling berseberangan.

Perbadaan sisi (ruang geometris) tempat dimana gugus metil diikat menjadikan kedua butena ini menjadi memiliki struktur geometris yang berbeda sehingga diberi nama yang beda pula.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10:  2-Pentena

Isomer geometri dari 2-pentena yang memiliki rumus kimia C5H10 dan rumus struktur rantai lurus H3C – CH = CH – CH2 –  CH3 adalah trans-2-pentena dan cis  2-pentena. Perbedaan kedua isomer geometri ini ditunjukkan dengan rumus struktur ruang berikut:

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10 2-Pentena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Pentena C5H10 2-Pentena

Dapat dilihat bahwa pada kedua isomer tersebut terjadi perbedaan tempat atau sisi (ruang geometris) yang ditempati oleh gugus etil C2H5 dan metil CH3. Gugus etil C2H5 bertukar tempat atau ruang dengan atom hydrogen H sehingga struktur geometrisnya berbeda.

Gugus etil C2H5 dan metil CH3 pada struktur cis-2-pentena menempati sisi (ruang geometris) yang sama, sedangkan pada trans -2-pentena, gugus etil dan metil menempati ruang yang saling berseberangan.

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 : 3-Metil-2-Pentena

Senyawa 3-metil-2-pentena memiliki rumus kimia C6H12 dan miliki dua isomer geometri  yaitu cis-3-metil-2-pentena dan trans-3-metil-2-pentena seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 3-Metil-2-Pentena
Contoh Isomer Geometri Senyawa Alkena Heksena C6H12 3-Metil-2-Pentena

Perbedaan antara cis dan trans untuk kedua isomer ini dapat dilihat pada rumus struktur geometrisnya.

Pada struktur geometris cis, kedua gugus metil menempati satu sisi (ruang geometris) yang sama. sedangan pada struktur trans, gugus metil menempati sisi (ruang geomtris) yang berlawanan atau saling berseberangan.

1). Contoh Soal Ujian Senyawa Isomer Hidrokarbon

Pernyataan berikut tentang isomer yang paling tepat adalah ….

A.. isomer memiliki rumus struktur sama

B.. isomer mengandung kumpulan gugus sama

C.. isomer adalah hidrokarbon

D.. isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen

E.. isomer memiliki titik didih yang sama

2). Contoh Soal Menentukan Senyawa Bukan Isomer

Senyawa yang bukan isomer dari oktana adalah ….

A.. 2-metilheptana

B.. 2,3-dimetilheksana

C.. 2,3,4-trimetilpentana

D.. 2,2-dimetilpentana

E.. 2,2,3,3,-tetrametilbutana

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Hiskia Achmad,  1996, “Kimia Larutan”, Citra Aditya Bakti,  Bandung.
  3. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  4. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  5. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  6. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  7. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  8. Rangkuman Ringkasan: Isomer adalah gejala terdapatnya beberapa senyawa berbeda yang mempunyai rumus molekul sama.
  9. Senyawa-senyawa yang berisomer disebut isomer satu sama lain. Isomer dapat dibagi menjadi isomeri struktur dan stereoisomer.
  10. Isomer struktur adalah isomeri dengan perbedaan terletak pada urutan penggabungan atom-atom, sedangkan stereoisomer adalah isomer dengan perbedaan terletak pada penataan ruang atom-atomnya, sedangkan urutan penggabungan atom-atomnya tidak berbeda.
  11. Isomer struktur terdiri dari isomer rangka isomer posisi dan isomer fungsi.
  12. Isomer stereoisomeri terdiri dari isomer geometri dan isomer konfigurasi.
  13. Isomer rangka adalah isomer struktur dengan perbedaan terletak pada bentuk rangka karbon.
  14. Isomer fungsi adalah isomer struktur dengan perbedaan terletak pada jenis gugus fungsionalnya;
  15. Isomeri posisi, yaitu isomer struktur dengan perbedaan terletak pada posisi gugus fungsionalnya.
  16. Stereoisomer terdapat isomeri geometri dan isomer konfigurasi dengan perbedaan terletak pada penataan ruang di sekitar ikatan rangkap atau rantai siklis,
  17. Isomer konfigurasi adalah stereoisomer dengan perbedaan terletak pada penataan ruang di sekitar atom karbon kiral.
  18. Jenis Isomer: Pengertian Contoh Rumus Isomer Struktur Rangka Posisi Gugus Fungsi Geometri Cis Trans, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Rangka Isomer Posisi Isomer Gugus Fungsi, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Geometri Cis Trans, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Alkana Alkena Alkuna, Pengertian Contoh Rumus Struktur Isomer Alkohol Eter,
Contoh Penjelassan Isomer Senyawa Hidrokarbon
Contoh Penjelasan Isomer Senyawa Hidrokarbon
Isomer Geometri Senyawa Hidrokarbon
Isomer Geometri Senyawa Hidrokarbon