radikal bebas
Radikal bebas
adalah atom atau molekulyang kehilangan elektron / memiliki elektron yang tidak berpasangan, sehingga molekul tersebut menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari atom atau molekul lain.
Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasilmetabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, beberapa logam, hasil penyinaran ultra violet, radiasi, zat kimiawi dalam makanan dan polutan lain.
Dalam reaksi radikal bebas ada yang disebut inisiator dan inhibitor radikal bebas. Apakah itu?
Suatu inisiator radikal bebas ialah zat apa saja yang dapat mengawali suatu reaksi radikal bebas. Kerja cahaya yang menyebabkan halogenasi radikal bebas adalah kerja suatu inisiator. Terdapat beberapa macam senyawa yang dapat ditambahkan ke dalam suatu campuran reaksi untuk mengawali reaksi radikal bebas. Kadang-kadang secara keliru senyawa ini disebut katalis radikal bebas. Senyawa ini bukan benar- benar katalis, karena seringkali terpakai habis dalam reaksi itu. Senyawa apa saja yang mudah terurai menjadi radikal bebas dapar bertindak sebagai suatu inisiator. Salah satu contoh adalah peroksida (ROOR). Mereka mudah membentuk radikal bebas karena energi disosiasi ikatan RO-OR hanyalah sekitar 35 kkal/mol, lebih rendah daripada kebanyakan ikatan. Benzoil peroksida dan peroksibenzoat adalah dua peroksida yang lazim digunakan sebagai pasangan brominasi NBS.
Sedangkan inhibitor radikal bebas menghambat suatu reaksi radikal bebas. Sebuah inhibitor kadang-kadang dirujuk sebagai suatu “perangkap” radikal bebas. Kerja yang lazim suatu inhibitor radikal bebas adalah bereaksi dengan radikal bebas reaktif membentuk radikal bebas tak reaktif dan relatif stabil.
Suatu inhibitor yang digunakan untuk menghambat auto-oksidasi disebut antioksidan atau dalam industri makanan disebut pengawet ( preservative). Fenol-fenol, senyawa dengan suatu gugus -OHyang terikat pada karbon cincin aromatik, merupakan antioksidan yang efektif, produk radikal bebas senyawa-senyawa ini terstabilkan secara resonansi dan karena itu tak reakrif dibandingkan dengan kebanyakan radikal bebas lain.
Kereaktifitasan radikal bebas
Radikal bebas merupakan senyawa yang terkenal sangat reaktif karena mempunyai elektronmenyendiri atau tak berpasangan. Intermediet radikal alkil distbilkan oleh proses fisika yang hampirsama dengan karbokation. Semakin tinggi tingkat subsitusi alkil, maka stabilitas radikal alkil jugasemakin tinggi. Dengan demikian, pembentukan radikal tersier (R3C·) lebih mudah daripada radikalsekunder (R2HC·), dan jauh lebih mudah daripada radikal primer (RH2C·). Maka radikal yangterletak di sisi gugus fungsi seperti karbonil, nitril, dan eter akan lebih stabil daripada radikal alkiltersier.Radikal dapat menyerang ikatan rangkap. Walaupun demikian, tidak seperti ion yang serupa, beberapa reaksi radikal tidak dilangsungkan oleh interaksi elektrostatik. Sebagai contoh, reaktivitas ion nukleofilik dengan senyawa α,β-tak jenuh (C=C-C=O) dilangsungkan oleh penarikan elektronoksigen, yang menghasilkan muatan positif parsial pada karbon karbonil. Ada dua buah reaksi yangteramati pada kasus ionik. Yang pertama karbonil diserang dalam adisi langsung pada karbonil ataugugus vinil diserang langsung dalam adisi konjugasi. Yang kedua, muatan nukleofil diambil olehoksigen. Radikal mengadisi secara cepat ikatan rangkap, dan menghasilkan karbonil α-radikal yangrelatif stabil.Pada reaksi intramolekular, kendali yang tepat dapat dicapai untuk menghindari reaktivitas radikal yang ekstrim.Home » Kimia Organik » Radikal Bebas » Stabilitas Radikal Bebas
Stabilitas radikal bebas
Radikal bebas mempunyai elektron yang tak berpasangan. Dengan demikian radikal bebas sangatreaktif terhadap senyawa lain atau terhadap jenisnya sendiri. Walaunpun demikian, ada sejumlahradikal bebas yang mempunyai "umur" yang panjang karena kestabilannya, yang dikategorikansebagai berikut:Radikal StabilContoh utama radikal stabil adalah dioksigen molekular (O2) dan nitrat oksida (NO).
Radikal organik dapat berumur panjang karena terbentuk pada sebuah sistem π terkonjugasi.
Contohnya yaitu radikal turunan α-tokoferol (vitamin E). Berikut adalah struktur radikal tokoferol: Ada juga contoh radikal tiazil, yang mana mempunyai reaktivitas yang rendah dan stabilitastermodinamika yang tinggi dengan stabilisasi resonansi π yang terbatas.
Radikal KokohRadikal kokoh adalah radikal yang berumur panjang karena kepenuhsesakan sterik disekeliling pusat radikal yang mana secara fisik sukar untuk bereaksi dengan molekul lain. Sebagaicontoh adalah radikal trifenilmetil Gomberg, garam Fremy (kalium nitrosodisulfonat, (KSO3)2NO·),nitroksida (rumus umum R2NO·) seperti nitronil nitroksida dan azefenilenil serta radikal yangditurunkan dari PTM atau TTM. Radikal kokoh dihasilkan dalam jumlah yang besar selamapembakaran. Radikal jenis ini menyebabkan tekanan oksidatif yang berakibat pada penyakit jantungdan mungkin juga kanker. Diradikal adalah molekul yang mengandung dua pusat radikal. Radikal yang mempunyai banyak pusat dapat membentuk molekul. Oksigen atmosferik secara alami membentuk diradikal dandalam keadaan ground state sebagai oksigen triplet. Reaktivitas yang rendah dari oksigen atmosferikadalah karena keadaan diradikalnya. Keadaan nonradikal dioksigen kurang stabil daripadadiradikal. Stabilitas relatif oksigen diradikal diakibatkan adanya spin terlarang pada transisi triplet.
Contoh Radikal BebasContoh radikal bebas sederhana adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen. Contoh radikal bebas yang lain adalah karben (CH2) yang mempunyai dua elektron tak berpasangan, dan anion superoksida (•O−
2) yaitu molekul yang kelebihan elektron. Perhatikan radikal bebas oksigen berikut ini.
Perlu diketahui bahwa anion hidroksil (HO−), kation karbenium (CH+
3) dan anion oksida (O2−) bukan radikal karena ikatan yang terbentuk faktanya diakibatkan oleh adanya penambahan atau pelepasan elektron.
Pembentukan Radikal BebasPembentukan radikal bebas diakibatkan oleh adanya pemeahan ikatan kovalen secara homolitik. Pemecahan homolitik membutuhkan energi yang sangat besar. Sebagai contoh, pemecahan H2 menjadi 2H mempunyai ΔH° sebesar +435 kJ/mol dan Cl2 menjadi 2Clmembutuhkan +243 kJ/mol. Hal ini dikenal dengan energi disosiasi homolitik yang disingkat dengan DH°. Energi ikatan antara dua atom berikatan kovalen dipengaruhi oleh struktur molekul. Pemecahan homolitik kebanyakan terjadi pada dua atom yang mempunyai elektronegativitas yang hampir sama. Dalam kimia organik, sering terjadi pada ikatan O-O pada peroksida.
REAKSI KIMIA RADIKAL BEBAS
Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik:
Cl2 → Cl• + Cl•
Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal
Pemutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.
Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.
InisiasiInisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.
Cl2 → Cl• + Cl•
PropagasiPropagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.
Cl• + H:CH3 + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2.
TerminasiTerminasi adalah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.
Cl• + •CH3 → CH3Cl

Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasiatom. Setiap terjadi proses ionisasi ataueksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran).
Permasalahan: Radikal bebas merupakan molekul atau ion yang tidak memiliki elektron berpasangan, mengapa hal tersebut menyebabkan radikal bebas memberikan efek negatif bagi senyawa lain?
adalah atom atau molekulyang kehilangan elektron / memiliki elektron yang tidak berpasangan, sehingga molekul tersebut menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari atom atau molekul lain.
Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasilmetabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, beberapa logam, hasil penyinaran ultra violet, radiasi, zat kimiawi dalam makanan dan polutan lain.
Dalam reaksi radikal bebas ada yang disebut inisiator dan inhibitor radikal bebas. Apakah itu?
Suatu inisiator radikal bebas ialah zat apa saja yang dapat mengawali suatu reaksi radikal bebas. Kerja cahaya yang menyebabkan halogenasi radikal bebas adalah kerja suatu inisiator. Terdapat beberapa macam senyawa yang dapat ditambahkan ke dalam suatu campuran reaksi untuk mengawali reaksi radikal bebas. Kadang-kadang secara keliru senyawa ini disebut katalis radikal bebas. Senyawa ini bukan benar- benar katalis, karena seringkali terpakai habis dalam reaksi itu. Senyawa apa saja yang mudah terurai menjadi radikal bebas dapar bertindak sebagai suatu inisiator. Salah satu contoh adalah peroksida (ROOR). Mereka mudah membentuk radikal bebas karena energi disosiasi ikatan RO-OR hanyalah sekitar 35 kkal/mol, lebih rendah daripada kebanyakan ikatan. Benzoil peroksida dan peroksibenzoat adalah dua peroksida yang lazim digunakan sebagai pasangan brominasi NBS.
Sedangkan inhibitor radikal bebas menghambat suatu reaksi radikal bebas. Sebuah inhibitor kadang-kadang dirujuk sebagai suatu “perangkap” radikal bebas. Kerja yang lazim suatu inhibitor radikal bebas adalah bereaksi dengan radikal bebas reaktif membentuk radikal bebas tak reaktif dan relatif stabil.
Suatu inhibitor yang digunakan untuk menghambat auto-oksidasi disebut antioksidan atau dalam industri makanan disebut pengawet ( preservative). Fenol-fenol, senyawa dengan suatu gugus -OHyang terikat pada karbon cincin aromatik, merupakan antioksidan yang efektif, produk radikal bebas senyawa-senyawa ini terstabilkan secara resonansi dan karena itu tak reakrif dibandingkan dengan kebanyakan radikal bebas lain.
Kereaktifitasan radikal bebas
Radikal bebas merupakan senyawa yang terkenal sangat reaktif karena mempunyai elektronmenyendiri atau tak berpasangan. Intermediet radikal alkil distbilkan oleh proses fisika yang hampirsama dengan karbokation. Semakin tinggi tingkat subsitusi alkil, maka stabilitas radikal alkil jugasemakin tinggi. Dengan demikian, pembentukan radikal tersier (R3C·) lebih mudah daripada radikalsekunder (R2HC·), dan jauh lebih mudah daripada radikal primer (RH2C·). Maka radikal yangterletak di sisi gugus fungsi seperti karbonil, nitril, dan eter akan lebih stabil daripada radikal alkiltersier.Radikal dapat menyerang ikatan rangkap. Walaupun demikian, tidak seperti ion yang serupa, beberapa reaksi radikal tidak dilangsungkan oleh interaksi elektrostatik. Sebagai contoh, reaktivitas ion nukleofilik dengan senyawa α,β-tak jenuh (C=C-C=O) dilangsungkan oleh penarikan elektronoksigen, yang menghasilkan muatan positif parsial pada karbon karbonil. Ada dua buah reaksi yangteramati pada kasus ionik. Yang pertama karbonil diserang dalam adisi langsung pada karbonil ataugugus vinil diserang langsung dalam adisi konjugasi. Yang kedua, muatan nukleofil diambil olehoksigen. Radikal mengadisi secara cepat ikatan rangkap, dan menghasilkan karbonil α-radikal yangrelatif stabil.Pada reaksi intramolekular, kendali yang tepat dapat dicapai untuk menghindari reaktivitas radikal yang ekstrim.Home » Kimia Organik » Radikal Bebas » Stabilitas Radikal Bebas
Stabilitas radikal bebas
Radikal bebas mempunyai elektron yang tak berpasangan. Dengan demikian radikal bebas sangatreaktif terhadap senyawa lain atau terhadap jenisnya sendiri. Walaunpun demikian, ada sejumlahradikal bebas yang mempunyai "umur" yang panjang karena kestabilannya, yang dikategorikansebagai berikut:Radikal StabilContoh utama radikal stabil adalah dioksigen molekular (O2) dan nitrat oksida (NO).
Radikal organik dapat berumur panjang karena terbentuk pada sebuah sistem π terkonjugasi.
Contohnya yaitu radikal turunan α-tokoferol (vitamin E). Berikut adalah struktur radikal tokoferol: Ada juga contoh radikal tiazil, yang mana mempunyai reaktivitas yang rendah dan stabilitastermodinamika yang tinggi dengan stabilisasi resonansi π yang terbatas.
Radikal KokohRadikal kokoh adalah radikal yang berumur panjang karena kepenuhsesakan sterik disekeliling pusat radikal yang mana secara fisik sukar untuk bereaksi dengan molekul lain. Sebagaicontoh adalah radikal trifenilmetil Gomberg, garam Fremy (kalium nitrosodisulfonat, (KSO3)2NO·),nitroksida (rumus umum R2NO·) seperti nitronil nitroksida dan azefenilenil serta radikal yangditurunkan dari PTM atau TTM. Radikal kokoh dihasilkan dalam jumlah yang besar selamapembakaran. Radikal jenis ini menyebabkan tekanan oksidatif yang berakibat pada penyakit jantungdan mungkin juga kanker. Diradikal adalah molekul yang mengandung dua pusat radikal. Radikal yang mempunyai banyak pusat dapat membentuk molekul. Oksigen atmosferik secara alami membentuk diradikal dandalam keadaan ground state sebagai oksigen triplet. Reaktivitas yang rendah dari oksigen atmosferikadalah karena keadaan diradikalnya. Keadaan nonradikal dioksigen kurang stabil daripadadiradikal. Stabilitas relatif oksigen diradikal diakibatkan adanya spin terlarang pada transisi triplet.
Contoh Radikal BebasContoh radikal bebas sederhana adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen. Contoh radikal bebas yang lain adalah karben (CH2) yang mempunyai dua elektron tak berpasangan, dan anion superoksida (•O−
2) yaitu molekul yang kelebihan elektron. Perhatikan radikal bebas oksigen berikut ini.
3) dan anion oksida (O2−) bukan radikal karena ikatan yang terbentuk faktanya diakibatkan oleh adanya penambahan atau pelepasan elektron.
Pembentukan Radikal BebasPembentukan radikal bebas diakibatkan oleh adanya pemeahan ikatan kovalen secara homolitik. Pemecahan homolitik membutuhkan energi yang sangat besar. Sebagai contoh, pemecahan H2 menjadi 2H mempunyai ΔH° sebesar +435 kJ/mol dan Cl2 menjadi 2Clmembutuhkan +243 kJ/mol. Hal ini dikenal dengan energi disosiasi homolitik yang disingkat dengan DH°. Energi ikatan antara dua atom berikatan kovalen dipengaruhi oleh struktur molekul. Pemecahan homolitik kebanyakan terjadi pada dua atom yang mempunyai elektronegativitas yang hampir sama. Dalam kimia organik, sering terjadi pada ikatan O-O pada peroksida.
REAKSI KIMIA RADIKAL BEBAS
Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik:
Cl2 → Cl• + Cl•
Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal
Pemutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.
Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.
InisiasiInisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.
Cl2 → Cl• + Cl•
PropagasiPropagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.
Cl• + H:CH3 + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2.
TerminasiTerminasi adalah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.
Cl• + •CH3 → CH3Cl

Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasiatom. Setiap terjadi proses ionisasi ataueksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran).
Permasalahan: Radikal bebas merupakan molekul atau ion yang tidak memiliki elektron berpasangan, mengapa hal tersebut menyebabkan radikal bebas memberikan efek negatif bagi senyawa lain?
Komentar ini telah dihapus oleh administrator blog.
BalasHapusmengapa pada molekul radikal bebas ketika kehilangan elektron menyebabkan molekul tersebut menjadi tidak stabil?
BalasHapusDalam materi anda di jelaskan "Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2". Mengapa harus Cl2? Tolong anda jelaskan.
BalasHapussaya akan menambahkan jawaban dari teman-teman diatas
BalasHapusRadikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron, sehingga molekul tersebut menjadi tidak stabil dan selalu berusaha mengambil elektron dari molekul atau sel lain. Dengan kata lain radikal bebas merupakan atom/gugus yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas ini merupakan spesies yang sangat reaktif sehingga umurnya pendek. Radikal bebas dibentuk jika ikatan terbelah menjadi dua yang sama-sehingga setiap atom mendapat satu dari dua elektron yang dipakai untuk berikatan. Disebut juga sebagai pembelahan homolitik.
itulah jawaban saya
terimakasih
karena radikal bebas memiliki elektron terluar yang tidak berpasangan atau memiliki elektron bebas, sehingga hal ini membuat radikal bebas sangat reaktif karena radikal bebas cenderung tidak stabil dan radikal bebas akan cenderung mendekat ke molekul yang lebih stabil. Dalam rangka mendapatkan stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan bahan sekitarnya. Radikal bebas akan menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elektron, zat yang terambil elektronnya akan menjadi radikal bebas juga sehingga akan memulai suatu reaksi berantai.
BalasHapuskarena radikal bebas merupakan atom atau molekul yang sifatnya sangat tidak stabil (mempunyai satu elektron atau lebih yang tanpa pasangan), sehingga untuk memperoleh pasangan elektron senyawa ini sangat reaktif untuk menarik elektron dari molekul lain yang pada dasarnya sudah stabil dan merusak jaringan atau senyawa lain.
BalasHapusRadikal bebas adalah molekul dengan elektron tidak berpasangan. Dalam pencarian mereka untuk menemukan elektron lain, mereka sangat reaktif dan menyebabkan kerusakan pada molekul sekitarnya.
BalasHapus