EFEK INDUKSI DAN MESOMERI

1. Efek induksi
Efek induksi adalah : Suatu aksi elektrostatik yang diteruskan melalui rantai atom dalam suatu molekul (lewat ikatan σ).
Dan efek itu dapat dinyatakan sebagai I + dan I –
I + jika subtituen yang terikat mendorong elektron ( melepaskan e - )
I - jika subtituen yang terikat menarik Elektron ( mengambil e - )

Menurut konvensi:
 gugus penarik electron yang lebih besar dari hydrogen H merupakan efek induksi –I
gugus penarik electron yang lebih lemah dari hydrogen H merupakan efek induksi +I.

Gugus alkyl yang terikat pada gugus fungsi senyawa organic merupakan gugus pendorong electron, dimana semakin besar alkyl yang terikat pada gugus fungsi akan mengakibatkan factor +I semakin besar.

Berikut ini urutan reaktifitas  induksi –I (penarik electron) adalah sebagai berikut:
            -Cl > -Br > -I > -OCH3 > -OH > -C6H5 > -CH+CH2 > -H
    Efek induksi  dari beberapa gugus  yang terikat pada gugus fungsi senyawa organic dapat dilihat pada tabel berikut ini

Efek induksi dari gugus yang terikat pada rantai R dari asam karboksilat (gugus COOH)
                                       H2O
R – COOH+  + R - COO –
Bila ada gugus yang terkait pada alkil dari asam karboksilat bersifat menarik elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih positif, hydrogen mudah lepas kesamaan karboksilat bertambah.
Contoh         :    Bandingkan keasaman dari CH3 COOH pka = 4,80 dan Cl – CH2 – COOH pka = 2,86
Bila ada gugus yang terikat pada alkil dari asam karboksilat bersifat mendorong elektron, maka efek induktif akan diteruskan kesemua atom, oksigen dari hidroksida pada asam menjadi relatif lebih negatif, hidrogen sukar lepas keasmaan karboksilat berkurang.
Contoh         :    Bandingkan keasaman dari CH3 COOH pka = 4,80 dan (CH3)3 C – COOH pka = 5,05 dan
Catatan        :  
1. pka adalah = - log ka, jika pka kecil berarti asam kuat dan sebaliknya
2. Keasaman lebih besar berarti kebasaan lebih kecil dan sebaliknya.

 Efek Induksi (E elektrostatik) akan berkurang dengan adanya jarak gugus induksi dengan pusat reaksi (COOH). Bandingkan keasaman senyawa :
2.1). Cl –(CH2)2 –COOH    pka = 4,0  dan
2.2). Cl –CH2 –COOH       pka =2,86

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.
Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom khlor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam khlorasetat. Asam trikhloroasetat mempunyai tiga atom khlor dan lebih kuat lagi daripada asam dikhloroasetat.

Faktor induksi pada berbagai senyawa asam karboksilat yang telah diterangkan di atas maka harga pKa beberapa senyawa asam karboksilat dalam air pada suhu 25oC dapat dilihat pada table 2.

2. Mesomeri
Faktor lain yang mempengaruhi kereaktifan senyawa organic selain induksi yakni factor mesomeri. Efek induksi tidak dapat menjelaskan pengaruh keasaman senyawa asam karboksilat dalam bentuk aromatic maka factor mesomeri yang berperan untuk menentukan keasaman senyawa asam karboksilat tersebut. Jadi factor induksi berperan untuk senyawa alifatik. Disamping itu juga factor induksi berperan terhadap sterik molekul.
 Efek mesomeri identik dengan efek resonansi. Syarat resonansi adanya
(1) bentuk ikatan tunggal-rangkap
(2) pasangan electron bebas: ikatan tunggal-rangkap
(3) orbital kosong: ikatan tunggal-rangkap.

 Mesomeri terjadi karena adanya perpindahan electron atau yang berhubungan dengan konyugasi/resonansi dari substituen yang terikat senyawa aromatis. Mesomeri terdiri dari +M (electron diberikan kepada  system aromatis) dan –M (electron diambil/ditarik dari system aromatis).
            +M merupakan mesomeri dimana electron diberikan kepada system aromatis atau adanya substituen yang terikat pada sistem aromatis yang bersifat sebagai pendorong electron (EDG  electron donating group), mis. senyawa fenol dimana gugus hidroksi yang terikat pada aromatis merupakan +M dimana dalam bentuk struktur resonansi ion fenolat muatan negative terstabilkan sehingga menambah kerapatan electron pada posisi orto dan para.
         
            Adanya stabilisasi resonansi dari senyawa fenol menyebabkan keasaman senyawa fenol > alcohol sedangkan alkoholelektron terpusat pada O sehingga tidak stabil karena tidak ada stabilisasi resonansi.

Urutan reaktivitas mesomeri +M substituen yang terikat pada system aromatis adalah sebagai berikut:
-NH2> -NHR> -NR2> -OH> -OR> -NHCOR(amida)>-C6H5> -R> X

-M merupakan mesomeri dimana electron diambil/ditarik dari system aromatis atau adanya substituen yang terikat pada sistem aromatis yang bersifat sebagai penaRIK electron (EWG  electron withdrawing group), mis. senyawa nitrobenzene dimana gugus nitro yang terikat pada benzene merupakan factor -M dimana dalam bentuk struktur resonansi nitrobenzene muatan parsial + pada posisi orto dan para, oleh karena itu nitrobenzene merupakan pengarah meta jika direaksikan dengan substitusi elektrofilik.Jadi adanya –M  pada system aromatic akan mengurangi kerapatan electron.

Dengan adanya factor mesomeri akan mempengaruhi kereaktifan molekular senyawa organic, mis. kereaktifan antara fenol dengan alcohol seperti yang dijelaskan di atas. Bagaimana sifat kebasaan suatu amina dibandingkan dengan anilin? Senyawa aniline dengan adanya resonansi menyebabkan kerapatan electron pada atom N akan berkurang sehingga kemampuan menarik electron akan berkurang. Oleh karena itu, sifat kebasaan aniline < amina.
            Disamping adanya efek mesomeri dari substituen yang terikat pada system aromatic juga mempunyai sifat induksi. Jenis mesomeri dan induksi yang terikat pada system aromatic (efek resonansi) dapat di lihat pada table 3.

sumber :
http://kampungilmu-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-116245-Kimia%20Organik-SIFAT%20INTRAMOLEKULAR.html
https://www.scribd.com/doc/146670056/resonansi-efek-induksi
https://bisakimia.com/tag/efek-mesomeri/