Kimia Organik dan Keistimewaan Atom Karbon

Apakah kimia organik itu? Mengapa begitu banyak orang mempelajari kimia organik dan mengapa pula kita perlu mempelajarinya? Jawabannya sangat sederhana, karena semua organisme hidup tersusun atas senyawa-senyawa organik. Sebagai contohnya, rambut yang menghias kepala kita, kulit, otot, dan DNA yang mengontrol penurunan genetik, serta obat, semuanya merupakan senyawa organik. Senyawa organik juga terdapat pada makanan, bahan farmasi/kosmetik, plastik, pakaian, dan komponen minyak bumi.

Seorang ahli kimia dari Swedia, Torbern Bergman, pada tahun 1770 mengekspresikan penjelasan di atas sebagai perbedaan antara senyawa organik dan anorganik. Selanjutnya, senyawa organik diartikan sebagai senyawa kimia yang diperoleh dari makhluk hidup.

Banyak ahli kimia pada masa itu hanya menjelaskan perbedaan senyawa organik dan senyawa anorganik dalam hal bahwa senyawa organik harus mempunyai energi vital (vital force) sebagai hasil dari keaslian mereka dalam tubuh makhluk hidup. Salah satu akibat dari

energi vital ini adalah para ahli kimia percaya bahwa senyawa organic tidak dapat dibuat di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan terhadap senyawa anorganik.

Tetapi Friedrich Wohler (1828) secara tidak sengaja ketika tengah bekerja di
laboratorium mampu mengubah garam anorganik, ammonium sianat, menjadi senyawa organik yaitu urea yang sebelumnya telah ditemukan dalam urin manusia.

Dalam perkembangan selanjutnya diperoleh suatu kesimpulan bahwa diantara senyawa organic dan anorganik tidak ada perbedaan mengenai hukum-hukum kimia yang berlaku.

Meskipun diantara senyawa organic dan senyawa anorganik tidak ada perbedaan yang hakiki sebagai senyawa kimia, namun pengkajiannya tetap dipandang perlu dipisahkan dalam cabang kimia yang spesifik.

Atom terpenting yang dipelajari dalam kimia organik adalah atom karbon. Meskipun demikian, atom lainnya juga dipelajari seperti hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, sulfur, dan atom lainnya. Akan tetapi mengapa atom karbon sangat spesial?

Atom karbon termasuk dalam golongan 4A, karbon memiliki empat elektron valensi yang dapat digunakan untuk membentuk empat ikatan kovalen. Di dalam tabel periodik, atom karbon menduduki posisi tengah dalam kolom periodenya.

Atom karbon dapat berikatan satu dengan lainnya membentuk rantai panjang atau cincin. Karbon, sebagai elemen tunggal mampu membentuk bermacam senyawa, dari yang sederhana seperti metana, hingga senyawa yang sangat komplek misalnya DNA yang terdiri dari sepuluh hingga jutaan atom karbon. Jadi, senyawa karbon tidak hanya diperoleh dari organisme hidup saja. Kimiawan modern saat ini sudah mampu menyintesis senyawa karbon di dalam laboratorium. Contohnya: obat, pewarna, polimer, pengawet makanan, pestisida, dan lain-lain. Saat ini, kimia organik didefinisikan sebagai senyawa yang mengandung atom karbon.

Kekhasan Atom Karbon

 Atom karbon adalah atom yang memiliki enam elektron dengan dengan konfigurasi 1s² 2s² 2p². Empat electron pada kulit terluar dapat membentuk empat ikatan kovalen baik dengan atom karbon maupun dengan atom lain. Kemampuan atom-atom karbon untuk membentuk ikatan kovalen memungkinkan terbentuknya rantai karbon yang beragam. Hal ini merupakan salah satu penyebab bagitu banyak senyawa karbon yang dapat terbentuk. Rantai karbon diklasifikasikan sebagai berikut:

Empat ikatan kovalen yang dapat terbentuk antar atom C dapat berupa ikatan tunggal atau ikatan rangkap, tergantung dari orbital yang digunakan masing-masing atom karbon tersebut.

Isomer

Selain kemampuan atom karbon untuk membentuk rantai karbon, penyebab lain terbentuknya begitu banyak senyawa karbon adalah adanya fenomena terbentuknya isomer. Isomer merupakan senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda. Senyawa-senyawa yang merupakan isomer mempunyai sifat yang berbeda. 

Gugus Fungsi

 Gugus fungsi merupakan bagian molekul senyawa karbon yang mengalami reaksi kimia dan menentukan sifat fisik senyawa karbon tersebut. Selain menentukan sifat senyawa karbon, gugus fungsi juga dijadikan dasar klasifikasi dan penamaan senyawa karbon.