Reaksi Radikal Bebas

Radikal Bebas
A.  Definisi Radikal Bebas
Radikal bebas (Bahasa Latin: radicalis) adalah molekul yang mempunyai
sekelompok atom dengan elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas adalah
bentuk radikal yang sangat reaktif dan mempunyai waktu paruh yang sangat
pendek. Jika radikal bebas tidak diinaktivasi, reaktivitasnya dapat merusak
seluruh tipe makromolekul seluler, termasuk karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat.

B.  Struktur Kimia Radikal Bebas

Atom terdiri dari nukleus, proton, dan elektron. Jumlah proton (bermuatan positif) dalam
nukleus menentukan jumlah dari elektron (bermuatan negatif) yang mengelilingi atom
tersebut. Elektron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan bahan yang
menggabungkan atom-atom untuk membentuk suatu molekul. Elektron mengelilingi, atau
mengorbit suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Jika satu lapisan penuh, elektron
akan mengisi lapisan kedua. Lapisan kedua akan penuh jika telah memiliki 8 elektron,
dan seterusnya. Gambaran struktur terpenting sebuah atom dalam menentukan sifat
kimianya adalah jumlah elektron pada lapisan luarnya. Suatu bahan yang elektron lapisan
luarnya penuh tidak akan terjadi reaksi kimia. Karena atom-atom berusaha untuk
mencapai keadaan stabilitas maksimum, sebuah atom akan selalu mencoba untuk
melengkapi lapisan luarnya dengan :
a. Menambah atau mengurangi elektron untuk mengisi maupun mengosongkan
lapisan luarnya.
b. Membagi elektron-elektronnya dengan cara bergabung bersama atom yang lain
dalam rangka melegkapi lapisan luarnya.

Gambar struktur radikal bebas

C. Tipe Radikal Bebas


Tipe radikal bebas turunan oksigen reaktifsangat signifikan dalam tubuh.Oksigenreaktif ini mencakup superoksida (O2), hidroksil (`OH), peroksil (ROO`), hydrogenperoksida (H2O2), singlet oksigen (O2), oksida nitrit (NO), peroksi nitrit (ONOO) danasam hipoklorit (HOCl). Sumber radikalbebas, baik endogenus maupun eksogenusterjadi melalui sederetan mekanismereaksi.Yang pertama pembentukan awalradikal bebas (inisiasi), lalu perambatanatau terbentuknya radikal baru (propagasi), dan tahap terakhir (terminasi), yaitupemusnahan atau pengubahan menjadiradikal bebas stabil dan tak reaktif.

REAKSI RADIKAL BEBAS 
Seperti halnya ion, radikal dapat membentuk reaksi adisi, eliminasi, substitusi, danpenyusunanulang. Langkah-langkah reaksi radikal: 
(1)Inisiasi Inisiasi merupakan langkah pembentukan radikal melalui pemecahan rantai homolitik (biasanya memerlukan panas atau cahaya). 


(2)Propagasi Propagasi merupakan reaksi suatu radikal membentuk satu produk radikal baru. Langkah ini meliputi adisi, eliminasi, substitusi, atau penyusunanulang 


(3)Terminasi Terminasimerupakanreaksicoupling/penggabunganduaradikalmembentukproduknon-radikal. 



Stabilitas radikal bebas

Radikal bebas mempunyai elektron yang tak berpasangan. Dengan demikian radikal bebas sangat reaktif terhadap senyawa lain atau terhadap jenisnya sendiri. Walaunpun demikian, ada sejumlah radikal bebas yang mempunyai "umur" yang panjang karena kestabilannya, yang dikategorikan sebagai berikut:

  • Radikal Stabil

Contoh 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:

radikal vitamin E

Ada juga contoh radikal tiazil, yang mana mempunyai reaktivitas yang rendah dan stabilitas termodinamika yang tinggi dengan stabilisasi resonansi π yang terbatas.

  • Radikal Kokoh

Radikal kokoh adalah radikal yang berumur panjang karena kepenuhsesakan sterik di sekeliling pusat radikal yang mana secara fisik sukar untuk bereaksi dengan molekul lain. Sebagai contoh adalah radikal trifenilmetil Gomberg, garam Fremy (kalium nitrosodisulfonat, (KSO3)2NO·), nitroksida (rumus umum R2NO·) seperti nitronil nitroksida dan azefenilenil serta radikal yang diturunkan dari PTM atau TTM. Radikal kokoh dihasilkan dalam jumlah yang besar selama pembakaran. Radikal jenis ini menyebabkan tekanan oksidatif yang berakibat pada penyakit jantung dan mungkin juga kanker.

  • Diradikal

Diradikal adalah molekul yang mengandung dua pusat radikal. Radikal yang mempunyai banyak pusat dapat membentuk molekul. Oksigen atmosferik secara alami membentuk diradikal dan dalam keadaan ground state sebagai oksigen triplet. Reaktivitas yang rendah dari oksigen atmosferik adalah karena keadaan diradikalnya. Keadaan nonradikal dioksigen kurang stabil daripada diradikal. Stabilitas relatif oksigen diradikal diakibatkan adanya spin terlarang pada transisi triplet yang dibutuhkan untuk mengambil elektron (mengoksidasi). Keadaan diradikal oksigen juga berakibat pada sifat paramagnetik, yang dapat dibuktikan dengan adanya gaya tarik menarik terhadap magnet eksternal.


Reaktivitas Radikal Bebas

Radikal bebas merupakan senyawa yang terkenal sangat reaktif karena mempunyai elektron menyendiri atau tak berpasangan. Intermediet radikal alkil distbilkan oleh proses fisika yang hampir sama dengan karbokation. Semakin tinggi tingkat subsitusi alkil, maka stabilitas radikal alkil juga semakin tinggi. Dengan demikian, pembentukan radikal tersier (R3C·) lebih mudah daripada radikal sekunder (R2HC·), dan jauh lebih mudah daripada radikal primer (RH2C·). Maka radikal yang terletak di sisi gugus fungsi seperti karbonil, nitril, dan eter akan lebih stabil daripada radikal alkil tersier.

radikal alkil

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 elektron oksigen, yang menghasilkan muatan positif parsial pada karbon karbonil. Ada dua buah reaksi yang teramati pada kasus ionik. Yang pertama karbonil diserang dalam adisi langsung pada karbonil atau gugus vinil diserang langsung dalam adisi konjugasi. Yang kedua, muatan nukleofil diambil oleh oksigen. Radikal mengadisi secara cepat ikatan rangkap, dan menghasilkan karbonil α-radikal yang relatif stabil.

Pada reaksi intramolekular, kendali yang tepat dapat dicapai untuk menghindari reaktivitas radikal yang ekstrim.

 permasalahan :
pertanyaan : Bagaimana cara kerja antioksidan yang dapat mencegah atau mentralisir radikal bebas dalam tubuh...??

Komentar

  1. Unknown20 Oktober 2017 pukul 22.28

    Berikan contoh lain dari radikal stabil
    Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown10 November 2017 pukul 21.39

      Selain radikal stabil ada juga radikal yang tidak stabil :
      Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan satu buah elektron dari pasangan elektron bebasnya, atau merupakan hasil pemisahan homolitik suatu ikatan kovalen. Akibat pemecahan homolitik, suatu molekul akan terpecah menjadi radikal bebas yang mempunyai elektron tak berpasangan. Elektron memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilai spinnya, sehingga molekul radikal menjadi tidak stabil dan mudah sekali bereaksi dengan molekul lain, membentuk radikal baru. Radikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metabolisme tubuh dan faktor eksternal seperti asap rokok, hasil penyinaran ultra violet, zat pemicu radikal dalam makanan dan polutan lain. Penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas bersifat kronis, yaitu dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk penyakit tersebut menjadi nyata. Contoh penyakit yang sering dihubungkan dengan radikal bebas adalah serangan jantung,kanker, katarak dan menurunnya fungsi ginjal. Untuk mencegah atau mengurangi penyakit kronis karena radikal bebas diperlukan antioksidan.

      Tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas ini, hanya saja bila jumlahnya berlebihan, maka kemampuan untuk menetralisirnya akan semakin berkurang. Merokok, misalnya, adalah kegiatan yang secara sengaja memasukkan berbagai jenis zat berbahaya yang dapat meningkatkan jumlah radikal bebas ke dalam tubuh. Tubuh manusia didesain untuk menerima asupan yang bersifat alamiah, sehingga bila menerima masukan seperi asap rokok, akan berusaha untuk mengeluarkan berbagai racun kimiawi ini dari tubuh melalui proses metabolisme,[butuh rujukan] tetapi proses metabolisme ini pun sebenarnya menghasilkan radikal bebas. Pada intinya, kegiatan merokok sama sekali tidak berguna bagi tubuh, walau pun dapat ditemui perokok yang berusia panjang.[butuh rujukan]

      Radikal bebas yang mengambil elektron dari sel tubuh manusia dapat menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga terjadi mutasi.[butuh rujukan] Bila perubahan DNA ini terjadi bertahun-tahun, maka dapat menjadi penyakit kanker. Tubuh manusia, sesungguhnya dapat menghasilkan antioksidan[butuh rujukan] tetapi jumlahnya sering sekali tidak cukup untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh. Atau sering sekali, zat pemicu yang diperlukan oleh tubuh untuk menghasilkan antioksidan tidak cukup dikonsumsi. Sebagai contoh, tubuh manusia dapat menghasilkan Glutathione, salah satu antioksidan yang sangat kuat,[butuh rujukan] hanya saja, tubuh memerlukan asupan vitamin C sebesar 1.000 mg untuk memicu tubuh menghasilkan glutahione ini.[butuh rujukan] Keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas menjadi kunci utama pencegahan stres oksidatif dan penyakit-penyakit kronis yang dihasilkannya.

      Hapus
  2. Unknown20 Oktober 2017 pukul 22.45

    Bagaimana cara memusnahkan radikal dalam senyawa organik ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown10 November 2017 pukul 21.42

      Suatu cara untuk memusnahkan radikal adalah dengan menggabungkan dua buah radikal untuk membentuk non radikal yang stabil dengan reaksi yang disebut reaksi penggabungan (coupling reaction). Reaksi penggabungan dapat terjadi bila dua buah radikal bertumbukan

      Hapus
  3. Unknown21 Oktober 2017 pukul 04.43

    Mengapa radikal dapat menyerang ikatan rangkap? Apa yg menyebabkan hal itu bisa terjadi?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown10 November 2017 pukul 21.48

      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 elektron oksigen, yang menghasilkan muatan positif parsial pada karbon karbonil. Ada dua buah reaksi yang teramati pada kasus ionik. Yang pertama karbonil diserang dalam adisi langsung pada karbonil atau gugus vinil diserang langsung dalam adisi konjugasi. Yang kedua, muatan nukleofil diambil oleh oksigen. Radikal mengadisi secara cepat ikatan rangkap, dan menghasilkan karbonil α-radikal yang relatif stabil.

      Hapus
  4. Gustiyawati21 Oktober 2017 pukul 05.08

    Dalam penjelasan anda di atas ada kalimat "Diradikal adalah molekul yang mengandung dua pusat radikal". Tolong jelaskan apa maksud dari kalimat diatas dengan kata kata yang lebih mudah dimengerti. Terima kasih.

    BalasHapus
  5. yulisa permata aditia22 Oktober 2017 pukul 17.53

    jawaban : Cara Kerja Antioksidan : yaitu dengan cara radikal bebas yang terbentuk selama oksidasi berada dalam keadaan yang sangat tidak stabil sehingga memiliki kecenderungan melepaskan elektron atau menyerap elektron dari sel.
    Setiap kali sebuah elektron dilepaskan atau ditangkap oleh radikal bebas, maka akan terbentuk radikal bebas yang baru.
    Radikal bebas yang baru terbentuk akan terus melakukan hal yang sama. Dengan cara ini, rantai radikal bebas tercipta.
    Jika kondisi ini terus terjadi dalam waktu yang lama, sel tubuh akan menjadi rusak

    BalasHapus
  6. Nur Azlina22 Oktober 2017 pukul 20.40

    Efektivitas kerja antioksidan tergantung dari jumlah, bagaimana dan dimana radikal bebas dihasilkan serta target kerusakannya. Dengan begitu, dalam suatu proses antioksidan dapat melindungi kita dari pengaruh radikal bebas. Namun perlindungan ini seperti nya akan sangat sia-sia jika memang sumber radikal bebas yang ada dalam tubuh sudah terlanjur banyak. Karena itu, sesakti apapun anti oksidan, langkah lebih baik dari pada mengandalkan anti oksidan adalah menghindari sebisa mungkin sumber radikal bebas yang bebas berkeliaran di lingkungan kita.

    BalasHapus
  7. shinthari23 Oktober 2017 pukul 00.53

    Cara Kerja Antioksidan

    Radikal bebas yang terbentuk selama oksidasi berada dalam keadaan yang sangat tidak stabil sehingga memiliki kecenderungan melepaskan elektron atau menyerap elektron dari sel.

    Setiap kali sebuah elektron dilepaskan atau ditangkap oleh radikal bebas, maka akan terbentuk radikal bebas yang baru.

    Radikal bebas yang baru terbentuk akan terus melakukan hal yang sama. Dengan cara ini, rantai radikal bebas tercipta.

    Jika kondisi ini terus terjadi dalam waktu yang lama, sel tubuh akan menjadi rusak.

    Antioksidan seperti beta karoten, vitamin C, dan vitamin E membantu mengubah radikal bebas yang tidak stabil ke dalam bentuk yang stabil.

    Artinya, rantai radikal bebas akan terhenti sehingga menghentikan pula proses oksidasi.

    Suatu jenis antioksidan umumnya hanya efektif pada radikal bebas jenis tertentu.

    Itu sebab, pada radikal bebas yang berlainan, suatu antioksidan mungkin tidak akan menunjukkan efek yang diinginkan.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

HIBRIDISASI ATOM KARBON

Gambar
HIBRIDISASI ATOM KARBON, NITROGEN DAN OKSIGEN & GUGUS PENGARAH ORTO, PARA, DAN GUGUS PENGARAH META    Sejarah perkembangan Teori hibridisasi dipromosikan oleh kimiawan Linus Pauling dalam menjelaskan struktur molekul seperti metana (CH 4 ). Secara historis, konsep ini dikembangkan untuk sistem-sistem kimia yang sederhana, namun pendekatan ini selanjutnya diaplikasikan lebih luas, dan sekarang ini dianggap sebagai sebuah heuristik yang efektif untuk merasionalkan struktur senyawa organik . Teori hibridisasi tidaklah sepraktis teori orbital molekul dalam hal perhitungan kuantitatif. Masalah-masalah pada hibridisasi terlihat jelas pada ikatan yang melibatkan orbital d , seperti yang terdapat pada kimia koordinasi dan kimia organologam . Walaupun skema hibridisasi pada logam transisi dapat digunakan, ia umumnya tidak akurat. Sangatlah penting untuk dicatat bahwa orbital adalah sebuah model representasi dari tingkah laku elektron-elektron dalam molekul. Dal...
Baca selengkapnya

Stereokimia

Gambar
Streokimia Stereokimia adalah cabang kimia organik tentang molekul-molekul dalam ruang tiga dimensi, yaknibagaimana atom-atom dalam sebuah molekul ditata dalam ruangan satu relatifterhadap yang lain. Stereoisomer adalah senyawa berlainan yang mempunyai struktur sama, berbeda hanya  dalam hal penataan atom-atom dalam ruangan. Tiga aspek stereokimia yang akan dicakup : 1. somer geometric : bagaimana ketegaran (rigidity) dalam molekul dapat 2.   mengakibatkan isomer. 3. Konformasi molekul : bentuk molekul dan bagaimana bentuk ini dapat     berubah. 4.   Kiralitas (chirality) molekul : bagaimana penataan kiri atau kanan atom-atom   disekitar sebuah atom karbon dapat mengakibatkan isomer. Isomer geometric atau isomer cis-trans adalah stereoisomer yang berbeda karena gugus-gugus berada pada satu sisi atau pada sisi-sisi yang berlawanan terhadap letak ketegaran molekul A. ISOMERI GEOMETRI DALAM ALKENA DAN SENYAWA SIKLIK 1.isome...
Baca selengkapnya

Orbital Dan Peranannya Dalam Ikatan Kovalen

Gambar
(ORBITAL DAN PERANANNYA DALAM IKATAN KOVALEN) Pembentukan Ikatan Menurut Teori Orbital Orbital atom mempunyai bentuk tertentu : Ø   Orbital s berbentuk bola : gerakan elektron terbatas di kaawasan bola sekitar inti Ø   Tiga Orbital p berbentuk cuping dan saling tegak lurus, mengarah kesumbuh koordinat x, y, dan z Dalam pengikatan (sudut pandang orbital), atom saling mendekat sehingga orbital atomnya dapat saling tumpang tindih hingga membentuk ikatan. Orbital dalam molekul Hidrogen (H) : bentuk silinder sepanjang sumbu antar nukleus H – H, orbital seperti ini disebut orbital sigma ( σ ) dan ikatannya dinamakan ikatan sigma (sigma bond). Ikatan sigma juga dapat terbentuk melalui tumpang tindih 1 orbital s dan 1 orbital p atau 2 orbital p Pembentukan Ikatan Menurut Orbital Hibridisasi Hibridisasi – istilah yang digunakan untuk pencampuran orbital 2 atom dalam 1 atom. 1.     Merupakan pencampuran dari sedikitnya 2 orbital ato...
Baca selengkapnya