Protonasi adalah proses di mana suatu senyawa atau molekul menerima proton (H+) dari suatu asam. Ini adalah reaksi kimia yang melibatkan penambahan proton ke molekul target.
Pada dasarnya, protonasi terjadi ketika suatu senyawa atau molekul bereaksi dengan asam yang memberikan proton tersebut. Ketika proton ditransfer, molekul atau senyawa tersebut mengalami perubahan struktur dan sifat kimianya.
Protonasi umumnya terjadi dalam larutan asam, di mana asam tersebut melepaskan proton dan molekul target menerima proton tersebut. Proses ini dapat terjadi dalam berbagai konteks kimia, seperti reaksi asam-basa atau reaksi dengan gugus fungsi yang dapat menerima proton.
Contoh umum protonasi adalah ketika amonia (NH3) menerima proton dari asam seperti asam klorida (HCl) untuk membentuk ion amonium (NH4+). Proses ini dapat digambarkan sebagai NH3 + HCl → NH4+ + Cl-. Dalam reaksi ini, amonia mengalami protonasi dengan menerima proton dari asam klorida.
Protonasi juga dapat terjadi dalam senyawa organik, di mana gugus fungsi seperti gugus amina (NH2) atau gugus hidroksil (OH) menerima proton. Misalnya, dalam reaksi dengan asam asetat, gugus amina dalam senyawa organik dapat menerima proton dari asam asetat, membentuk senyawa amina terprotonasi.
Perubahan protonasi dapat mempengaruhi sifat kimia dari senyawa atau molekul tersebut. Misalnya, protonasi dapat mempengaruhi keasaman atau keterlarutan senyawa, dan juga dapat mempengaruhi reaktivitas atau kemampuan senyawa untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia lainnya.
Dalam kesimpulannya, protonasi adalah proses di mana suatu senyawa atau molekul menerima proton dari asam. Proses ini dapat terjadi dalam berbagai konteks kimia dan dapat mempengaruhi sifat kimia dari senyawa atau molekul tersebut. Protonasi adalah salah satu aspek penting dalam studi kimia asam-basa dan reaktivitas senyawa organik.
Pengertian
Protonasi adalah penambahan proton (ion hidrogen) ke atom, molekul, atau ion menghasilkan asam konjugasi. Penambahan proton menyebabkan pembentukan asam terkonyugasi dari suatu spesi kimia. Protonasi menyebabkan perubahan muatan listrik dari suatu spesi kimia. Ini karena proton selalu diisi +1. Simbol untuk proton diberikan sebagai H+ (atom hidrogen bermuatan +1 adalah proton).
Atom hidrogen dapat ditemukan sebagai tiga isotop utama: protium, deuterium dan tritium. Semua isotop ini memiliki satu proton dalam nukleusnya bersama dengan jumlah neutron yang bervariasi. Semua isotop ini memiliki satu elektron di sekitar elektron kulit (orbital). Ketika elektron ini dikeluarkan dari atom hidrogen, satu-satunya partikel subatomik bermuatan yang tersisa adalah proton. Oleh karena itu ion H + menyerupai proton.
Contoh
Beberapa contoh untuk protonasi diberikan di bawah ini:
Protonasi amonia menghasilkan ion amonium
NH3 + H+ → NH4+Protonasi air memberi ion hidronium
H2O + H+ ↔ H3O+Protonasi Alkohol
C2H5OH + H+ → C2H5OH2+
Protonasi adalah reaksi kimia yang sangat mendasar dan merupakan tahapan dalam banyak proses katalitik dan stoikiometrik. Beberapa ion dan molekul dapat mengalami lebih dari satu protonasi dan dilabeli sebagai polibasa, yang biasanya terdapat pada banyak makromolekul biologis.
Protonasi dan deprotonasi (pelepasan proton) terjadi dalam sebagian besar reaksi asam-basa; mereka adalah inti dari sebagian besar teori reaksi asam-basa. Suatu asam Brønsted–Lowry didefinisikan sebagai suatu zat kimia yang memprotonasi zat lain. Setelah memprotonasi substrat, massa dan muatan spesi tersebut bertambah masing-masing satu unit, membuatnya sebagai tahapan penting dalam beberapa prosedur analitik seperti spektrometri massa semburan elektron.
Protonasi dan deprotonasi suatu molekul atau ion dapat mengubah banyak sifat kimia lainnya, tidak hanya massa dan muatan, seperti perubahan hidrofilisitas, potensial reduksi, dan sifat optisnya.
Laju protonasi dan deprotonasi
Protonasi sering cepat, sebagian karena mobilitas proton yang tinggi dalam banyak pelarut. Tingkat protonasi terkait dengan keasaman spesies protonasi: protonasi oleh asam lemah lebih lambat daripada protonasi basa yang sama oleh asam kuat. Tingkat protonasi dan deprotonasi bisa sangat lambat ketika protonasi menginduksi perubahan struktural yang signifikan.
Reversibilitas dan katalisis
Protonasi biasanya reversibel, dan struktur dan ikatan dasar konjugat biasanya tidak berubah pada protonasi. Namun, dalam beberapa kasus, protonasi menginduksi isomerisasi, misalnya cis-alkena dapat dikonversi menjadi trans-alkena menggunakan sejumlah katalitik bahan protonasi. Banyak enzim, seperti hidrolase serin, beroperasi dengan mekanisme yang melibatkan protonasi substrat yang dapat dibalik.
Post terkait
Proton dan Elektron: Dasar Pembentukan Materi