Reaksi Subtitusi-Mekanisme SN1

Reaksi S_N1 adalah Suatu reaksi kimia dimana alkil halida tersier tersebut akan mengalami produk  subtitusi dengan suatu mekanisme yang berlainan.Reaksi S_N1 itu sangat berbeda dengan reaksi S_N2 .Secara khas suatu enantiomer murni dari suatu alkil halida yang mengandung karbon C-X ysng kiral,akan mengalami suatu reaksi S_N1,maka akan diperoleh produk subtitusi resemik bukan produk inversi seperti yang diperoleh S_N2.Juga disimpulkan bahwa pada umumnya  pengaruh kosentrasi nukleofil pada laju keseluruhan reaksi  S_N1 sangat kecil  (kontras dengan reaksi S_N2,dimana laju berbanding lurus dengan kosentrasi nukleofil).

Mekanisme S_N1

Reaksi S_N1 adalah reaksi ion.Mekanismenya kompleks karena adanya antaraksi antar molekul pelarut,molekul RX,dan ion-ion antara yang terbentuk.Reaksi S_N1 suatu alkil halida tersier adlah reaksi bertahap(stepwise reaction).

Tahap 1

Pada tahap pertama terjadi  pematahan alkil halida menjadi sepasang ion;ion halids dan suatu Karbokation,suatu ion dalam mana atom karbon mengemban suatu muatan positif.Karena S_N1 melibatkan ionisasi,reaksi-reaksi itu dibantu oleh pelarut polar,seperti H₂O,yang dapat menstabilkan ion dengan cara solvasi.

Tahap 2

Pada tahap ini terjadi panggabungan karbokatioan itu dengan nukleofil (H₂O) menghasilkan produk awal ,yaitu suatu alkohol berproton (protonated)

Tahap 3

Tahap ini adalah tahap terkhir dalam deret  yaitu ditandai dengan lepasnya H⁺ dari dlam alkohol berproton  tadi,dalam suatu reaksi asam-basa yang cepat dan reversibel dengan pelarut.

 

Pada diagaram energi untuk reaksi S_N1pada gambar diatas ,tahap 1(Ionisai)secara khas mempunyai E_akt tinggi;inilah terjadinya tahap lambat dalam proses keseluruhan.Harus  tersedia cukup energi ,agar alkil halida tersier memetahkan ikatan sigam C-X dan menghasilkan karbokation serta ion halida.

Karbokation itu adalah zat-antara (intermediate) dalam reaksi ini,suatu struktur yang terbentuk dalam reaksi dan bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk.Suatu zat-antara tidak bisa dikatakan keadaan transisi.Karna  zat-antara itu mempunyai usai terhingga (finite),sedangkan  keadaan transisi itu tidak.Pada keadaan transisi melekul mengalami pematahan ikatan dan pembentukan ikatan.Energi potensial terjadi suatu keadaan dimana transisi itu merupakan titik puncaknya dalam suatu kurva energi potensial.Pematahan ikatan atau pembentukan ikatan tidak sedang berlangsung di dlam suatu zat antara.Energi pada  zat antara itu lebih rendah dari pada energi pada keadaan transisi yang mengapitnya,tetapi energi ini lebih tinggi dari pada energi produk-produk akhir.Pada tahap 2 dalam deret reaksi S_N1 berupa reaksi antara Karbokation dengan nukleofil.Keduanya bereaksi dengan E_akt rendah,jadi suatu reaksinya cepat.

Laju Reaksi S_N1

Pada laju ini reaksi khas S_N1 ini tidak bergantung pada kosentrasi nukleofil,tetapi hanya bergantung pada kosentrasi alkil halida.

Laju S_N1=k[RX]

Ini disebabkan oleh sangat cepatnya reaksi antara R⁺ dan Nu:ˉ tetapi kosentrasi R⁺ sangat kecil.Kombinasi cepat antara R⁺ dan Nu:ˉ hanya terjadi bila karbokation itu terbentuk.Oleh karena itu laju keseluruhan reaksi itu ditentukan keseluruhan oleh cepatnya RX berionisasi dan membentuk karbokation R⁺.

Karna Reaksi S_N1 itu bersifat order pertama sehingga dalam laju reaksi itu berbanding lurus dengan kosentrasin satu pereaksi (RX) saja.Reaksi ini juga reaksi molekular karena hanya satu partikel (RX) yang terlibat dalam keadaan transisi tahap penentu –laju.

Permasalahan:

1.Mengapa pada reaksi S_N1 ,pada tahap 1 terjadi perlambatan proses reaksi,sedangkan pada tahap 2 proses reaksinya cepat?

2.Mengapa pengaruh kosentrasi nukleofil pada laju keseluruhan reaksi pada S_N1 sangat kecil?