Radikal bebas adalah suatu atom, molekul, atau ion yang mempunyai elektron tak berpasangan. Elektron yang tak berpasangan ini membuat radikal bebas sangat reaktif terhadap senyawa lain atau terhadap sejenisnya. Molekul-molekul radikal bebas dapat berdimerisasi atau berpolimerisasi secara spontan jika bersentuhan satu sama lain. Radikal bebas stabil hanya jika pada konsentrasi sangat rendah dalam media inert atau hampa.
Contoh radikal bebas sederhana adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen. Contoh radikal bebas yang lain adalah karben (:CH2) yang mempunyai dua elektron tak berpasangan, dan anion superoksida (•O−
2) yaitu molekul yang kelebihan elektron. Perhatikan radikal bebas oksigen berikut ini.
A. 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 |
Tipe radikal bebas turunan oksigen reaktif sangat signifikan dalam tubuh.Oksigenreaktif ini mencakup superoksida (O2), hidroksil (`OH), peroksil (ROO`), hydrogen peroksida (H2O2), singlet oksigen (O2), oksida nitrit (NO), peroksi nitrit (ONOO) dan asam hipoklorit (HOCl). Sumber radikal bebas, baik endogenusmaupun eksogenus terjadi melalui sederetan mekanisme reaksi.Yang pertamapembentukan awal radikal bebas (inisiasi), lalu perambatan atau terbentuknyaradikal baru (propagasi), dan tahap terakhir (terminasi), yaitu pemusnahan ataupengubahan menjadi radikal bebas stabil dan tak reaktif.
C. Mekanisme Reaksi Pembentukan Radikal Bebas
Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik:
Cl2 → Cl• + Cl•
Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal :
Pemutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.
Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.
a) Inisiasi
Inisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.
Cl2 → Cl• + Cl•
b) Propagasi
Propagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.
Cl• + H:CH3 + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2.
c) Terminasi
Terminasi adalah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.
Cl• + •CH3 → CH3Cl
Senyawa organik (senyawa organik) reaksi kimia terjadi ketika bagian selalu disertai dengan ikatan kovalen (ikatan kovalen) fraktur dan generasi baru ikatan kovalen. Seperti radikal tirosin (tirosin radikal), pemecahan ikatan kovalen bisa dalam dua cara: homolytic (pembelahan ikatan homolytic) dan iso retak (heterolyticcleavage). Pendekatan pembelahan ikatan dua elektron ikatan antara dua atom atau fragmen yang terlibat dalam proses alokasi obligasi rata-rata disebut homolytic (homolyticbondcleavage). Dua ikatan elektron dapat dinyatakan sebagai pemisahan dua mulai dari tombol panah tunggal. Fragmen yang dibentuk dengan elektron yang tidak berpasangan, seperti H ·, · CH, Cl · dan sebagainya. Jika satu atau lebih atom, yang dikenal sebagai radikal bebas (radikal). Karena memiliki elektron tidak berpasangan, radikal bebas dan atom-atom bebas sangat hidup, sering tidak terisolasi. Namun, dalam banyak reaksi, atom radikal dan bebas dalam bentuk peralihan, meskipun pada konsentrasi yang sangat rendah, waktu tinggal sangat singkat. Reaksi ini disebut reaksi radikal.
Metode menghasilkan radikal bebas :
② inisiator termal: monomer dipanaskan oleh langsung, buka ikatan ganda dari radikal monomer vinil diproduksi
③ sebuah fotoinisiator: cahaya eksitasi, sehingga banyak polimerisasi radikal bebas dari monomer vinil,
④ radiasi yang dipicu oleh radiasi energi tinggi: monomer diserap dan didekomposisi menjadi radiasi radikal bebas
⑤ plasma: diinduksi plasma dapat menyebabkan pembentukan polimerisasi radikal bebas dari monomer, juga bisa membuat heterosiklik polimerisasi pembukaan cincin
⑥ microwave: dipicu microwave dapat langsung menyebabkan beberapa polimerisasi radikal monomer vinil
permasalahan :
mengapa pada molekul radikal bebas ketika kehilangan elektron menyebabkan molekul tersebut menjadi tidak stabil?
Tolong jelaskan mengapa pada molekul radikal bebas ketika kehilangan elektron menyebabkan molekul tersebut menjadi tidak stabil?
BalasHapusCoba jelaskan inhibitor radikal bebas?
BalasHapusselamat malam agnida, menurut saya postingan anda masih kurang lengkap, namun saya sedikit menambahkan tentang pembentukan reaksi radikal bebas dan sumber sumbernya yang mana, Radikal bebas adalah molekul yang mempunyai electron tidak berpasangan dan diberi symbol titik : R·. Berdasarkan definisi tersebut maka atom hidrogen, sebagian mineral transisi dan molekul oksigen adalah termasuk radikal bebas. Pada makhluk hidup radikal bebas terbentuk pada mitokondria, mikrosom, peroksisom melalui rangkaian reaksi enzimatik yang normal berlangsung dalam metabolisme (enzim-enzim oksidase, hidroperoksidase, dan oksigenase) atau pengaruh eksternal seperti asap rokok, radiasi ionisasi dan obat-obatan.
BalasHapusPada manusia radikal bebas paling banyak adalah radikal bebas oksigen sebagai hasil sampingan dari rantai pernafasan di mitokondira. Radikal bebas yang terbentuk yaitu O2– (radikal peroksida) dan –OH (radikal hidroksil). Radikal bebas yang terbentuk di dalam tubuh secara normal dapat dinetralisir oleh mekanisme pertahanan yang meliputi sistem enzimatik dan substansi tertentu. Apabila radikal bebas tidak diredam oleh pertahanan tubuh, maka radikal bebas yang bersifat sangat reaktif akan merusak beberapa komponen sel seperti protein, lipid, karbohidrat dan nukleotida serta makromolekul jaringan ikat. Asam lemak tidak jenuh merupakan komponen sel yang paling peka terhadap radikal bebas dan akan membentuk reaksi rantai peroksida lipid. Pada tahap awal reaksi peroksidasi lipid, radikal bebas akan bereaksi dengan hidrogen dari asam lemak tak jenuh (RH) membentuk radikal bebas lipid (R·)(1). dalam suasana aerob maka radikal bebas lipid (R·) akan bereaksi dengan oksigen (O2) membentuk radikal peroksil lipid (ROO·) (2) dan selanjutnya bereaksi membentuk hidroperoksid lipid (ROOH) dan juga radikal bebas lipid (3).
(RH) ––––––> (R) (1)
(R·) + (O2) ––––––> (ROO·) (2)
(ROO·) + RH ––––––> ROOH + (R·)
Reaksi ini dapat berlangsung terus-menerus membentuk reaksi rantai dan menyebabkan membran sel kehilangan asam lemak tak jenuh. Hilangnya asam lemak tak jenuh akan menyebabkan kerusakan struktur sel membran yang akan mempengaruhi permeabilitas dan fungsi membran sel. Inisiator adalah zat yang dalam kondisi reaksi tertentu dapat menghasilkan sejumlah radikal bebas yang memungkinkan reaksi radikal bebas berlanjut. Berikut disajikan beberapa senyawa yang dapat menghasilkan radikal bebas.
a. Halogen (Cl2, Br2, F2, dan seterusnya)
contoh:
b. Peroksida (HOOH, atau ROOR)
Contoh:
c. Senyawa azo (RNNR)
Contoh:
d. alkil halida (R-X)
e. hipoklorit (R-O-Cl)
Terima kasih atas tambahan materinya Krisnawati gea
HapusSeperti apakah atom radikal dan bebas dalam bentuk peralihan?
BalasHapusSaya akan mencoba menjawab permasalahan yang anda tampilkan.
BalasHapusRadikal 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