Ikatan Kimia Lactic Acid

Ikatan Kimia Lactic Acid adalah senyawa organik yang memiliki rumus molekul C3H6O3. Senyawa ini dikenal sebagai asam alfa-hidroksi (alpha-hydroxy acid, AHA) karena memiliki gugus karboksilat (-COOH) dan gugus hidroksil (-OH) terikat pada atom karbon berdekatan. Asam laktat secara alami menghasilkan oleh tubuh manusia maupun hewan sebagai hasil metabolisme karbohidrat, khususnya melalui proses glikolisis anaerob, yaitu pemecahan glukosa saat tubuh kekurangan oksigen.

Secara alami, asam laktat juga menghasilkan oleh bakteri kimia asam laktat selama proses fermentasi. Bakteri seperti Lactobacillus ataupun Streptococcus mengubah gula serta pati menjadi asam laktat, memberikan rasa asam pada produk seperti yoghurt, kefir, sauerkraut serta kimchi. Dalam industri makanan, asam laktat berguna sebagai pengatur pH, pengawet maupun penambah rasa. Selain di industri makanan, asam laktat banyak berguna pada bidang farmasi, kosmetik, dan bioplastik.

Table of Contents

Berikut informasi lebih lanjut mengenai Ikatan Kimia Lactic Acid.

Dalam industri kosmetik, senyawa ini berguna sebagai eksfoliator karena sifatnya dapat membantu mengelupas sel-sel kulit mati serta meningkatkan hidrasi kulit. Di bidang farmasi, kimia lactic acid berguna dalam formulasi obat-obatan maupun produk perawatan kesehatan. Sedangkan industri bioplastik, lactic laktat merupakan bahan baku utama untuk membuat (PLA), yaitu plastik ramah lingkungan dapat terurai secara hayati.

Dari segi kimia, lactic laktat bersifat asam lemah dengan kemampuan melepaskan ion hidrogen (H+) dalam larutan. Asam ini memiliki sifat higroskopis, berarti mampu menyerap kelembapan dari udara. Struktur kimianya memungkinkan pembentukan hidrogen, sehingga membuatnya sangat larut dalam air maupun pelarut polar lainnya. Sifat ini menjadikan asam acid sangat serbaguna di berbagai aplikasi industri dan laboratorium.

Dalam penjelasan mengenai ikatan kimia lactic laktat, penting untuk memahami jenis-jenis menyusun molekul ini, serta bagaimana struktur tersebut memengaruhi sifat fisika dan kimia asam laktat.

Ikatan Kovalen dalam Molekul

Ikatan utama molekul kimia lactic laktat adalah kovalen, yaitu terbentuk melalui pembagian pasangan elektron antara dua atom. Semua atom karbon, hidrogen serta oksigen pada kimia asam acid terhubung melalui kovalen. Ikatan kimia ini memastikan stabilitas molekul dan menentukan konfigurasi geometrinya.

Ikatan C-C dan C-H:

Karbon-karbon (C-C) dan karbon-hidrogen (C-H) adalah kovalen tunggal terdiri dari satu pasangan elektron membagi antara dua atom. Pada hal ini membentuk kerangka dasar molekul serta memberikan kekuatan mekanis serta stabilitas pada struktur senyawa.

Ikatan C-O dan C=O:

Gugus karboksilat (-COOH) pada kimia lactic laktat mengandung karbon-oksigen tunggal (C-O) dan ikatan rangkap karbon-oksigen (C=O). Ikatan rangkap ini terbentuk oleh pembagian dua pasang elektron antara atom karbon & oksigen, menghasilkan ikatan lebih kuat membandingkan dengan ikatan tunggal. Gugus karboksilat bertanggung jawab atas sifat asam senyawa ini.

Ikatan O-H:

Gugus hidroksil (-OH) terikat pada atom karbon kedua juga merupakan kovalen tunggal. Ikatan ini penting untuk reaktivitas lactic acid, khususnya dalam interaksi dengan senyawa lain melalui pembentukan hidrogen.

Ikatan Hidrogen Asam Laktat

Selain kovalen, molekul asam acid mampu membentuk hidrogen. Hidrogen adalah interaksi antarmolekul atau intramolekul yang terjadi antara atom hidrogen yang terikat pada atom elektronegatif (seperti oksigen) dengan atom elektronegatif lain. Dalam kimia lactic laktat, gugus -OH maupun -COOH memungkinkan pembentukan hidrogen baik dengan molekul air maupun dengan molekul asam acid lainnya.

Ikatan hidrogen ini memiliki beberapa implikasi penting:

Kelarutan dalam air:

Karena adanya hidrogen, asam acid sangat mudah larut dalam air. Gugus -OH ataupun -COOH dapat membentuk interaksi kuat dengan molekul air, memungkinkan senyawa ini untuk terdispersi secara merata pada larutan.

Titik didih dan sifat cair:

Hidrogen antarmolekul menyebabkan acid lactic memiliki titik didih yang relatif tinggi membandingkan senyawa lain dengan massa molekul serupa. Hal ini karena energi tambahan memerlukan untuk memutuskan interaksi antarmolekul sebelum senyawa dapat menguap.

Resonansi Gugus Karboksilat

Salah satu fitur penting dari asam laktat adalah adanya resonansi gugus karboksilat (-COOH). Resonansi adalah delokalisasi elektron struktur molekul, di mana pasangan elektron dapat berpindah di antara beberapa posisi yang setara energi. Dalam gugus karboksilat, elektron dari rangkap C=O dapat bergerak ke oksigen tunggal, menciptakan struktur resonansi.

Resonansi ini memberikan stabilitas tambahan pada gugus karboksilat, yang pada gilirannya memengaruhi sifat lactic acid. Elektron delokalisasi gugus karboksilat membuat ionisasi lebih mudah terjadi, sehingga acid lactic dapat melepaskan ion hidrogen (𝐻+) dalam larutan, yang menghasilkan sifat asamnya.

Interaksi Elektronegativitas

Elektronegativitas adalah kemampuan atom untuk menarik elektron pada ikatan kimia. Dalam acid lactic, oksigen memiliki elektronegativitas yang lebih tinggi membandingkan karbon & hidrogen. Akibatnya, pasangan elektron ikatan kimia C=O maupun O-H cenderung lebih mendekati atom oksigen, menciptakan polaritas molekul. Polaritas ini membuat lactic acid menjadi senyawa polar, yang memainkan peran penting pada sifat fisika & kimia, seperti kelarutan dalam air serta reaktivitas reaksi kimia. Gugus polar ini juga memungkinkan acid lactic berinteraksi dengan ion atau molekul polar lainnya.

Stereokimia

Asam acid memiliki atom karbon asimetris (karbon kiral) pada karbon kedua, yang terhubung dengan empat gugus berbeda: gugus metil (-CH3), gugus hidroksil (-OH), atom hidrogen maupun gugus karboksilat (-COOH). Oleh karena itu, lactic laktat memiliki dua enansiomer, yaitu L- asam acid (levo) dan D- lactic laktat (dextro). Kedua enansiomer ini memiliki struktur kimia yang sama tetapi tata letak spasial atomnya berbeda, yang menghasilkan perbedaan sifat optik & interaksi biologis.

L- asam acid: Bentuk yang lebih umum menemukan tubuh manusia serta berguna saat proses metabolisme.
D- lactic laktat: Biasanya menghasilkan oleh beberapa mikroorganisme dan dapat menemukan fermentasi tertentu.