LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK (KI2051) PERCOBAAN 5 Alkohol dan Fenol: Sifat Fisik dan Reaksi Kimia PERCOBAAN 6 Aldehid dan Keton: Sifat Fisik dan Reaksi Kimia DIAH RATNA SARI 11609010 KELOMPOK I Tanggal Percobaan : 27 Oktober 2010 Shift Rabu Siang (13.00—17.00 WIB)
Asisten Praktikum: YOGI PRASETYO 21110014
LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010
PERCOBAAN 5 Alkohol dan Fenol: Sifat Fisik dan Reaksi Kimia
I. Tujuan Percobaan Menentukan sampel A, C, dan D dari zat turunan fenol atau alcohol yang diberikan
Menentukan sifat-sifat alkohol dan fenol dari reaksi II. Teori Dasar Gugus fungsi adalah suatu atom atau kumpulan atom yang terikat bersama dengan suatu cara tertentu sebagai bagian dari suatu molekul, dan kemudian mempengaruhi karakteristik sifat fisik dan kimia molekul secara keseluruhan. Kelompok gugus fungsi yang akan dipelajari pada percobaan ini adalah gugus fungsi hidroksi (atau hidroksil), -OH.
Alkohol dan fenol memiliki
kemiripan dalam beberapa hal, tetapi terdapat
perbedaan yang cukup mendasar sehingga kedua kelompok senyawa ini dianggap sebagai kelompok gugus fungsi yang berbeda. Salah satu perbedaan utama adalah bahwa fenol bersifat jutaan kali lebih asam daripada alkohol.
III. Pengamatan dan Pengolahan Data Keterangan : 1=etanol 2=metanol 3=n-butanol 4=2-butanol 5=sikloheksanol 6=fenol
- Kelarutan alkohol dan fenol : pelarut air :
A : lumayan larut; C : kurang larut ; D : lumayan larut. Pelarut heksana : A,C,D tidak larut - uji lucas : A jingga keruh, C kuning muda, D jingga keruh, 1 putih jernih, 2 putih jernih, 3 jingga jernih, 4 jingga jernih, 5 kuning muda, 6 jingga muda. - uji asam kromat : A kuning dan biru hijau, C biru hijau, D hijau kuning, 1 biru muda dan biru hijau, 2 biru keruh, 3 putih keruh dan biru, 4 putih jernih dan biru, 5 kuning muda dan biru hijau, 6 ada endapan coklat.
- uji besi : A ada endapan merah bata, C putih jernih dan coklat, D kuning keruh dan ada endapan coklat,
1 coklat muda dan putih bening, 2 putih jernih dan endapan coklat, 3 coklat muda dan endapan coklat, 4 endapan coklat, 5 putih jernih dan endapan, 6 coklat tua dan jingga coklat jernih
- uji keasaman : A ph 6, C ph 5, D ph 5
IV. Pembahasan Uji Kelarutan Pelarut air Sebagian kecil alkohol larut dalam air karena gugus hidroksi pada alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Namun ketika ukuran gugus alkil pada alkohol bertambah besar, kelarutannya dalam air akan berkurang. Hal ini disebabkan oleh kemampuan gugus alkil yang dapat mengganggu pembentukan ikatan hidrogen antara gugus hidroksi dengan air. Jika gangguan ini menjadi cukup besar, akibatnya molekul-molekul air akan menolak molekul-molekul alkohol untuk menstabilkan kembali
ikatan hidrogen antarmolekul air. Jika gugus non polar (seperti gugus alkil) terikat pada cincin aromatik, maka kelarutan fenol dalam air akan berkurang. Pelarut n-heksan Karena n-heksan tidak memiliki atom F, O, atau N yang dapat membentuk ikatan hydrogen, maka baik fenol maupun alcohol tidak larut dalam n-heksan Simpulan sementara dari sampel ini belum bisa disimpulkan secara pasti, yang bisa ditarik dari uji ini hanyalah sampel C strukturnya lebih besar dibanding A dan D karena kurang larut dibandingkan dengan A dan D Uji lucas Saat percobaan, uji lucas ini tidak terlalu dapat dipercaya karena tidak terbentuk dua fase seperti pada literature, yang terbentuk hanyalah warna larutannya yang berubah menjadi A jingga keruh, C kuning muda, D jingga keruh, Bahkan, jika dibandingkan dengan reaksi dari alcohol dan fenol yang sudah diketahui pun hasilnya agak berbeda, yang bisa diketahui hanyalah sampel C berwarna kuning muda sama dengan hasil dari reaksi sikloheksana.
Uji Lucas dalam alkohol adalah tes untuk membedakan antara alkohol primer, sekunder dan tersier . Hal ini didasarkan pada perbedaan reaktivitas dari tiga kelas alkohol dengan hidrogen halida . Ketika reagen Lucas (ZnCl 2 di terkonsentrasi HCl larutan) ditambahkan ke alkohol , H+ dari HCl akan bergabung dengan -OH kelompok alkohol, menjadi H 2O, menjadi jauh lebih lemah nukleofil daripada OH -, dan diganti oleh nukleofil Cl -.Reagen Lucas menawarkan media kutub di mana mekanisme SN 1 lebih disukai. Dalam substitusi nukleofilik unimolecular, laju reaksi lebih cepat ketika karbokation intermediet lebih
stabil dengan jumlah yang lebih besar dari elektron yang menyumbangkan kelompok alkilnya (R-) terikat pada atom karbon bermuatan positif. Alkohol tersier bereaksi dengan reagen Lucas untuk menghasilkan kekeruhan walaupun tanpa pemanasan, sementara alkohol sekunder melakukannya dengan pemanasan. Alkohol primer tidak bereaksi dengan reagen Lucas . Reagen melarutkan alkohol, menghilangkan gugus OH, membentuk karbokation. Kecepatan reaksi ini sebanding dengan energi yang dibutuhkan untuk membentuk karbokation, sehingga tersier, benzilik, dan karbokation allylic bereaksi cepat, sementara yang lebih kecil, substitusi kurang, alkohol bereaksi lebih lambat. Hal ini disebabkan oleh karbokation segera bereaksi dengan ion klorida yang mudah larut dalam chloroalkane. Oleh karena itu, waktu yang dibutuhkan untuk kekeruhan muncul adalah ukuran dari reaktivitas dari kelas alkohol dengan reagen Lucas, dan ini digunakan untuk membedakan antara tiga kelas alkohol: Alkohol primer → tidak ada reaksi Alkohol sekunder → reaksi terjadi bila dipanaskan Alkohol tersier → reaksi terjadi tanpa pemanasan Berdasarkan literature, reaksi yang terjadi adalah
Uji asam kromat didapatkan A kuning dan biru hijau, C biru hijau, D hijau kuning, Jika disesuaikan dengan hasil reaksi pembanding/standar, maka diperoleh hipotesis: A alcohol C Alkohol primer D tidak teridentifikasi, karena tidak ada yang sama Alkohol primer dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat dengan adanya asam kromat. Bilangan oksidasi Cr +6 pada asam kromat, yang berwarna merah kecoklatan, tereduksi menjadi Cr +3, yang berwarna hijau. Alkohol sekunder teroksidasi menjadi keton oleh asam kromat. Alkohol tersier tidak dapat teroksidasi oleh asam kromat. Oleh karena itu reaksi ini di satu sisi dapat membedakan alcohol primer dan sekunder, dan di sisi lain membedakan alkohol primer dan sekunder dengan alkohol tersier. Sedangkan fenol biasanya teroksidasi menjadi tar berwarna coklat oleh asam kromat. Reaksi yang terjadi adalah
Uji Besi (III) klorida didapatkan A ada endapan merah bata, C putih jernih dan coklat, D kuning keruh dan ada endapan coklat, Dibandingkan dengan hasil reaksi pembanding, dapat ditarik hipotesis: A alcohol C alcohol primer D tidak dapat diidentifikasi, karena tidak ada yang hasil reaksinya kuning. Penambahan besi (III) klorida yang terlarut dalam kloroform (triklorometana) ke dalam suatu larutan fenol dalam kloroform, menghasilkan suatu larutan berwarna ketika ditambahkan piridin. Berdasarkan struktur fenol, warna produk yang dihasilkan dapat bervariasi mulai dari merah sampai ungu, H pada -OH fenol, disubstitusi oleh FeCl2 dan karena Fe adalah golongan transisi, berikatan dengan fenol menyebabkan perubahan warna yang macam-macam (pada hal ini merah-ungu). Alkohol tidak menghasilkan warna apapun terhadap uji ini. Uji keasaman Nilai pH sampel A, C, D relative sama, kemungkinan besar semua sampel adalah alcohol. Sebagian besar fenol bersifat asam yang lebih lemah daripada asam karboksilat dan asam yang lebih kuat daripada alkohol. Ketika fenol bereaksi dengan suatu basa, fenol akan diubah menjadi anion fenoksida, sehingga fenol akan terlarut dalam larutan basa (sebagai garam fenoksida). Larutan natrium hidroksida dan natrium karbonat merupakan basa yang cukup kuat untuk dapat melarutkan hampir semua fenol yang tak larut dalam air, tetapi larutan natrium bikarbonat tidak dapat. Tidak satu pun di antara basa-basa tersebut yang cukup kuat untuk mengubah sejumlah tertentu alkohol menjadi
ion alkoksida (yang akan dapat melarutkan alkohol yang tak larut air dalam bentuk anion alkoksida). V. Simpulan Karena saat percobaan banyak terjadi reaksi yang menyimpang dari literatur, dan hasil reaksi berbeda dengan hasil reaksi dari senyawa pembanding, simpulan tidak dapat ditarik secara pasti. Yang bisa disimpulkan hanyalah semua sampel adalah alkohol, namun, jenisnya tidak dapat diidentifikasi. Kemungkinan yang dapat diidentifikasi adalah sampel C yang merupakan alkohol primer. Walaupun sama-sama memiliki gugus -OH, akan tetapi sifat kedanya tidaklah sama. Berikut sifat-sifat darimasing-masing gugus fungsi berdasarkan hasil percobaan 5. Alkohol •
sebagian gugus alkohol larut dalam air, tetapihanya alkoholdengan struktur yang kecil saja/berat molekul ringan
•
baik alkohol maupun fenol tidak larutdalam n-heksan
•
Jika diberi reagen Lucas, alkohol primer--> tidak terjadi pemisahan fase, alkohol sekunder -> terjadi pemisahan fase jika dipanaskan, alkohol tersier -> terjadi pemisahan fase tanpa pemanasan.
•
Jika diuji asam kromat, alkohol primer -> asam karboksilat, alkohol sekuner -> keton dan alkohol tersier -> tidak dapat dioksidasi oleh asam kromat
•
Alkohol tidak dapat bereaksi dengan FeCl3
•
Keasaman alkohol lebih rendah dibandingkan fenol
Fenol •
kelarutan fenol dalam air akan berkurang jika gugus nonpolar terikat pada cincin aromatik
•
baik alkohol maupun fenol tidak larut dalam n-heksan
•
jika diberi reagen lucas, tidak terjadi reaksi
•
Fenol tidak dapat dioksidasi oleh asam kromat
•
Fenol bereaksi dengan FeCl3 dan memberikan warna merah-ungu
•
Keasaman fenol lebih tinggi dari alkohol
VI. Daftar Pustaka Mayo, D.W., Pike, R.M., Trumper, P.K., Microscale Organic Laboratory, 3rd edition, John Wiley & Sons,New York, 1994 Pasto, D., Johnson, C., Miller, M., Experiments and Techniques in Organic Chemistry, Prentice Hall Inc.,New Jersey, 1992 Williamson, Macroscale and Microscale Organic Experiments, 3rd edition, Boston, 1999 http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/07/alkohol-fenol-aldehid-dan-keton/ [tanggal diakses 5-11-2010 08.09] http://liliksetiono.wordpress.com/2009/05/18/kimia-organik/ [tanggal diakses 5-112010 08.06] http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=enid&u=http://en.wikipedia.org/ wiki/Lucas'_reagent [tanggal diakses 5-11-2010 8:03]
11
PERCOBAAN 6 Aldehid dan Keton: Sifat Fisik dan Reaksi Kimia
I. Tujuan Percobaan Menentukan sampel A, B, dan C dari zat turunan Menentukan sifat-sifat aldehid dan keton dari reaksi II.Teori Dasar Aldehid dan keton memiliki gugus fungsi karbonil (-C=O), yaitu atom karbon yang berikatan rangkap dua dengan oksigen. Pada keton, terdapat 2 atom karbon lain yang terikat pada gugus karbonil. Karbon yang terikat pada gugus karbonil dapat merupakan rantai alifatik (bukan merupakan bagian dari cincin aromatik) atau aromatik (merupakan bagian dari cincin aromatik). Aldehid dan keton sama-sama mengalami reaksi yang disebut adisi nukleofilik. Sifat-sifat fisik aldehid dan keton, karena aldehid dan keton tidak mengandung hidrogen yang terikat pada oksigen, maka tidak dapat terjadi ikatan hidrogen seperti pada alkohol. Sebaliknya aldehid dan keton adalah polar dan dapat membentuk gaya tarik menarik elektrostatik yang relatif kuat antara molekulnya, bagian positif dari sebuah molekul akan tertarik pada bagian negatif dari yang lain. Perbedaan aldehid dan keton dilihat dari struktur
III. Pengamatan dan Pengolahan Data 1=asetaldehid 2=sikloheksanon 3=aseton
12
- uji asam kromat : A biru kehijauan, B jingga, C kuning coklat, 1 biru kehijauan, 2 kuning coklat, 3 jingga - uji tollens : A positif, B negatif, C negatif. - uji iodoform : A kuning kental, B putih keruh dan bening, C putih keruh, 1 kuning kental, 2 putih keruh, 3 putih jernih. - uji 2,4 dinitrofenilhidrazin A tidak ada endapan, B ada endapan jingga, C tidak ada endapan, 1,2,3 tidak ada endapan.
13
IV. Pembahasan Uji Asam Kromat Pada uji ini diperoleh A biru kehijauan, B jingga, C kuning coklat, Aldehid dapat dioksidasi oleh asam kromat, sedangkan keton tidak. Ketika aldehid teroksidasi, akan terjadi perubahan warna dari coklat kemerahan menjadi hijau, karena kromat tereduksi menjadi Cr +3. Inilah yang membedakan aldehid dari keton. Bisa dipastikan bahwa sampel A adalah aldehid Uji tollens A positif, B negatif, C negatif. Pada uji tollens,karena reagennya tidak ada, reaksi hanya berlangsung sampai di tengah jalan, tidak bisa secara pasti dijadikan rujukan. Namun, merujuk pada percobaan 2, hasil A m,enunjukkan perbedaan dengan sampel B dan C yang memiliki hasil sama, yaitu negatif. hipotesisnya sampel B dan C adalah keton. Pereaksi Tollens mengandung ion diamminperak(I), [Ag(NH3)2]+. Ion ini dibuat dari larutan perak(I) nitrat. Caranya dengan memasukkan setetes larutan natrium hidroksida ke dalam larutan perak(I) nitrat yang menghasilkan sebuah endapan perak(I) oksida, dan selanjutnya tambahkan larutan amonia encer secukupnya untuk melarutkan ulang endapan tersebut. Untuk melakukan uji dengan pereaksi Tollens, beberapa tetes aldehid atau keton dimasukkan ke dalam pereaksi Tollens yang baru dibuat, dan dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air panas selama beberapa menit. Pada keton, tidak ada perubahan pada larutan yang tidak berwarna. Sedangkan aldehid, larutan tidak berwarna menghasilkan sebuah endapan perak berwarna abu-abu, atau sebuah cermin perak pada tabung uji. Aldehid mereduksi ion diamminperak(I) menjadi logam perak. Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya dioksidasi menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai.
14
Persamaan setengah reaksi untuk reduksi ion diamminperak(I) menjadi perak adalah sebagai berikut:
Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah reaksi dari oksidasi sebuah aldehid pada kondisi basa, yakni
Akan menghasilkan persamaan reaksi lengkap:
Uji iodoform diperoleh A kuning kental, B putih keruh dan bening, C putih keruh, Berdasarkan percobaan dari hasil reaksi pembanding, diperoleh hasil sampel A sama dengan asetaldehid (aldehid) dan sampel B dan C memiliki hasil yang sama dengan gugus keton yang bukan metil keton, karena uji iodoform pada metil keton adalah positif. Karena sampel A pada percobaan sebelumnya menunjukkan bahwa ia adalah aldehid, maka ditarik simpulan, sampel A di sini adalah aldehid, spesifiknya asetaldehidkarena sama-sama memberikan hasil positif sama dengan metil keton. Dan hanya asetaldehid dan metil keton saja yang memberikan reaksi positif dari uji iodoform. Reaksi yang terjadi adalah
Uji 2,4 dinitrofenilhidrazin diperoleh A tidak ada endapan, B ada endapan jingga, C tidak ada endapan,
15
Pada saat percobaan, semua yang menggunakan penangas air,termasuk uji lucas pada percobaan 5 menimbulkan hasil yang berbeda dengan literatur, dimungkinkan karena adanya faktor suhu atau waktu. Berdasarkan perbandingan hasil reaksi pembanding dengan sampel, menunjukkan ketidaksinkronan dalam hasil, tidak seperti uji-uji sebelumnya. Jadi, uji alam percobaan ini tdak dapat dijadikan rujukan. Menurut literatur, sedikit menyinggung reaksi adisi nukleofilik. Reaksi yang terjadi antara keton dengan 2,4 DNP
Pada reaksi di atas dapat dilihat bahwa terkadang produk yang dihasilkan tidak selalu yang dapat diisolasi. Produk ini dapat mengalami reaksi eliminasi dengan melepaskan gugus –OH yang telah terbentuk, kemudian atom hidrogen pada nitrogen lepas dan terbentuklah ikatan rangkap antara C dan N disertai pelepasan molekula air. Produk akhirnya sering dikenal sebagai 2,4-dinitrofenilhidrazon.
Asam, H3O+, dibutuhkan sebagai katalis untuk reaksi pertama di atas yang akan membentuk molekul air pada tahap pertama. Pada tahap kedua, molekul air yang kedua dihasilkan, namun molekul air ini terprotonasi dan membentuk H 3O+ pada tahap ketiga, sehingga secara keseluruhan hanya dihasilkan satu molekul air. Ini adalah ciri H 3O+ sebagai katalis, mempercepat laju reaksi tetapi tidak ikut terpakai habis dalam reaksi.
16
V.Simpulan Setelah diuji dengan berbagai macam reaksi, diperoleh simpulan bahwa sampel A --> aldehid (asetaldehid) sampel B --> keton (bukan metil keton) sampel C --> keton (bukan metil keton) Perbedaan Aldehid dan Keton dari hasil reaksi Aldehid −
dapat dioksidasi oleh asam kromat, dari coklat kemerahan menjadi hijau
−
mudah teroksidasi Ag menimbulkan cermin perak
−
hanya asetaldehid yang memberikan hasil positif dari uji iodoform
Keton −
tidak dapat dioksidasi oleh asam kromat
−
tidak/sulit teroksidasi Ag menimbulkan cermin perak
−
hanya metil keton yang memberikan hasil positif dari uji iodoform
VI. Daftar Pustaka Mayo, D.W., Pike, R.M., Trumper, P.K., Microscale Organic Laboratory, 3rd edition, John Wiley & Sons,New York, 1994 Pasto, D., Johnson, C., Miller, M., Experiments and Techniques in Organic Chemistry, Prentice Hall Inc.,New Jersey, 1992 Williamson, Macroscale and Microscale Organic Experiments, 3rd edition, Boston, 1999 http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/07/alkohol-fenol-aldehid-dan-keton/ [tanggal diakses 5-11-2010 08.09] http://liliksetiono.wordpress.com/2009/05/18/kimia-organik/ [tanggal diakses 5-112010 08.06] http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/sifat_senyawa_organik/aldehid_dan_keton/ oksidasi_aldehid_dan_keton/ [tanggal diakses 11-11-2010 12.58]
17
LAMPIRAN No
Nama Zat
T.leleh 0
( C)
T.didih 0
( C)
Kelarutan
Sifat dan penggunaannya
dalam air (g/mL)
1
Air, H2O
0
100
2
Fenol C6H6O
40.9
181.9
Sangat luas, polar, ionik 0.08
Toxic antiseptik
3
Heksan, C6H14
65-70
0,659
Hidrokarbon/nonpolar, terbakar
4 5
Asam kromat H2CrO4 Kloroform,
Toxic katalis -63.5
61
1,492
Sangat polar
CHCl3 6
Perak nitrat
212
444
korosif
7
Iodoform
123
217
bahaya
8
Formaldehid
-117
-19.3
>1 (200C)
CH2O
9
Asetaldehid
Mudah terbakar beracun
-123.5
20.2
Larut
Bahaya
dalam
mudah terbakar
segala
karsinogenik
perbandin gan
