bahan ajar kim genap (1)

25
STRUKTUR DAN TATA NAMA BENZENA DAN TURUNANNYA Struktur Benzena Benzena kali pertama ditemukan oleh Michael Faraday pada 1825. Faraday berhasil mengisolasi benzena dari gas dan memberinya nama hidrogen bikarburet (bicarburet of hydrogen). Pada 1833, ilmuwan Jerman, Eilhard Mitscherlich berhasil membuat benzena melalui distilasi asam benzoat dan kapur. C6 C6H5CO2H(aq) + CaO(s) panas C6H6(aq) + CaCO3(s) Asam bensoat kalisum oksida benzena Kalsium karbonat Friedrich August Kekule mengusulkan agar struktur benzena berupa cincin heksagonal. Perhatikanlah gambar berikut H | H C H \ / \ / C C | | C C / \ / \ H C H | H Struktur benzena yang diusulkan Kekule tidak mengandung ikatan rangkap karena benzena tidak bereaksi seperti halnya senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap. Namun, struktur benzena ini menimbulkan masalah karena atom C tidak taat asas. Berdasarkan kesepakatan, 1 atom C seharusnya mengikat 4 atom, sedangkan pada struktur yang diusulkan Kekule atom C hanya mengikat 3 atom. Pada 1872, Kekule mengusulkan perubahan struktur benzena. Menurut Kekule, benzena mengandung tiga ikatan tunggal dan tiga ikatan rangkap yang posisinya berselang-seling H | H C H \ // \ / C C | || C C / \\ / \ Pts kim 2013Smaeli 1

Upload: muhammad-afriandi-ali

Post on 11-Feb-2016

245 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

kimia

TRANSCRIPT

Page 1: Bahan Ajar Kim Genap (1)

STRUKTUR DAN TATA NAMA BENZENA DAN TURUNANNYAStruktur Benzena

Benzena kali pertama ditemukan oleh Michael Faraday pada 1825. Faraday berhasil mengisolasi benzena dari gas dan memberinya nama hidrogen bikarburet (bicarburet of hydrogen). Pada 1833, ilmuwan Jerman, Eilhard Mitscherlich berhasil membuat benzena melalui distilasi asam benzoat dan kapur.

C6 C6H5CO2H(aq) + CaO(s) panas C6H6(aq) + CaCO3(s) Asam bensoat kalisum oksida benzena Kalsium karbonat

Friedrich August Kekule mengusulkan agar struktur benzena berupa cincin heksagonal. Perhatikanlah gambar berikut

H |H C H \ / \ / C C | | C C / \ / \H C H | H

Struktur benzena yang diusulkan Kekule tidak mengandung ikatan rangkap karena benzena tidak bereaksi seperti halnya senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap. Namun, struktur benzena ini menimbulkan masalah karena atom C tidak taat asas. Berdasarkan kesepakatan, 1 atom C seharusnya mengikat 4 atom, sedangkan pada struktur yang diusulkan Kekule atom C hanya mengikat 3 atom. Pada 1872, Kekule mengusulkan perubahan struktur benzena. Menurut Kekule, benzena mengandung tiga ikatan tunggal dan tiga ikatan rangkap yang posisinya berselang-seling

H | H C H \ // \ / C C | || C C / \\ / \H C H | H

Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa setiap atom C pada cincinbenzena memiliki sifat yang sama. Hal ini ditentukan setelah para ilmuwan mengetahui bahwa semua ikatan antaratom C memiliki panjang yang sama, yakni 140 pm (pikometer). Oleh karena semua atom C memiliki fungsi yang sama, ikatan rangkap senantiasa berubah-ubah. Bagaimanakah cara menggambarkan sifat benzena tersebut? Perhatikanlah gambar berikut.

atau

Pts kim 2013Smaeli 1

Page 2: Bahan Ajar Kim Genap (1)

Tanda menyatakan bahwa senyawa benzena mengalami resonansi.

Tata Nama Senyawa Turunan BenzenaTata nama senyawa turunan benzena demikian juga senyawa aromatik pada umumnya

tidak begitu sistematis. Masing-masing senyawa lebih dikenal dengan nama lazim atau nama turunannya. Nama turunan diperoleh dengan menggabungkan nama substituen sebagai awalan yang diikuti dengan kata benzena. Beberapa nama yang lazim digunakan untuk senyawa turunan benzena dipaparkan pada tabel

STRUKTUR NAMA STRUKTUR NAMA

-CH3 Toluena(metil benzena)

-OH Fenol

(hidroksi benzena)

-NO2 Nitro benzena -COOH Asam Bensoat

(karboksi benzena)

-CH = CH2 Stirena (venil benzena)

-NH2 Anilin (Amino benzena)

O ‖ -C-CH3

Asetofenon O ‖ - C-H

benzaldehida

Jika terdapat dua jenis substituen, maka posisi substituen dapat dinyatakan dengan awalan o–(orto), m–(meta), atau p–(para). Perhatikan beberapa contoh berikut!

Br Cl

Br Cl OH

NH2

o–dibromobenzena m–kloroanilina p–klorofenolJika terdapat tiga substituen atau lebih pada sebuah cincin benzena, sistem o–, m–, p–

tidak dapat lagi diterapkan. Dalam hal ini harus digunakan angka. Seperti dalam penomoran senyawa apa saja, cincin benzena dinomori sedemikian sehingga nomor-nomor awalan itu serendah mungkin dan nomor 1 diberikan pada gugus yang berprioritas tata nama tertinggi. Urutan prioritas penomoran untuk berbagai substituen sebagai berikut:–COOH, –SO3H, –CHO, –CN, –OH, –NH2, –R, –NO2, –X

Prioritas makin turunBr Cl 1

Br Br O2N NH2

Pts kim 2013Smaeli 2

Page 3: Bahan Ajar Kim Genap (1)

1, 2, 4–tribromobenzena 2–kloro–4–nitroanilinaSuatu gugus yang terikat oleh cincin benzena dapat digolongkan sebagai pengarah orto, meta atau para. Sesuai dengan namanya, suatu pengarah orto-para akan mengarahkan gugus substituen selanjutnya ke arah orto dan para. Sementara itu, gugus pengarah meta akan mengarahkan substituen selanjutnya ke posisi meta.

Pengarah orto-para Pengarah meta- NH2, -NHR, -NR2

- OH, -OR- Benzil- R- X

- COH, -COR, -COOH, -COOR- CN- SO3H- NO2

- NR3

Contoh : -CH3 + HNO3 → CH3 + O2N CH3

NO2

REAKSI BENZENAReaksi substitusi 1 atom H pada benzena oleh 1 atom/molekul lainnya disebut reaksi

monosubstitusi. Ada beberapa reaksi monosubstitusi, di antaranya reaksi halogenasi, nitrasi, sulfonasi, alkilasi, dan asilasi.1. Reaksi HalogenasiPada reaksi halogenasi, atom H digantikan oleh atom halogen, seperti Br, Cl, dan I. Pereaksi yang digunakan adalah gas Br2, Cl2, dan I2 dengan katalisator besi(III) halida.

H Br+ Br2 FeBr3 + HBr

Nama senyawa yang terbentuk bergantung pada atom halogen yang mensubstitusi atom H.

2. Reaksi NitrasiPada reaksi nitrasi, atom H digantikan oleh gugus nitro (NO2). Pereaksi yang digunakan adalah asam nitrat pekat (HNO3) dengan katalisator asam sulfat pekat (H2SO4).

H NO2

+ HNO3 + H2SO4 + H2O

Senyawa yang terbentuk memiliki nama nitrobenzena.

3. Reaksi SulfonasiPada reaksi sulfonasi, atom H digantikan oleh gugus sulfonat (SOH). Pereaksi yang digunakan adalah asam sulfat berasap (H2SO4 + SO3) pada suhu 40 °C. H SO3H

+ H2SO4 + H2O

Senyawa yang terbentuk memiliki nama asam benzena sulfonat.

4. Reaksi AlkilasiPada reaksi alkilasi, atom H digantikan oleh gugus alkil (CnH2n+1). Pereaksi yang digunakan adalah alkil halida dengan katalisator aluminium klorida (AlCl3).

Pts kim 2013Smaeli 3

Page 4: Bahan Ajar Kim Genap (1)

H CH3

+ CH3Cl AlCl3 + HCl

Nama senyawa yang terbentuk bergantung pada gugus alkil yang mensubstitusi atom H.

5. Reaksi AsilasiPada reaksi asilasi, atom H digantikan oleh gugus asil (CH3C=O). Pereaksi yang digunakan adalah halida asam, seperti CH3COCl (asetil klorida) dan CH3CH2C=OCl (propanoil klorida) dengan katalisator aluminium klorida (AlCl3). O

‖ H C – CH3

AlCl3 + CH3COCl + HCl

Nama senyawa yang terbentuk bergantung pada gugus asil yang mensubstitusi atom H.

SIFAT FISIK DAN SIFAT KIMIA BENZENA DAN TURUNANNYA

1. Sifat Fisika Benzena- pada suhu kamar benzena adalah cairan jernih, berbau, dan mudah menguap- mudah terbakar dengan nyala berjelaga- bersifat racun- sukar bercampur dengan air

2. Sifat Kimia- memiliki ikatan rangkap seperti alkena, namun lebih stabil dari alkena- tidak dapat dioksidasi dalam larutan seperti alkena- Tidak dapat melunturkan air brom.- lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada reaksi adisiReaksi substitusi yang terjadi adalah seperti berikut.a. Halogenasi

Halogenasi ini dicirikan oleh brominasi benzena dengan katalis FeBr3. Peranan katalis ini adalah membelah ikatan Br – Br.b. NitrasiReaksi nitrasi terjadi jika benzena diolah dengan HNO3 dengan katalis H2SO4.c. Alkilasi

Alkilasi sering disebut juga dengan Friedel – Crafts. Reaksi ini menggunakan katalis AlCl3. Reaksi ini dikembangkan oleh ahli kimia Perancis Charles Friedel dan James Crafts.d. Sulfonasi

Reaksi sulfunasi suatu benzena dengan asam sulfat berasap menghasilkan asam benzena sulfonat.

KEGUNAAN DAN BAHAYA BENZENA DAN TURUNANNYA.Berbagai senyawa benzena telah menyusun barang-barang yang kita gunakan sehari-

hari, hanya saja kebanyakan dari kita belum tahu. Beberapa senyawa tersebut antara lain adalah:1. Benzena (C6H6)

Pts kim 2013Smaeli 4

Page 5: Bahan Ajar Kim Genap (1)

Kegunaan terbesar dari benzena adalah sebagai pelarut non polar dan sebagai bahan baku pembuatan senyawa turunan benzena yang lain. Jika benzena direaksikan dengan Cl2 berlebih, keenam atom H pada benzena akan disubstitusi oleh atom Cl, sehingga terbentuk benzena heksaklorida (BHC). BHC ini merupakan suatu insektisida yang sangat kuat.

2. Nitro Benzena (C6H5NO2)Nitro benzena adalah zat cair yang berwarna kuning muda dan beracun. Nitro benzena

digunakan untuk memberi bau pada sabun dan semir sepatu.

3. Anilin (C6H4NH2)Anilin adalah zat cair berupa minyak, tidak berwarna, dan digunakan sebagai bahan

untuk membuat zat warna. Anilin juga digunakan untuk membuat obat-obatan dan plastik.

4. Toluena (C6H5CH3)Toluena (C6H5CH3) sebagai bahan dasar pembuatan zat warna

5. Asam Benzoat (C6H5COOH)Asam benzoat dapat dibuat menjadi asam salisilat C6H4(OH)(COOH), sakarin,

aspirin, dan natrium benzoat. Natrium benzoat digunakan sebagai pengawet pada bahan makanan, misal selai dan roti.

6. Fenol (C6H5-OH)Fenol (C6H5OH) disebut juga hidroksi benzena. Fenol adalah zat padat putih, hablur

mudah larut dalam air, larutannya bersifat asam, tidak bersifat alkohol. Larutan 3% fenol dalam air digunakan sebagai pemusnah hama (air karbon). Fenol yang dipanaskan dengan formaldehida dan suatu basa, menghasilkan suatu jenis plastik. Fenol direaksikan dengan asam nitrat pekat menghasilkan asam pekat C6H5OH(NO2)3 yang digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan peledak. 7. Benzil Alkohol (C6H5CH2OH)

Benzil alkohol (C6H5CH2OH) disebut juga fenil metanol. Benzil alkohol digunakan sebagai pelarut. Benzil alkohol dibuat dari toluena dan gas klor pada suhu tertentu, selanjutnya hasilnya direaksikan dengan KOH.8. Benzaldehid

Benzaldehid (C6H5COH) atau fenil metanol dibuat dengan mengoksidasi benzil alkohol. Benzaldehid adalah zat cair seperti minyak, tidak berwarna, dan berbau istimewa, digunakan dalam wangi-wangian. Benzaldehid juga digunakan pada industri zat warna dan aroma.

PolimerMakromolekul (polimer) merupakan molekul raksasa dengan rantai

sangat panjang yang tersusun dari molekul-molekul sederhana (monomer). Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan bahan-bahan sintetis yang merupakan polimer, misalnya plastik, karet, nilon, dan tetoron. Di dalam tubuh kita juga terdapat polimer-polimer yang memegang peranan penting yaitu karbohidrat, protein, dan asam nukleat.

A. Penggolongan PolimerPolimer dapat digolongkan berdasarkan asalnya, jenis monomer pembentuk, sifat dan kegunaan.1. Berdasarkan Asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan menjadi polimer alam dan polimer sintetis.

Pts kim 2013Smaeli 5

Page 6: Bahan Ajar Kim Genap (1)

a. Polimer AlamPolimer alam adalah polimer yang telah tersedia di alam dan

terbentuk secara alami.Contoh: Karet alam (poliisoprena), protein, amilum, selulosa, glikogen, dan asam nukleat.

b. Polimer SintetisPolimer sintetis atau polimer buatan dibuat sebagai tiruan. Polimer

sintetis meliputi plastik, karet sintetis, dan serat sintetis.Contohnya: plastik polietilena, PVC, polipropilena, teflon, karet neoprena, karet SBR, nilon, dan tetoron.

2. Berdasarkan Jenis MonomerBerdasarkan jenis monomer penyusunnya, polimer dibedakan

menjadi kopolimer dan homopolimer.a. Kopolimer

Kopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer yang berbeda.

Contoh: Dacron tersusun dari monomer asam tereftalat dan etanadiol.—————A – B – A – B – A —————

b. HomopolimerHomopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer yang samaContoh: PVC tersusun dari monomer vinil klorida—————A – A – A – A – A – A —————

3. Berdasarkan Sifatnya terhadap PanasBerdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dibedakan menjadi

polimer termoseting dan polimer termoplas.a. Polimer Termoseting

Polimer termoseting artinya hanya dapat dipanaskan satu kali yaitu pada saat pembuatannya sehingga apabila pecah tidak dapat disambung kembali dengan pemanasan atau dicetak ulang dengan pemanasan. Polimer termoseting terdiri atas ikatan silang antarrantai sehingga terbentuk bahan yang keras dan lebih kaku. Contoh polimer termoseting adalah bakelit dan melamin.b. Polimer Termoplas

Polimer termoplas dapat dipanaskan berulang-ulang karena polimer termoplas melunak bila dipanaskan dan mengeras bila didinginkan sehingga apabila pecah dapat disambung kembali dengan pemanasan atau dicetak ulang dengan pemanasan. Polimer termoplas terdiri dari molekul-molekul rantai lurus atau bercabang dan tidak ada ikatan silang antarrantai seperti pada polimer termoseting. Contoh: polietena, PVC, polistirena.

Baik polimer alam maupun sintetis terbentuk melalui reaksi polimerisasi yang dapat berupa adisi dan polimerisasi kondensasiB. Reaksi Polimerisasi

Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana (monomer) menjadi polimer (makromolekul). Reaksi polimerisasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.1. Polimerisasi Adisi

Polimerisasi adisi adalah penggabungan molekul-molekul yang berikatan rangkap membentuk rantai molekul yang panjang (polimer). Polimerisasi adisi dapat berlangsung dengan bantuan katalisator. Contoh : Pembentukan polietilena dari etena.

Pts kim 2013Smaeli 6

Page 7: Bahan Ajar Kim Genap (1)

CH2 CH2 →( - CH2 CH2- ) etena polietilena

Pembentukan teflon atau politetra fluoroetilena n CF2 CF2 →( - CF2 CF2 - )

tetrafluoroetilena teflonReaksi polimerisasi adisi banyak dimanfaatkan pada industri plastik dan

karet.2. Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi adalah reaksi antara dua gugus fungsional pada molekul-molekul monomer yang berinteraksi membentuk polimer dengan melepaskan molekul kecil (H2O, NH3).Contoh: Pembentukan nilon 66.Nilon 66 mempunyai massa molekul relatif ± 10.000 dan titik lelehnya

±250°C.n HO CO (CH2)4 C OOH + n H NH (CH2)6 NH H Panas [ - CO- (CH2)4 – CO – NH- (CH2)6 N- ] n + n H2O

asam adipat heksametilendiamina nilon 66C. Beberapa Polimer dan Kegunaannya1. Plastik

Polimerisasi adisi dari monomer-monomer berikatan rangkap menghasilkan bermacam-macam plastik.a. PolietilenaPolietilena merupakan polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi

etena.nCH2 = CH2 →(- CH2 CH2 - )n etena polietilena

Sifat-sifat dan kegunaan polietilena adalah:1) titik leleh 110°C,2) melunak dalam air panas,3) tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak beracun4) digunakan untuk botol fleksibel, film, pembungkus makanan, dan

isolator listrik.b. PolipropilenaPolipropilena memiliki sifat hampir sama dengan polietilena, hanya polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Polipropilena tersusun dari molekul-molekul propena.

nCH2 = CH CH3 →( - CH2 CH- )n CH3

propena polipropilenaPolipropilena digunakan untuk membuat tali, botol, karung, dan

sebagainya.c. PVCPVC (polivinilklorida) merupakan polimer jenis plastik yang tersusun dari vinil klorida melalui polimerisasi adisi.

nCH2 = CH →( CH2 CH )n Cl Clvinil klorida polivinilklorida

PVC merupakan plastik yang keras, kaku, dan mudah rusak, dapat digunakan untuk membuat pipa, tongkat, dan pelapis lantai

d. Teflon (PTFE)Teflon tersusun dari monomer-monomer tetrafluorotena.

n CF2 = CF2 → ( CF2 CF2 )ntetrafluoroetena teflon

Pts kim 2013Smaeli 7

Page 8: Bahan Ajar Kim Genap (1)

Teflon bersifat sangat kuat, tidak reaktif, tahan terhadap zat kimia, tak mudah terbakar, isolator listrik yang baik, dan mampu melumasi diri serta tidak menempel. Panci untuk memasak/menggoreng menggunakan pelapis teflon, sehingga tidak memerlukan minyak yang banyak, tidak mudah gosong, serta mudah mencucinya.Sifat dan kegunaan teflon adalah1) titik leleh 327°C,2) tahan terhadap panas,3) tahan terhadap zat kimia, digunakan untuk alat-alat yang tahan terhadap bahan kimia, misalnya pelapis tangki bahan kimia, pelapis panci antilengket.e. PolistirenaPolistirena tersusun atas monomer stirena

CH = CH2 →( CH CH2 )n O O

stirena polistirenaPolistirena digunakan untuk membuat gelas minuman ringan (stirofoam), isolasi, dan untuk kemasan makanan.f. PVAPVA (polivinil asetat) tersusun dari monomer-monomer vinil asetat.

n CH2 = CH →(- CH2 CH- )n O O C = O C = O CH3 CH3

vinil asetat PVA (polivinil asetat)PVA digunakan untuk pengemulsi cat.g. Polimetil Metakrilat (PMMA)Polimetil metrakilat tersusun dari ester metil metakrilat.

CH3 CH3 nCH2 = C CO2CH3 →( - CH2 C- )n CO2CH3

metil metakrilat polimetil metakrilatPolimetil metakrilat merupakan plastik bening, keras, tetapi ringan sehingga digunakan untuk pengganti gelas, misalnya kaca jendela pesawat terbang.

h. BakelitBakelit merupakan polimer termoseting yang tersusun dari fenol dan formaldehid, melalui reaksi kondensasi dengan melepaskan air. Bakelit tergolong plastik termosetting, tidak dapat dilelehkan dan dibentuk ulang. Bakelit digunakan untuk pembuatan peralatan listrik.

2. Kareta. Karet AlamKaret alam tersusun dari monomer-monomer isoprena atau 2 metil-1,3 -

butadiena.CH3 CH3

nCH2 = C- CH = CH2 →( CH2 C = CH -CH2-)n isoprena polisoprena (karet alam)

Karet alam bersifat lunak, elastis, lengket, dan mudah dioksidasi. Sifat elastis terjadi karena molekul polimernya yang saling melilit secara acak (kusut). Agar menjadi lebih keras dan stabil dilakukan vulkanisasi, yaitu karet alam dipanaskan pada suhu 150°C, dengan sejumlah kecil belerang.

Pts kim 2013Smaeli 8

Page 9: Bahan Ajar Kim Genap (1)

Dengan cara ini ikatan rangkap pada karet terbuka kemudian terjadi ikatan jembatan belerang di antara rantai molekulnya. Karet diekstraksi dari lateks (getah pohon karet), hasil vulkanisirnya digunakan untuk ban kendaraan.b. Karet Sintetis1) Neoprena (Kloroprena)

Neoprena tersusun dari monomer-monomer 2- kloro-1,3- butadienan CH2 = C CH CH2 →( CH2 =C CH CH2 ) Cl Cl

2 kloro 1,3 butadiena neoprenaSifat dan kegunaan neoprena adalah tahan terhadap bensin, minyak tanah, dan lemak sehingga digunakan untuk membuat selang karet, sarung tangan, tapak sepatu.2) Karet NitrilKaret nitril tersusun dari monomer butadiena dan akrilonitril, polimer ini merupakan serat sintetis seperti wol digunakan dalam tekstil sebagai campuran wol, karpet, dan Kaos kaki.

3. Serat Sintetisa. Nilon 66Nilon 66 merupakan kopolimer dari heksa metilen diamina dengan asam adipat melalui polimerisasi kondensasi. Disebut nilon 66 karena masing-masing monomernya mengandung 6 atom karbon. Nilon 66 bersifat kuat, ringan, dan dapat ditarik tanpa retak sehinggadigunakan untuk membuat tali, jala, parasut, dan tenda.b. DacronDacron (polietilen tereftalat) merupakan kopolimer dari glikol dengan asam tereftalat melalui polimerisasi kondensasi. Digunakan sebagai serat tekstil, sebagi film tipis yang kuat, polimer ini dikenal dengan nama dagang mylar dan digunakan sebagai pita perekam magnetik dan sebagai bahan balon cuaca yang dikirim ke stratosferc. OrlonOrlon atau poliakrilonitril tersusun dari molekul akrilonitril

n CH2 = CH →(-CH- CH-) CN CN akrilonitil poliakrilonitril

Sifat dan kegunaan orlon adalah memiliki sifat yang kuat digunakan untuk karpet dan pakaian (kaos kaki, baju wol).

D. Dampak dan Penangan Limbah PolimerPenggunaan polimer sintetis terutama plastik dapat menimbulkan

masalah. Meskipun tidak beracun pembuangan limbah pabrik sangat mencemari tanah karena tidak terurai oleh mikroorganisme. Pembakaran plastik dan karet dapat mencemari udara karena menghasilkan gas-gas yang bersifat racun korosi seperti HCl, oksida-oksida belerang dan oksida-oksida karbon.

Untuk mencegah pencemaran akibat limbah polimer dapat dilakukan daur ulang. Limbah plastik dikumpulkan, dipisahkan, dilelehkan, dan dibentuk ulang menjadi bentuk-bantuk lain yang bermanfaat. Selain dengan daur ulang, perlu dikembangkan jenis plastik yang terbiodegradasi agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.

A. KarbohidratKarbohidrat merupakan salah satu bahan makanan yang penting dan

tersebar luas dalaam jaringan binatang maupun tumbuh-tumbuhan. Karbohidrat adalah senyawa yang memiliki rumus umum Cn(H2O)m dengan

Pts kim 2013Smaeli 9

Page 10: Bahan Ajar Kim Genap (1)

harga n dan m bisa sama atau berbeda. Namun demikian ada senyawa bukan karbohidrat yang memiliki rumus Cn(H2O)m , misalnya asam etaneat CH3COOH dapat ditarik rumus C2(H2O)2. Rumus umum karbohidrat Cn(H2O)m tetap digunakan karena semua karbohidrat memenuhi rumus tersebut, misalnya glukosa C6H12O6 dapat dituliskan C6(H2O)6.

Berdasarkan gugus fungsinya karbohidrat merupakan polihidroksialdehid atau polihroksiketon. Berdasar reaksi hidrolisisnya karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida.1. Monosakarida

Monosakarida adalah satuan unit terkecil dari karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil. Berdasarkan gugusnya, monosakarida digolongkan menjadi golongan aldosa (mengandung gugus aldehid) dan ketosa (mengandung gugus keton). Golongan aldosa terdiri atas glukosa dan galaktosa sedang yang termasuk ketosa adalah fruktosa. Perhatikan struktur monosakarida berikut dalam proyeksi Fischer:

O O// //

C - H C - H CH2OH │ │ │

H — C — OH H — C - OH C = O | | |

HO — C — H HO — C — H HO — C — H | | |

H — C — OH HO — C — H H — C — OH | | | H — C — OH H — C — OH H — C — OH | | | CH2OH CH2OH CH2OH D-glukosa D-galaktosa D-fruktosa

Struktur monosakarida dengan rantai terbuka di atas hanya dijumpai dalam bentuk larutan. Dalam bentuk padat monosakarida memiliki struktur siklis (siklohemiasetal dan siklohemiketal). Bila struktur monosakarida tersebut dilipat melingkar atom karbon 6 dari glukosa mendekati gugus aldehid kemudian gugus aldehid dan hidroksil bereaksi sehingga terbentuk struktur siklis sebagaimana dikemukakan oleh Tollens.

Oleh Howarth diusulkan rumus dalam bentuk ruang berupa segi enam. Perhatikan rumus Howarth dari glukosa, galaktosa dan fruktosa berikut ini:

Pts kim 2013Smaeli 10

Page 11: Bahan Ajar Kim Genap (1)

Cincin segi enam pada glukosa dan galaktosa disebut cincin piran

dan cincin segi lima pada fruktosa disebut cincin furan. Jumlah isomer monosakarida dinyatakan dengan 2n dimana n adalah banyaknya atom C asimetris (atom C kiral). Sebagai contoh: glukosa memiliki 4 atom C asimetris (C nomor 2, 3, 4, dan 5), sehingga jumlah isomer glukosa 24 = 16.Sifat-sifat glukosa (gula anggur) adalah sebagai berikut.a. Glukosa berupa zat padat berwarna putih yang mudah larut dalam air. Adanya gugus OH dalam molekul glukosa menyebabkan glukosa bersifat polar dan terjadi ikatan hidrogen baik antar molekul glukosa maupun dengan air.b. Glukosa bersifat optis aktif putar kanan sehingga disebut dekstrosa. Larutan glukosa yang baru memiliki daya putar 113° kemudian menjadi 52°. Peristiwa perubahan besarnya daya putar bidang polarisasi disebut mutarotasi. Hal ini menunjukkan adanya dua bentuk glukosa, yaitu –glukosa dan –glukosa.Glukosa alam adalah –glukosa sedang –glukosa diperoleh dari sintesis. Bila –glukosa dilarutkan dalam air menunjukkan daya putar 19°, kemudian berubah menjadi 52°.c. Dapat dioksidasi (dapat mereduksi) menjadi asam glukonat.

C6H12O6 →COOHglukosa asam glukonat

Berdasar reaksi ini adanya glukosa dapat diidentifikasi dengan pereaksi Fehling dan Tollens.

d. Dapat mengalami fermentasi (peragian) menjadi alkohol dan gas CO2 dengan enzim zimasa.

C6H12O6 →2C2H5OH + CO2glukosa etanol

Sifat-sifat fruktosa (gula buah) adalah sebagai berikut.a. Fruktosa berupa zat padat berwarna putih mudah larut dalam air.b. Bersifat optis aktif putar kiri, sehingga disebut levulosa.c. Dapat mereduksi larutan fehling dan tollensd. Dapat mengalami fermentasi menjadi alkohol dan karbondioksida.Sifat galaktosa:a. terbentuk dari hidrolisis laktosab. Merupakan reduktorc. tidak dapat diragikan2. Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat yang pada hidrolisisnya terurai menjadi dua molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida dalam disakarida dihubungkan melalui ikatan C O C yang disebut ikatan glikosida. Rumus molekul disakarida adalah C12H22O11. Disakarida yang penting adalah sukrosa (gula tebu), maltosa (gula pati), dan laktosa (gula susu).

Pts kim 2013Smaeli 11

Page 12: Bahan Ajar Kim Genap (1)

a. Sukrosa (Gula Tebu)Sukrosa tersusun dari molekul glukosa dan fruktosa dengan rumus

struktur sebagai berikut:

Glukosa Fruktosa Sukrosa

Sifat-sifat sukrosa adalah:1) Bersifat optis aktif putar kanan.2) Tidak dapat mereduksi larutan fehling dan tollens.3) Dapat mengalami hidrolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa dengan

enzim invertase.Sukrosa → Glukosa + fruktosaPada hidrolisis ini disertai inversi, yaitu perubahan arah putar

bidang polarisasi cahaya dari arah kanan ke kiri (sehingga sukrosa disebut gula invert)4) Larut dalam air5) Pada pemanasan yang kuat menghasilkan karamel.b. Maltosa (Gula Pati)

Maltosa tersusun dari dua molekul glukosa.

Sifat-sifat maltosa:1) Dapat mereduksi larutan fehling maupun tollens2) Dapat dihidrolisis menghasilkan glukosa dengan enzim maltase

Maltosa →glukosa + glukosa3) Larut dalam air4) Bersifat optis aktif putar kanan

c. LaktosaLaktosa tersusun dari molekul glukosa dan galaktosa.

Sifat-sifat laktosa adalah:1) dapat mereduksi larutan fehling2) dapat dihidrolisis menghasilkan glukosa dan galaktosa dengan enzim

laktaseLaktosa →glukosa + galaktosa

Pts kim 2013Smaeli 12

Page 13: Bahan Ajar Kim Genap (1)

3) sedikit larut dalam air4) bersifat optis aktif putar kanan

3. PolisakaridaPolisakarida merupakan polimer alam yang tersusun dari D–glukosa dengan rumus umum (C6H10O5)n. Semua polisakarida sukar larut dalam air dan tidak dapat mereduksi larutan fehling. Polisakarida yang penting yaitu amilum, glikogen, dan selulosa.a. Amilum (Pati)

Amilum (pati) merupakan sumber karbohidrat yang paling penting yang terbentuk dari proses fotosintesis tumbuhan:

6x CO2 +6x H2O cahaya klorofil →(C6H10O5)x + 6xO2amilum

Molekul pati tersusun dari satuan-satuan glukosa dengan ikatan glikosida sebagai berikut.

Sifat-sifat amilum (pati) adalah sebagai berikut.1. Pati tidak larut dalam air dan memberi warna biru dengan larutan

iodium.2. Pati terdiri atas dua bagian, bagian yang lurus disebut amilosa dan bagian yang bercabang disebut amilopektin.3. Tidak dapat mereduksi pereaksi fehling.4. Hidrolisis pati dengan asam encer menghasilkan glukosa. Pada hidrolisis pati terjadi zat antara yaitu dekstrin. Dekstrin masih merupakan polisakarida dan digunakan untuk perekat. Dekstrin dengan iodium memberikan warna merah.b. Glikogen

Glikogen adalah polisakarida yang disimpan dalam tubuh hewan (dalam hati) sebagai cadangan karbohidrat.Sifat-sifat glikogen adalah sebagai berikut.1. Glikogen disebut juga pati hewan yang tidak larut dalam air dengan iodium memberi warna merah.2. Pada hidrolisis dengan enzim amilosa (dari pankreas) terurai menjadi maltosa dan kemudian menjadi glukosa.3. Tidak dapat mereduksi pereaksi fehling.

Pts kim 2013Smaeli 13

Tingkat kemanisan :

Fruktosa , sukrosa, glukosa, maltosa, galaktosa, laktosa

Page 14: Bahan Ajar Kim Genap (1)

c. SelulosaSelulosa merupakan polisakarida penyusun dinding sel tumbuh-

tumbuhan. Kapas sebagian besar terdiri atas selulosa.Susunan molekul glukosa dalam selulosa adalah sebagai berikut:

Sifat-sifat selulosa:1. Selulosa tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pereaksi Scheitzer, yaitu larutan tetramino tembaga (II) hidroksida.2. Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia tetapi dapat dicerna oleh sapi dan hewan lain dengan bantuan bakteri. Dengan asam encer dapat terhidrolisis menjadi glukosa.3. Dengan HNO3 pekat dan H2SO4 pekat terjadi selulosa nitrat yang digunakan untuk pembuatan film dan cat semprot.Kegunaan selulosa yang penting adalah untuk rayon dan kertas. Polisakarida yang lain adalah inulin pada pati dahlia dan kitin pada invertebrata.

Reaksi mengenal karbohidrat adalah sebagai berikut.d. Tes Fehling

Pereaksi Fehling terdiri atas dua macam larutan, yaitu larutan Fehling A dan Fehling B. Larutan Fehling A adalah larutan CuSO4, sedangkan Fehling B adalah larutan kalium-natrium-tartrat dan NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan secara terpisah dan dicampur ketika akan digunakan.Dalam identifikasi karbohidrat, ion Cu2+ direduksi menjadi ion Cu+. Dalam suasana basa diendapkan sebagai Cu2O.

Cu2+ + Karbohidrat →Cu+

2Cu+ + 2OH–→Cu2O(s) + H2O Endapan merah bata

b. Tes BenedictTes Benedict adalah larutan tembaga( ) sulfat, natrium karbonat dan natrium sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu2+ dari tembaga(II) sulfat menjadi ion Cu+, selanjutnya diendapkan sebagai Cu2O. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata, bergantung pada konsentrasi karbohidrat. Pereaksi Benedict banyak digunakan untuk uji glukosa dalam urine dibandingkan pereaksi Fehling. Jika dalam urine terdapat asam urat atau kreatinin, senyawa ini dapat mereduksi Fehling, tetapi dengan pereaksi Benedict tidak terjadi reduksi.

c. Tes MolischTes Molisch terdiri atas larutan a–naftol dalam alkohol. Jika pereaksi ini ditambahkan ke dalam larutan glukosa, kemudian ditambah H2SO4 pekat maka akan terbentuk dua lapisan zat cair. Pada batas antara kedua lapisan itu terbentuk cincin warna ungu akibat terjadi reaksi kondensasi antara a–naftol dan furfural (furfural terbentuk akibat dehidrasi glukosa oleh H2SO4).

b. Uji IodiumUji ini dapat membedakan antar amilum, glikogen dan selulosa.

Amilum + I2 →biruGlikogen + I2 →merah cokelatSelulosa + I2 →negatif

Pts kim 2013Smaeli 14

Page 15: Bahan Ajar Kim Genap (1)

B. ProteinProtein merupakan polimer alam yang tersusun dari asam-asam amino

melalui ikatan peptida, sehingga protein juga disebut sebagai polipeptida. Di dalam tubuh kita protein berfungsi sebagai zat pembangun, pengatur, pertahanan, dan sebagai sumber energi setelah karbohidrat dan lemak. Proteindapat digolongkan berdasarkan strukturnya, bentuknya, dan fungsinya. Asam-asam amino penyusun protein sekitar 20 jenis asam amino. Masa molekul relatif protein berkisar antara 6.000 hingga jutaan. Unsur utama penyusun protein terdiri atas C, H, O, dan N. Beberapa protein juga mengandung unsur S dan R. Marilah kita pelajari terlebih dahulu asam amino yang merupakan monomerdari protein, baru kemudian kita pelajari protein.1. Asam AminoAsam amino merupakan senyawa yang memiliki gugus asam karboksilat(–COOH) dan gugus amina –NH2. Secara umum asam amino dirumuskanDengan R – CH – COOH

NH2Bila gugus –NH2 terikat pada atom C setelah gugus karboksilat (–COOH)

maka termasuk asam alfa (α) amino, selanjutnya β amino dan γ amino. Asam amino di alam pada umumnya terdapat sebagai asam alfa (α) amino, sehingga yang kita pelajari adalah asam alfa (α ) amino.

Asam amino dapat dibedakan berdasarkan gugus R (rantai samping) sebagai berikut.

a. Dengan rantai samping alifatik. H- CH- COOH CH3- CH- COOH NH2 NH2

glisin (gly) alanin (ala)CH3 CH3CH- CH- COOH CH - CH2- CH- COOH

CH3 NH2 CH3 NH2valin (val) leusin (leu)

b. Dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksilCH2 – CH- COOH CH3 –CH- CH- COOHNH2 OH NH2 OHserin (ser) treonin (thr)

c. Dengan rantai samping yang mengandung belerangCH2 CH COOH CH2 CH2 CH COOHNH2 SH NH2 S CH3sistein (cys) metionin (met)

d. Dengan rantai samping yang mengandung gugus asam atau amidaHOOC CH2 CH COOHNH2asam aspartat (asp)HOOC CH2 CH2 CH COOH NH2asam glutamat (glu)

e. Dengan rantai samping yang mengandung gugus basaf. Yang mengandung cincin aromatic

Meskipun terdapat sekitar 300 jenis asam amino di alam, hanya 20 yang terdapat dalam protein. Dari 20 jenis asam amino ini hanya 10 asam amino yang dapat disintesis dalam tubuh yang dikenal dengan asam amino nonesensial, dan yang 10 lainnya tidak dapat disintetis dalam tubuh yang dikenal dengan nama asam amino esensial. Asam amino esensial terdiri atas arginin, isoleusin, leusin, metionin, treonin, triptofan, dan valin.

Sifat-Sifat Asam Amino

Pts kim 2013Smaeli 15

Page 16: Bahan Ajar Kim Genap (1)

1. Asam amino memiliki gugus karboksil (– COOH) yang bersifat asam (dapat melepaskan H+) dan gugus amina yang bersifat basa (dapat menerima H+). Oleh karena itu, asam amino bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam dan basa).

2. Asam amino (kecuali glisin) memiliki atom C asimetris, sehingga asam amino bersifat optis aktif artinya dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi.

3. Oleh karena asam amino memiliki gugus yang bersifat asam dan gugus yang bersifat basa, maka molekul asam amino dapat mengalami reaksi asam-basa intra molekul membentuk ion zwitter yaitu ion yang bermuatan ganda (positif dan negatif).

R CH COOH ↔R CH COO– NH2 NH3+

Bila asam amino direaksikan dengan asam, maka asam amino bertindak sebagai basa (anion) yang akan menerima H+ dari asam.

R CH COO– + H+ →R CH COOH NH3+ NH3+

Bila asam amino direaksikan dengan basa, maka asam amino bertindak sebagai asam (kation) yang akan melepas H+.

R CH COO – + OH–→R CH COO – + H2O NH3+ NH2

Dengan demikian dalam larutan muatan asam amino tergantung pada pH larutan. Bila asam amino yang bermuatan positif ditetesi dengan basa yang berarti dinaikkan pHnya maka asam amino melepaskan H+ sehingga menjadi netral dan seterusnya menjadi bermuatan negatif. Sebaliknya, bila asam amino yang bermuatan negatif ditetesi asam yang berarti Ph diturunkan, maka asam amino akan menerima H+ dari asam sehingga menjadi pH pada saat asam amino tidak bermuaan disebut titik isoelektrik. Dengan demikian di bawah titik isoelektriknya asam amino bermuatan positif dan sebaliknya di atas titik elektriknya asam amino bermuatan negatif.

Dalam keadaan padat kering, asam amino berada sebagai ion dipolar di mana gugus karboksil berada sebagai ion karboksilat (–COO–) dan gugus amino berada sebagai gugus amonium (–NH3+) Pembentukan Ikatan Peptida

Reaksi yang terpenting dari asam amino adalah pembentukan ikatan peptida. Dua molekul asam amino dapat berikatan dengan ikatan peptida dengan melepaskan 1 molekul air antara gugus amino dari satu asam amino dengan gugus karboksil dari asam amino yang lain.

H R O R O R O | | // | || | ||R — C — COOH + H — N — C — C → — N — C — C — N — C — C — OH + H2O | | | \ | | | | NH2 H H OH H H H H

ikatan peptidaMolekul yang terbentuk dari 2 asam amino melalui ikatan peptida disebut

dipeptida. Karena dipeptida masih memiliki gugus amino dan gugus karboksil maka dipeptida dapat mengikat asam amino yang lain membentuk polipeptida yang disebut protein.2. Protein

Semua protein merupakan polipeptida dengan massa molekul relatif besar, biasanya antara 8000 dan 10.000. Karena jumlah asam amino yang menyusun protein beraneka ragam jenis dan urutannya, maka dari 20 jenis asam amino dapat membentuk protein yang banyak sekali jenisnya. Seperti halnya dari 26 huruf dapat dibuat kata dan kalimat yang jumlahnya sangat banyak.

Pts kim 2013Smaeli 16

Page 17: Bahan Ajar Kim Genap (1)

a. Struktur ProteinStruktur protein sangat kompleks dan memegang peranan penting

dalam menentukan aktivitas biologisnya, struktur protein dibedakan menjadi struktur primer, sekunder, tersier, dan kuarterner.1) Struktur Primer

Struktur primer menyatakan urutan asam-asam amino pada rantai protein dan letak ikatan disulfida bila ada. Karena protein dapat mengandung 100 atau lebih residu asam amino sehingga sulit menggambarkan rumus bangunnya. Oleh karena itu digunakan singkatan 3 huruf untuk tiap asam amino.

Misalnya: Glu – Ala – Lys – Gly – Tyr – Ala\2) Struktur Sekunder

Hubungan ruang asam amino yang berdekatan pada struktur primer, mungkin reguler dan berulang secara periodik. Karena adanya gaya dispersi atau ikatan hidrogen, suatu rantai polipeptida menggulung seperti spiral (alfa heliks).

3) Struktur TersierStruktur tersier protein merupakan susunan keseluruhan dan hubungan

berbagai bagian dari suatu rantai polipeptida. 4) Struktur Kuarterner

Suatu protein dikatakan mempunyai struktur kuarterner bila protein terdiri atas 2 rantai polipeptida atau lebih disatukan oleh gaya dispersi (ikatan hidrogen). Protein seperti ini dinamakan oligomer, sedangkan asam amino yang menyusunnya disebut monomer.

b. Sifat-Sifat Protein– Protein tidak menunjukkan titik cair tertentu dan tidak dapat disuling.– Pada umumnya protein bersifat koloid hidrofil.– Larutan protein dapat diendapkan/dikoagulasikan dengan penambahan

larutan pekat NaCl, MgSO4, (NH4)2SO4, alkohol, aseton, asam, dan basa atau dengan pemanasan 100° C. Protein yang telah dikoagulasikan tidak dapat larut dalam air atau dengan pendinginan karena telah mengalami perubahan irreversibel yang disebut denaturasi. Protein yang telah mengalami denaturasi umumnya telah kehilangan fungsi biologinya meskipun rangkaian asam-asam amino tidak rusak. Denaturasi protein terjadi akibat perubahan struktur terutama struktur tersier dan struktur kuarternernya.

– Dapat mengalami hidrolisis oleh asam-asam encer menjadi asam-asam amino. Hidrolisis protein juga dapat dilakukan oleh enzim protease.

c. Penggolongan Protein1) Berdasar Fungsi Biologinya

Berdasarkan fungsi biologinya protein diklasifikasikan menjadi 7 golongan sebagai berikut.

a) Enzim Enzim merupakan golongan protein yang terbesar dan sangat penting dalam tubuh makhluk hidup. Fungsi enzim adalah sebagai katalisator yang spesifik pada reaksi kimia dalam makhluk hidup. Enzim dapat mempercepat reaksi kimia tanpa terjadi kenaikan suhu, perubahan pH, dan hasil reaksi tambahan seperti yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia biasa.Contoh: pepsin, stipsin, ribonukleaseb) Protein Pembangun.

Protein pembangun berfungsi sebagai zat pembentuk struktur baik yang baru maupun mengganti sel yang rusak.Contoh: Glikoprotein dalam dinding sel

Pts kim 2013Smaeli 17

Page 18: Bahan Ajar Kim Genap (1)

– keratin dalam kulitc) Protein Transpor

Protein transpor mempunyai kemampuan mengikat dan memindahkan molekul atau ion spesifik melalui aliran darah.Contoh:– Hemoglobin dalam sel darah merah berfungsi sebagai alat pengangkut

oksigen dalam darah– Mioglobin sebagai alat pengangkut oksigen dalam jaringan ototd) Protein Pelindung (Antibodi)

Protein pelindung berfungsi melindungi organisme dari serangan penyakit.Contoh:– Imunoglobin (antibodi) dapat menetralkan bakteri, virus, dan antigen

(protein asing).– Fibrinogen dan trombin merupakan protein penggumpal darah bila

terjadi luka.e) Protein Pengatur (Hormon)

Protein pengatur berfungsi mengatur aktivitas sel.Contoh: Insulin mengatur metabolisme glukosa.f) Protein Cadangan

Protein cadangan disimpan untuk berbagai proses metabolisme dalam tubuh.Contoh: Kasein pada susu

Ovalbumin pada putih telurg) Protein Kontraktil

Protein kontraktil memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk berubah atau bergerak.Contoh: Aktin dan miosin berperan dalam sistem kontraksi otot rangka.2) Berdasar Bentuknya

Berdasar bentuknya protein digolongkan menjadi dua, yaitu protein globular dan protein serabut. Protein globular memiliki rantai polipeptida berlipat rapat menjadi bentuk bulat padat (globular), yang memiliki fungsi gerak.Contoh: Hemoglobin dan enzimProtein serabut memiliki fungsi pelindung, contoh: L–keratin pada rambut dan kolagen pada urat.3) Berdasarkan Komposisi Kimia

Beradasarkan komposisi kimianya, protein dibedakan menjadi protein sederhana dan protein terkonjugasi. Protein sederhana hanya tersusun dari asam-asam amino. Contoh: enzim ribunoklease.Pada protein terkonjugasi asam amino juga terikat gugus lainContoh: Lipoprotein, protein yang terkonjugasi lipid (lemak)

Glikoprotein, protein yang terkonjugasi karbohidratFosfoprotein, protein yang terkonjugasi gugus fosfatBeberapa reaksi pengenal protein.1. Reaksi Biuret

Reaksi biuret adalah reaksi yang umum untuk protein (ikatan peptida). Bila protein ditetesi dengan larutan NaOH, kemudian larutan CuSO4 encer (2%) maka akan terbentuk warna ungu. Reaksi ini berdasar adanya gugusan peptida.2. Reaksi Millon

Reaksi Millon digunakan untuk mengidentifikasi adanya tirosin pada protein. Bila protein yang mengandung tirosin dipanaskan dengan merkuri

Pts kim 2013Smaeli 18

Page 19: Bahan Ajar Kim Genap (1)

nitrat Hg(NO3)2 yang mengandung asam nitrit, maka akan terjadi jonjot merah.3. Reaksi Xantoproteat

Reaksi Xantoproteat untuk menguji protein yang mengandung gugus fenol (cincin benzena). Bila protein yang mengandung cincin benzena ditambah HNO3 pekat dan kemudian dibuat alkalis maka akan terjadi warna kuning.4. Uji Terhadap Belerang

Untuk menguji adanya belerang dalam protein maka ke dalam protein ditambahkan larutan NaOH pekat dan dipanaskan, kemudian ditambahkan Pb(NO3)2. Adanya belerang ditandai terjadinya endapan hitam dari PbS.

LEMAK DAN MINYAK

Dalam kehidupan sehari-hari, kita tentu sering mendengar istilah lemak dan minyak. Tahukah Anda, apa persamaan dan perbedaan antara lemak dan minyak? Lemak dan minyak sama-sama merupakan ester dari asam lemak dan gliserol yang disebut trigliserida. Struktur trigliserida memiliki gugus alkil (R1, R2, R3) yang merupakan gugus nonpolar dengan jumlah atom karbon antara 11 sampai dengan 23. Lemak dan minyak memiliki rumus dan struktur umum yang sama.

H2 C – O – C – R1

| H C – O – C – R2

|H2 C – O – C – R3

Lemak dan minyak dapat dibedakan dari wujudnya. Pada suhu kamar, lemak berwujud padat, sedangkan minyak berwujud cair. Perbedaan wujud lemak ini dipengaruhi susunan asam lemaknya. Lemak banyak mengandung asam lemak jenuh, sedangkan minyak banyak mengandung asam lemak takjenuh. Apakah yang dimaksud dengan asam lemak jenuh dan asam lemak takjenuh itu? Perhatikanlah Tabel dan contoh struktur molekul asam lemak jenuh dan takjenuh berikut.

ASAM LEMAK RUMUS MOLEKUL SIFATAsam palmitat CH3(CH2)14COOH Asam lemak jenuhAsam stearat CH3(CH2)16COOH Asam lemak jenuhAsam olet CH3(CH2)7CH =

CH(CH2)7COOHAsam lemak takjenuh

Asam linoleat CH3(CH2)4CH = CHCH2CH =CH(CH2)7COOH

Asam lemak takjenuh

Dari struktur kimia tersebut, kita dapat menyimpulkan bahwa asam lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap. Sebaliknya, asam lemak takjenuh adalah asam lemak yang memiliki ikatan rangkap. Ada dua jenis asam lemak takjenuh, yakni asam lemak takjenuh tunggal dan asam lemak takjenuh ganda. Asam lemak takjenuh tunggal biasa disebut omega-9. Penamaan ini disebabkan ikatan rangkapnya terletak pada atom C kesembilan. Anda juga mungkin pernah mendengar istilah omega-3 dan omega-6 pada produk makanan. Kedua nama ini merupakan nama lain dari asam lemak takjenuh ganda yang ikatan rangkapnya terletak pada atom C ketiga dan keenam.

Selain dilihat dari wujudnya, lemak dan minyak juga dapat dibedakan dari asalnya. Pada umumnya, lemak berasal dari hewan, kecuali lemak cokelat. Mentega, margarin, minyak tumbuhan, minyak hewan, susu, dan kacang- kacangan merupakan contoh bahan yang

Pts kim 2013Smaeli 19

Page 20: Bahan Ajar Kim Genap (1)

mengandung lemak. Adapun minyak, pada umumnya berasal dari tumbuhan. Beberapa contoh minyak, di antaranya minyak kelapa, minyak kedelai, dan minyak jagung.

Air merupakan pelarut polar, sedangkan kloroform merupakan pelarut nonpolar. Lemak dan minyak sukar larut di dalam air, tetapi mudah larut di dalam pelarut nonpolar.

Dalam kehidupan sehari-hari, lemak dan minyak banyak digunakan di dalam proses pengolahan makanan. Minyak goreng digunakan untuk menggoreng, lemak pada hewan sebagai sumber kalori, sedangkan mentega untuk bahan pembuat kue, roti, dan juga pemberi aroma dan penambah rasa sehingga lebih gurih. Di balik manfaatnya, penggunaan lemak juga dapat membahayakan kesehatan. Asam lemak jenuh dapat meningkatkan jumlah kolesterol dalam darah yang berujung pada penyakit jantung koroner dan hipertensi. Untuk itu, gunakanlah minyak yang mengandung asam lemak takjenuh karena tidak meningkatkan kadar kolesterol dalam darah, bahkan dapat menurunkan.

Pts kim 2013Smaeli 20