LAPORAN PERCOBAAN 5 DAN 6 PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK

SIFAT DAN REAKSI KIMIA ALKOHOL DAN FENOL SERTA ALDEHID DAN KETON

Disusun Oleh Harish Muhammad NIM : 10410017

Tanggal Praktikum : 3 November 2011 Tanggal Pengumpulan: 17 November 2011

Asisten : Nila T. Berghuis (20509041)

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKADAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011

I. Tujuan Percobaan1. Menentukan apakah sampel A, B dan C termasuk ke dalam golongan alkohol atau fenol 2. Menentukan apakah sampel A dan B termasuk ke dalam golongan aldehid atau keton

II Data Pengamatan

Alkohol dan Fenol

Senyawa

Kelarutan air

Kelarutan heksana

Lucas

Kromat

FeCl3

Logam Na

pH

Fenol

+

Membentuk2 fasa + + + + + -

+

-

1-butanol 2-butanol Ters butanol Sampel A Sampel B Sampel C Etilen glikol Siklo heksanol Etanol + 2 fasa + + + + + +

-

+ + + 6 4 7

+ + +

Aldehid dan KetonUji yang dilakukan Uji Asam KromatSenyawa yang diuji

AsetaldehidaWarna berubah menjadi hijau, terbentuk endapan hijau

PropanonTidak terjadi reaksi (tidak terjadi perubahan warna, tetap oange)

Aseton

BenzaldehidaTidak terjadi reaksi

Pentanon

-

-

Uji Tollens

-

-

Reaksi eksoterm, terbentuk emulsi padat berwarna hijau

Terbentuk cermin perak

Uji Iodoform Uji 2,4dinitrofenil hidrazin

-

-

-

Berwarna kuning, terbentuk iodoform -

Terdapat endapan abu-abu (terbentuk emulsi padat di bawah permukaan tabung) Terbentuk emulsi cair-cair, berwarna merahkecoklatan dan bening Terbentuk endapan kuning (endoterm)

Terbentuk endapan kuning (eksoterm)

-

-

Sampel A dan Sampel B dengan Uji Aldehid dan Keton

Sampel yang diuji

Uji yang dilakukan A Uji Asam Kromat Uji Tollens Uji Iodoform Uji 2,4 dinitrofenilhidrazinTerbentuk emulsi cair-cair berwarna bening-orange Terbentuk cermin perak, emulsi padat-cair Terbentuk endapan kuning setelah pemanasan Larutan berubah warna menjadi kuning, terbentuk endapan kuning

BBerwarna hijau, tidak terbentuk emulsi Terbentuk gumpalan abu-abu Larutan berwarna pink setelah pemanasan Warna larutan kuning

III. PembahasanA. Alkohol dan Fenol1. Uji Kelarutan Percobaan pertama yaitu untuk uji kelarutan alkohol dan fenol, kelarutan kedua bahan tersebut dalam suatu pelarut dipengaruhi berbagai faktor. Untuk alkohol, kelarutannya dapat dipengaruhi oleh faktor seperti jumlah karbon yang berikatan dengan gugus alkohol, misalnya alkohol yang memiliki karbon dalam jumlah sedikit dapat larut dalam air, seperti yang disebutkan di literatur, pada umumnya alkohol yang mempunyai jumlah atom C 1-3 akan larut sempurna dalam air, jumlah atom C 4-5 akan sedikit larut dalam air, dan jumlah atom C >6 akan tidak larut dalam air. Sebagian kecil alkohol dapat larut dalam air, karena terjadi ikatan hidrogen antara gugus -OH dengan molekul air. Kelarutan senyawa alkohol dalam air akan berkurang, apabila ukuran gugus alkil bertambah besar akibat kemampuan gugus alkil tersebut yang dapat mengganggu pembentukann ikatan hidrogen antara gugus hidroksi dengan air. Jika gangguan ini cukup besar, akibatnya molekul molekul air akan menolak molekul molekul alkohol untuk menstabilkan kembali ikatan hidrogen antarmolekul air. Berdasarkan percobaan yang dilakukan dalam pelarut air, diperoleh hasil bahwa etanol dapat langsung larut tanpa proses pengadukan, n-butanol dan sikloheksanol tidak larut karena keduanya membentuk dua lapisan, 2-butanol lebih larut dalam air dibanding n-butanol dan sikloheksanol karena walau terbentuk dua lapisan, lapisan bagian bawahnya lebih tipis dibanding n-butanol dan sikloheksanol, t-butanol larut tapi harus diaduk terlebih dahulu. Etanol memiliki kelarutan yang lebih besar dalam air karena jumlah atom karbonnya sedikit, seperti yang disebutkan di literatur semakin sedikit atom karbon pada senyawa alkohol maka akan semakin larut dalam air, semakin banyak atom C dalam senyawa alkohol alifatik akan meningkatkan sifat ketidakpolaran dan ketidakpolaran ini akan menyulitkan air sebagai pelarut polar untuk melarutkan alkohol. Selain itu gugus alkil yang pendek (hanya memiliki dua atom C) akan memaksimalkan terjadinya ikatan hidrogen antara gugus alkohol dan air. Untuk kasus n-butanol dan sikloheksanol, analisisnya sama seperti pada etanol, karena n-butanol memiliki rantai C yang lebih panjang akan meningkatkan ketidakpolaran dan menyulitkan air yang polar untuk melarutkan nonpolar. selain itu, khusus untuk sikloheksanol, bentuk molekulnya yang siklik akan membuat senyawa ini mudah larut dalam pelarut nonpolar, bukan dalam pelarut polar

seperti air. Pada 2-butanol walaupun jumlah atom karbonnya sama jumlahnya dengan atom karbon n-butanol tetapi kelarutan 2-butanol di air lebih besar daripada n-butanol, hal ini disebabkan bentuk molekul 2-butanol lebih polar dari pada n-butanol sehingga lebih mudah larut dalam air. Pada t-butanol, t-butanol memiliki kelarutan yang lebih besar dibanding n-butanol, 2butanol dan sikloheksanol, hal ini disebabkan juga oleh bentuk molekul yang memiliki cabang yang lebih banyak dan menyebabkan gugus alkilnya lebih pendek. Untuk percobaan kelarutan fenol dalam air, hasil pengamatan menujukkan bahwa fenol dapat larut dalam air. Fenol dapat larut dalam air, karena fenol tersebut mudah terionisasi dalam air.

etilen glikol, etanol, ter-butanol, fenol, sikloheksanol

Pada percobaan yang dilakukan dalam pelarut heksana, terlihat bahwa semua senyawa turunan alkohol dapat larut, namun fenol tidak larut. Kelarutan dalam heksana ini disebabkan sifat-sifat senyawa turunan alkohol yang cenderung nonpolar dan berdasarkan prinsip like dissolve like, senyawa turunan alkohol nonpolar akan mudah dilarutkan heksana yang nonpolar juga.

Uji kelarutan fenol, ter butanol, etilenglikol, siklo heksanol, dan etanol dalam heksana 2. Uji Lucas Uji lucas berguna untuk membedakan apakah suatu sampel alkohol yang dapat larut dalam air termasuk dalam alkohol primer atau alkohol sekunder, dan alkohol tersier. Pada uji ini digunakan reagen lucas yang terdiri dari suatu campuran asam klorida pekat dan seng klorida. Adanya seng klorida di sini adalah untuk bersama-sama dengan asam klorida pekat menurunkan pH, selain itu berfungsi sebagai katalis agar reaksi berjalan dengan lebih cepat. Jika sampel yang di uji mengandung alkohol tersier maka alkohol tersier tersebut akan bereaksi cepat dengan reagen lucas membentuk alkil klorida yang tak larut dalam larutan berair, hal ini dapat dilihat dari adanya pembentukan fas cair kedua yang terpisah dari larutan semula di dalam tabung reaksi segera setelah alkohol bereaksi. Menurut literatur, reaksi yang terjadi pada pengujian sampel alkohol tersier di uji Lucas, Jika dilihat dengan mata, maka akan terlihat munculnya lapisan keruh yang terpisah pada larutan. Untuk pengujian di alkohol sekunder, reaksi akan berjalan lambat dan butuh proses pemanasan, setelah alkohol sekunder bereaksi akan muncul tanda bahwa pengujian menunjukkan hasil positif dengan terbentuknya fasa cair kedua, biasanya setelah 10 menit. Menurut literatur, Alkohol sekunder dapat terlarut karena terjadi proses pembentukkan ion oksonium dan akhirnya terbentuk alkil klorida. Untuk pengujian pada sampel yang mengandung alkohol primer, hasil uji positif tidak dijumpai karena alkohol primer sukar untuk menjadi klorida dengan pereaksi lucas. Reaksi di bawah ini akan mempermudah penjelasan

Pada percobaan pengujian sampel dengan uji Lucas ini, didapatkan data bahwa sampel A tidak bereaksi negative, sedangkan sampel B dan sampel C bereaksi positif. Hal ini menunjukkan dugaan bahwa sampel A mengandung alkohol primer karena tidak bereaksi, sedangkan sampel B dan C bisa jadi mengandung alkohol tersier atau alkohol primer karena keduanya dapat bereaksi positif dengan uji Lucas.

Hasil Uji Lucas

3. Uji Asam Kromat (Uji BordwellWellman) Pengujian dengan asam kromat merupakan salah satu alternatif pengujian untuk membedakan apakah sampel mengandung alkohol primer atau alkohol sekunder atau alkohol

tersier, selain pengujian dengan reagen Lucas. Pada pengujian ini, sampel yang mengandung 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.

Untuk sampel yang mengandung Alkohol sekunder, senyawa yang mengandung alkohol sekunder akan teroksidasi menjadi keton oleh asam kromat dan ion kromat akan tereduksi dari Cr+6 menjadi Cr+3 yang mengubah warna larutan dari merah kecoklatan menjadi berwarna hijau.

Untuk sampel yang mengandung Alkohol tersier, tidak terjadi reaksi antara senyawa yang mengandung alkohol tersier dan asam kromat, karena senyawa tersebut tidak dapat teroksidasi oleh asam kromat sehingga tidak terjadi perubahan warna.

Jika fenol direaksikan dengan asam kromat, maka fenol biasanya akan teroksidasi menjadi tar berwarna coklat oleh asam kromat. Pada pengujian asam kromat ke dalam sampel, diperoleh hasil bahwa sampel A dan B menunjukkan hasil uji positif dan terdapat hasil uji negative pada sampel C. Dari hasil pengamatan ini, muncul dugaan bahwa sampel A dan B yang bereaksi positif mengandung alkohol primer dan alkohol sekunder, sedangkan hasil uji negative pada sampel C menunjukkan dugaan bahwa sampel C mengandung alkohol tersier.

4. Uji dengan Natrium dan NaOH Atom hidrogen dari gugus hidroksil dalam alkohol dan fenol dapat digantikan oleh natrium. Fenol yang lebih asam daripada alkohol bila bereaksi dengan NaOH akan dapat diubah menjadi garam natrium yang biasanya larut dalam air di mana saat itu fenol dapat melepaskan H+ dan mengikat atom Na. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pada reaksi antara Natrium dan alkohol, Sebuah lempeng kecil dari natrium yang dimasukkan ke dalam alkohol akan bereaksi stabil menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen dan membentuk larutan alkoksida yang tidak berwarna.

Pada percobaan yang dilakukan ke n-butanol, 2-butanol, dan T-butanol, diperoleh hasil uji positif, sedangkan percobaan yang dilakukan pada fenol diperoleh hasil uji negative. . 5. Uji Keasaman Jika fenol dan alkohol dibandingkan keasamannya, fenol berkali-kali lebih asam dibanding alkohol. Fenol bersifat lebih asam dibandingkan alkohol karena anion yang dihasilkan oleh resonansi,dengan muatan negatifnya disebar (delokalisasi) oleh cincin aromatik. Menurut

literatur, Saat ikatan hidrogen-oksigen pada fenol terputus, didapatkan ion fenoksida , C6H5O-. Delokalisasi juga terjadi pada ion fenoksida ini. Pada saat ini, salah satu dari antara elektron bebas dari atom oksigen overlap dengan elektron dari rantai benzen.

Overlap ini mengakibatkan dislokalisasi. Dan sebagai hasil muatan negatif tidak hanya berada pada oksigen tetapi tersebar ke seluruh molekul.

Pada ion fenoksida, atom oksigen tunggal masih merupakan yang paling elektronegatif dan sistem yang terdelokalisasi terpusat pada daerah oksigen tersebut. Sehingga atom oksigen memiliki muatan yang paling negatif, walaupun sebenarnya tidak memiliki muatan sebanyak itu apabila delokalisasi tidak terjadi. Delokalisasi membuat ion fenoksida lebih stabil dari seharusnya sehingga fenol menjadi asam. Namun delokalisasi belum membagi muatan dengan efektif, karena Muatan negatif disekitar oksigen akan tertarik pada ion hidrogen dan membuat lebih mudah terbentuknya fenol kembali sehingga termasuk kedalam asam lemah. Untuk alkohol misalnya Etanol, etanol ini merupakan asam yang sangat lemah bahkan bisa dianggap bukan sebagai asam. Jika ikatan oksigen dan hidrogen terputus dan melepaskan ion, ion etokside terbentuk.

Tidak ada cara untuk mendelokalisasi ikatan negatif yang terikat kuat dengan atom oksigen. Muatan negatif tersebut akan sangat menarik atom hidrogen dan etanol akan dengan mudah terbentuk kembali. Dari kedua keterangan tentang sifat keasaman fenol dan alkohol dapat disimpulkan bahwa dengan pengukuran pH keduanya bisa dibedakan, pH fenol akan lebih kecil dibandingkan alkohol karena sifat fenol yang lebih asam. Berdasarkan percobaan uji keasaman pada masing-masing sampel, diperoleh nilai pH masing-masing sebesar 6, 4 dan 7 untuk sampel A, sampel B dan sampel C.

Uji pH 6. Uji Besi(III) Klorida Penambahan besi (III) klorida yang terlarut di dalam kloroform ke dalam masing-masing sampel dapat membedakan apakah sampel mengandung fenol atau mengandung alkohol. Dengan bantuan piridin, fenol akan bereaksi dengan besi(III) klorida menghasilkan produk yang warnanya bervariasi dari merah sampai ungu. Mekanisme reaksinya seperti gambar di bawah

Apabila sampel tersebut tidak mengandung fenol, melainkan mengandung alkohol, maka tidak akan dihasilkan warna apapun dari pengujian ini.

Pada percobaan pengujian FeCl3 ke senyawa-senyawa seperti fenol, n-butanol, 2butanol, T-butanol, sampel A, sampel B dan sampel C, hanya diperoleh hasil uji positif pada fenol. Hal ini sekaligus menunjukkan informasi bahwa sampel A, sampel B dan sampel C tidak mengandung fenol.

Senyawa Fenol (warna kuning) dan senyawa lainnya

Uji Besi(III) klorida pada Sampel A, Sampel B dan Sampel C

Analisis Sampel A, Sampel B, dan Sampel C Berdasarkan hasil pengamatan keseluruhan pengujisn yang dilakukan pada sampel A, sampel B dan sampel C, diduga bahwa sampel A adalah senyawa alkohol primer, sampel B adalah senyawa alkohol sekunder dan sampel C adalah senyawa alkohol tersier. Dugaan ini diperoleh berdasarkan berbagai analisis, seperti kesesuaian hasil pengujian antara uji Lucas dan uji asam kromat, selain itu berdasarkan hasil negative uji FeCl3 yang menunjukkan bahwa senyawa ini adalah bukan fenol.

B. Aldehid dan KetonPada percobaan sifat dan reaksi kimia untuk aldehid dan keton, dilakukan serangkaian pengujian terhadap senyawa-senyawa yang dites, seperti uji asam kromat, uji tollens, uji iodoform, uji 2,4-Dinitrofenilhidrazin.

1. Uji Kromat Untuk uji kromat, pada prinsipnya pengujian ini menggunakan sifat aldehid yang dapat dioksidasi oleh asam dalam hal ini asam kromat, sedangkan keton tidak. Ketika aldehid teroksidasi menjadi asam karboksilat, akan terjadi perubahan warna dari coklat kemerahan menjadi hijau, karena kromat tereduksi menjadi Cr +3. Pada pengujian kromat ke senyawa asetaldehid dan propanon, diperoleh warna larutan hijau yang menunjukkan hasil uji positf pada asetaldehid dan warna larutan yang tetap coklat kemerahan yang menunjukkan hasil uji negatif pada propanon.

asetaldehid

Propanon

Pada pengujian kromat ke sampel A dan sampel B, diperoleh larutan bening-orange pada sampel A dan larutan berwarna hijau pada sampel B.

Sampel A

Sampel B

2. Uji Tollens Untuk pengujian Tollens, digunakan pereaksi Tollens yang mengandung ion

diamminperak(I), [Ag(NH3)2]+. Pada pengujian ini, keton tidak bereaksi dengan peraksi Tollens, sedangkan aldehid yang tadinya adalah larutan tidak berwarna, ketika bereaksi akan menghasilkan sebuah endapan perak berwarna abu-abu, atau sebuah cermin perak pada tabung uji. Pada pengujian ini Aldehid akan mereduksi ion diamminperak(I) menjadi logam perak. Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya dioksidasi menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai. Reaksi lengkapnya seperti persamaan reaksi dibawah ini

Pada pengujian Tollens ke senyawa-senyawa seperti benzaldehida, pentanon dan aseton, diperoleh hasil uji positif pada benzaldehida karena terbentuk endapan cermin perak dan diperoleh hasil uji negatif pada senyawa pentanon dan aseton karena tidak terbentuk endapan cermin perak.

Benzaldehida

Aseton

Pada pengujian Tollens ke sampel A dan sampel B, diperoleh hasil uji positif pada sampel A dengan terbentuknya endapan cermin perak, sedangkan pada sampel B tidak diperoleh hasil uji positif tersebut.

Sampel A

3. Uji Iodoform Pada uji iodoform, uji ini merupakan uji spesifik, hanya metil keton dan asetaldehid saja yang akan menghasilkan reaksi positif. Metil keton akan teoksidasi oleh iodida dalam larutan hidroksida menjadi asam karboksilat, selain itu akan terbentuk endapan berwarna kuning iodoform yang menjadi indikasi uji yang positif. seperti reaksi di bawah ini.

Asetaldehid juga akan menunjukkan hasil positif, karena memiliki kemiripan dalam struktur dengan metil keton. Pada pengujian iodoform ke sampel A dan sampel B, diperoleh endapan warna kuning setelah pemanasan pada sampel A dan pada sampel B diperoleh larutan yang berwarna merah muda setelah pemanasan.

Sampel A

Sampel B

4. Uji 2,4-Dinitrofenilhidrazin Uji 2,4-Dinitrofenilhidrazin akan mengindikasikan adanya ikatan rangkap C=O dalam sebuah aldehid atau keton. Pengujian ini menggunakan 2,4-dinitrofenilhidrazin atau pereaksi Brady.

Apabila keton direaksikan dengan pereaksi 2,4-Dinitrofenolhidrazin, akan menghasilkan produk akhir 2,4-dinitrofenilhidrazon. Reaksi keseluruhannya seperti reaksi dibawah ini

Reaksi ini dikenal sebagai reaksi kondensasi yang merupakan reaksi dimana dua molekul bergabung bersama disertai dengan hilangnya sebuah molekul kecil dalam proses tersebut. Dalam hal ini, molekul kecil tersebut adalah air.

Dari segi mekanisme, reaksi ini adalah reaksi adisi-eliminasi nukleofilik. 2,4-dinitrofenilhidrazin pertama-pertama memasuki ikatan rangkap C=O (tahap adisi) menghasilkan sebuah senyawa intermediet yang selanjutnya kehilangan sebuah molekul air (tahap eliminasi). Uji positif akan ditandai dengan larutan yang berwarna kuning, jingga atau merah dan terdapat endapan. Jika padatan yang terbentuk berukuran kecil maka larutan akan berwarna kuning, sedangkan jika padatan berukuran besar maka larutan akan berwarna mendekati merah. Baik pada aldehid maupun keton, uji ini akan menunjukkan hasil positif. Pada pengujian 2,4-Dinitrofenilhidrazin terhadap sampel A dan sampel B, diperoleh hasil positif pada kedua sampel.

Sampel A

Sampel B

Analisis Sampel A dan Sampel B Berdasarkan hasil pengamatan keseluruhan pengujisn yang dilakukan pada sampel A dan sampel B, diduga bahwa sampel A adalah senyawa aldehid lebih tepatnya lagi asetaldehid dan sampel B adalah senyawa keton. Dugaan ini diperoleh berdasarkan berbagai analisis, misalnya hasil uji positif pada tes 2,4-dinitrofenilhidrazin yang menghasilkan dugaan bahwa sampel A dan sampel B bisa saja senyawa aldehid atau bisa juga senyawa keton, selain itu hasil uji positif pada uji iodoform yang terjadi pada sampel A yang menujukkan bahwa senyawa A bisa jadi senyawa asetaldehid atau metil keton. Akan tetapi pada proses analisis, terjadi ketidaksesuaian yang terjadi antara hasil pengujian kromat dan Tollens yang membuat penenetuan senyawa yang terkandung dalam sampel semakin rumit. Namun, walaupun terjadi ketidaksesuaian, dari ketidaksesuaian tersebut masih bisa diambil solusi. Karena uji Tollens merupakan uji yang lebih bisa dipercaya dibanding uji kromat, maka uji Tollenslah yang diambil sebagai pedoman penentuan senyawa yang terkandung dalam sampel. Berdasarkan uji Tollens, diduga sampel A mengandung senyawa aldehid dan sampel B mengandung senyawa keton. Karena sampel A menunjukkan hasil uji positif terhadap tes 2,4-dinitrofenilhidrazin, maka diduga sampel A adalah senyawa aldehid yang lebih tepatnya lagi asetaldehid.

IV. Kesimpulan1. Berdasarkan analisis hasil pengamatan pada keseluruhan pengujian alkohol dan fenol yang dilakukan pada sampel A, sampel B dan sampel C, disimpulkan bahwa sampel A mengandung alkohol primer, sampel B mengandung alkohol sekunder dan sampel C mengandung alkohol tersier. 2. Berdasarkan analisis hasil pengamatan pada keseluruhan pengujian aldehid dan keton yang dilakukan pada sampel A dan sampel B, disimpulkan bahwa sampel A mengandung senyawa aldehid (lebih tepatnya lagi asetaldehid), sampel B mengandung senyawa keton.

V. Daftar PustakaAsyhar.2010. Aldehid dan Keton Uji Reaksi Kimia. http://asyharstf08.wordpress.com/2010/02/26/aldehid-dan-keton-uji-reaksi-kimia/ (Akses pada 13November 2011) Clark.2007.Krom. http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/logam_transisi/krom-anorganik/ (Akses pada 15 November 2011) Clark.2007. Reaksi Adisi Eliminasi Aldehid dan Keton.http://www.chem-istry.org/materi_kimia/sifat_senyawa_organik/aldehid_dan_keton/reaksi_adisi_eliminasi_a ldehid_dan_keton/ (Akses pada 15 November 2011) Clark.2007. Reaksi Alkohol dengan Natrium. http://www.chem-istry.org/materi_kimia/sifat_senyawa_organik/alkohol1/reaksi_alkohol_dengan_natrium/ (Akses pada 15 November 2011) Clark.2004.Keasaman dari Asam Organik.http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_organik_dasar/asam_dan_basa_organik/keasaman_dari_asam _organik/ (Akses pada 15 November 2011) Siddiq.2011. Tes Lucas.http://fullerena.blogspot.com/2011/04/tes-lucas.html (Akses pada 15 November 2011)

Wanibesak.2010.Cara Membedakan Alkohol Primer Sekunder tersier dengan fenol. http://wanibesak.wordpress.com/2010/09/29/cara-membedakan-alkohol-primer-sekundertersier-dengan-fenol/ (Akses pada 15 November 2011)