struktur molekul dan reaksi

STRUKTUR MOLEKUL DAN REAKSI-REAKSI KIMIA ORGANIK DENGAN

MENGGUNAKAN MODEL MOLEKUL

A. TUJUAN

Tujuan pada percobaan ini adalah

1. Untuk memberikan pengalaman bekerja dengan model molekul

2. Untuk memberikan pengalaman mengenai visualisasi senyawa-senyawa

organik dalam tiga dimensi.

3. Untuk mengilustrasikan reaksi-reaksi kimia.

B. LANDASAN TEORI

Reaksi kimia adalah suatu perubahan dari suatu senyawa atau molekul

menjadi senyawa lain. Reaksi yang terjadi pada senyawa anorganik biasanya

merupakan reaksi antara ion, sedangkan reaksi pada senyawa organik

biasanya dalam bentuk molekul. Struktur organik ditandai dengan adanya

ikatan kovalen antara atom-atom molekulnya. Oleh karena itu, reaksi kimia

pada senyawa organik ditandai dengan adanya pemutusan ikatan kovalen dan

pembentukan ikatan kovalen yang baru. Pada proses pemutusan ikatan

kovalen dan pembentukan ikatan yang baru membutuhkan waktu yang sangat

tergantung pada kondisi saat berlangsungnya suatu reaksi. Proses ini mungkin

terjadi secara berpisah, seperti pada reaksi yang berlangsung secara bertahap

dimana pemutusan ikatan mungkin mendahului pembentukan ikatan baru,

atom dapat berlangsung secara serentak (Riswujanto, 2010).

Kriteria yang pasti untuk mengenali suatu perubahan kimia didasarkan

pada pemahaman mendalam dan informasi yang diperoleh dalam

perkembangan ilmu kimia deskriptif. Tiga macam perubahan selalu menyertai

reaksi kimia.Ketika reaksi kimia berlangsung, pereaksi berubah menjadi hasil

reaksi yang mempunyai sifat, susunan dan energi dalam yang berlainan.

Dalam berapa hal perubahan itu, begitu dinamis sehingga tak diragukan lagi

bahwa terjadi suatu perubahan kimia itu ( Dudjaatmalia,2001).

Reaksi kimia menuju kesetimbangan dinamis, dimana terdapat reaktan

dan produk, tetapi keduanya tidak lagi mempunyai kecenderungan untuk

berubah. Kadang-kadang konsentrasi produk jauh lebih besar dari pada

konsentrasi reaktan yang belum bereaksi didalam campuran kesetimbangan,

sehingga untuk bagian praktisnya reaksi dikatakan “ sempurna ” (Atheins,

2005).

Zat organik adalah zat yang banyak mengandung unsur karbon.

Contohnya antara lain Benzen, Chloroform, Detergen, Methoxychlor, dan

Pentachlorophenol. Dengan adanya kandungan zat organik di dalam air berarti

air tersebut sudah tercemar, terkontaminasi rembesan dari limbah dan tidak

aman sebagai sumber air minum. Itulah sebabnya banyak masyarakat yang

mengkonsumsi air isi ulang sebagai air minum karena bersumber dari

pegunungan dan harganya relatif lebih murah, mudah didapat, meskipun tidak

semua kualitas airnya sudah memenuhi standar departemen kesehatan

(Hidayati dkk., 2010).

Hidrokarbon merupakan senyawa yang paling melimpah di muka bumi.

Senyawa inin memiliki peran penting dalam proses kehidupan dan energi.

Struktur hidrokarbon yang bersifat abstrak dapat dibuat dengan molymod.

Molymod adalah suatu alat peraga untuk menggambarkan model suatu

molekul (Pratiwi dkk.)

Senyawa organik yang mengandung gugus metil atau etil mempunyai

kelemahan dalam hal cara menentukan efisiensi ekstraksi pemisahan sebagai

pengompleks. Kelebihan dari ligan yang mengandung gugus alkil panjang

seperti butil adalah efisiensi ektraksi ke dalam fase organik lebih tinggi

dibandingkan dengan ligan yang mengandung gugus alkil yang lebih pendek

seperti etil atau metil. Semakin panjang rantai alkil maka sifatnya semakin non

polar, sehingga kompleks yang terbentuk makin mudah terekstraksi ke fase

organik. Unsur-unsur lantanida dapat membentuk senyawa kompleks yang

netral dengan ligan di-n-butilditiokarbamat dan dapat larut dengan baik dalam

fase organik atau minyak (Setiawan, 2011).

Zat organik dibagi menjadi 2, yaitu zat organik aromatis yaitu senyawa

organik yang beraroma, secara kimia senyawa ini mempunyai ikatan rantai

yang melingkar, misalnya benzene, toluene, dan zat organik non-aromatis

yaitu senyawa organik yang tidak beraroma, dan secara kimia tidak

mempunyai ikatan rantai yang melingka, misalnya etana, etanol, formalin. Zat

organik dapat digunakan sebagai bahan makanan, zat aditif, dan bahan

peledak (Hidayati dkk., 2010).

Etanol dari pati akan terbentuk jika pati atau amilum diubah terlebih

dahulu menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) melalui reaksi

hidrolisis dan dilanjutkan dengan fermentasi alkohol yang mengubah glukosa

menjadi etanol dengan menambah yeast atau ragi. Reaksi hidrolisis

merupakan reaksi yang melibatkan air atau asam sebagai reaktan agar suatu

persenyawaan dapat terpecah atau terurai. Reaksi hidrolisis merupakan reaksi

yang berlangsung lambat karenanya untuk mempercepat laju sering

ditambahkan katalis. Katalis yang dapat dipakai pada reaksi hidrolisis pati

adalah katalis asam, seperti asam mineral HCl atau H2SO4 (Salsabila dkk.,

2013).

Senyawa aromatik dalam minyak lebih toksis dibandingkan dengan

senyawa alkana. Senyawa aromatik mengandung berbagai senyawa aromatik

lainnya seperti PAH (Poly Aromatic Hydrocarbon) yakni senyawa aromatik

yang mengandung lebih dari dua cincin benzen. PAH bersifat toksis. Kadar

PAH yang relatif tinggi juga pernah ditemukan oleh beberapa peneliti, dalam

sedimen yang lokasinya berdekatan dengan perkotaan. Ini merupakan pola

umum di mana PAH cenderung berkumpul dalam sedimen perairan yang

dekat dengan daerah perkotaan. Menurut Connel dan Miller, PAH dapat

berasal dari air buangan, seperti buangan rumah tangga dan industri,

sampah, dan aliran buangan (Marsaoli, 2004).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu Molymod “darling models”.

D. PROSEDUR KERJA

1. Penyusunan bentuk molekul Hasil pengamatan....?

2. Menyusun dan menggambar beberapa senyawa Hasil pengamatan....?

3. Menyusun dan menggambar senyawa aromatik Hasil pengamatan....?

- disusun dalam bentuk molekul sp3,sp2, sp, dsp3 dan d2sp3

- digambar bentuk molekulnya

- disusun dalam bentuk molekul 3-metil heksana, 2-butanol, 2-butena, 1-propanol, dan metiletileter.


- disusun dalam bentuk senyawa aromatik benzena dan naftalena


Molymod

Molymod

Molymod

4. Menyusun dan menggambar senyawa siklik Hasil pengamatan....?

5. Menyusun dan menggambar struktur etanol dengan proyeksi Hasil pengamatan....?

6. Menyusun dan menggambar proyeksi newman pada konformasi sikloheksana Hasil pengamatan....?

- disusun dalam bentuk molekul 3 atom C sp3, 4 atom C sp3, 5 atom C sp3, 6 atom C sp3, 7 atom C sp3 dan 8 atom C sp3


- disusun dalam bentuk proyeksi titik padat, proyeksi fisher, proyeksi newman dan proyeksi sawhorse.


- disusun dalam bentuk Disusun dalam bentuk proyeksi newman,untuk konformasi sikloheksana bentuk kursi, setengah perahu, dan bentuk perahu.


Molymod

Molymod

Molymod

7. Menyusun dan menggambar stereoisomer Hasil pengamatan....?

8. Menyusun dan menggambar reaksi Hasil pengamatan....?

Molymod

- disusun dalam bentuk isomer dari 2-butena dan 1,2-diklorosikloheksana.


Molymod

- disusun struktur brominasi E-3-metil-2-pentana dan propena + HCl.


F. HASIL PENGAMATAN

No. Perlakuan Struktur

1. Bentuk molekul :

- Sp3

- Sp2

- Sp

- Dsp3

- D2sp3

2. Senyawa berikut :

- 2-metilheksana

- 2-butanol

- 2-butena

- 1-propanol

- Etil-metil-eter

3.

Senyawa aromatik

- Benzena

- Naftalen

4. Senyawa siklik sebagai berikut :

- 3 atom C

- 4 atom C

- 5 atom C

- 6 atom C

- 7 atom C

- 8 atom C

5. Struktur etanol

- Proyeksi Garis Titik dan taji padat

- Proyeksi Fisher

- Proyeksi Newman

Anti

Eclipse

- Proyeksi Sawhorse

6. Proyeksi Newman Sikloheksana :

- Bentuk kursi

- Bentuk setengah perahu

- Bentuk perahu

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Kursi

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

Semi Perahu H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Perahu

7. Stereoisomer:

- Isomer 2-butena

C CHH

C C

cis-2-butena

H

HHHH

H

- Isomer 1,2-diklorosikloheksana

C CCH

C H

trans-2-butena

H

HH

HH

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

Cl

Cl

1,2-diklorosikloheksana

H H

H

H

H

H

H

H

H

Cl

Cl

H


H H

Cl

H

H

H

H

H

H

H

Cl

H


H H

H

H

Cl

H

H

H

H

H

Cl

H


8. Reaksi :

- Brominasi E-3-metil-2-pentena

C CCH

C C Br2

H

HH

C

H H

H

H H

+

H

CC

CH

H Br

BH

H C

E-3-metil-2-Pentena 2,3-dibromo-3

H H

H

H H

H

- Propena + HCl

C CHH

C HHClH

HH

+H

CC

H Cl

HH HH

HPropena

2-kloropropana

F. PEMBAHASAN

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi

mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi dan persiapan (sintesis atau arti

lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang bergugus karbon dan hidrogen,

yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk nitrogen, oksigen,

unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang. Definisi asli dari kimia

"organik" berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu

dihubungkan dengan kehidupan.

Reaksi kimia adalah suatu proses dimana zat-zat aru yaitu hasil reaksi

terbentuk dari beberapa zat aslinya yang disebut pereaksi. Biasanya suatu reaksi

kimia disertai oleh kejadian- kejadian fisis seperti perubahan warna,

pembentukan endapan, atau timbulnya gas. Bentuk molekul merupakn konsep

dasar dalam kimia organik. Molekul ini berbentuk tiga dimensi dan interaksi

ruang dari suatu bagian molekul dengan bagian molekul lainnya sangat penting

dalam menentukan sifat fisik dan kimia dari molekul-molekul tersebut.

Dilakukan pembuatan model molekul senyawa organik dalam tiga dimensi

menggunakan molymod. Molymod adalah suatu alat peraga untuk

menggambarkan bentuk suatu molekul. Molymod biasanya terbuat dari plastic

berupa bulatan- bulatan yang dihubungkan oleh suatu batangan.. Bulatan

tersebut bertindak sebagai suatu atom sedangkan batangannya sebagai ikatan.

Bulatan mempunyai warna-warna yang berbeda untuk membedakan mana yang

bertindak sebagai atom pusat dan yang bertindak sebagai atom yang terikat

pada atom pusat. Molymod tersebut dapat dibongkar pasang sesuai dengan

bentuk molekul yang diinginkan. Masih banyak sekolah yang belum mempunyai

molymod tersebut karena berbagai pertimbangan sedangkan guru sangat

membutuhkannya sebagai alat peraga.

Sebuah hidrokarbon aromatik atau arena (kadang juga disebut hidrokarbon

aril) adalah hidrokarbon dengan ikatan tunggal dan atau ikatan ganda diantara

atom-atom karbonnya. Konfigurasi 6 atom karbon pada senyawa aromatik

dikenal dengan cincin benzena. Hidrokarbon aromatik dapat berupa monosiklik

atau polisiklik.

Beberapa senyawa aromatik yang bukan merupakan turunan benzena

disebut dengan heteroarena, senyawa-senyawa ini mengikuti Aturan Huckel.

Pada senyawa-senyawa ini, paling sedikit ada satu atom karbon yang digantikan

oleh atom lainnya, misalnya oksigen, nitrogen, atau sulfur. Salah satu contohn

senyawanya adalah furan, sebuah senyawa heterosiklik cincin yang mempunyai 5

anggota, salah satunya atom oksigen. Contoh lainnya adalah piridina, sebuah

senyawa heterosiklik cincin dengan 6 anggota, salah satunya atom nitrogen.

Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana.

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom

hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui

senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-

lain.

Untuk senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan

hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya.

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi

dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik. Senyawa

hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai

C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa

hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh.

Struktural memungkinkan ahli kimia organik dini untuk mulai memecahkan

masalah mendasar yang melanda mereka: masalah isomerisme. Kimia ini sering

ditemukan contoh senyawa berbeda yang memiliki rumus molekul yang sama.

Senyawa-senyawa tersebut disebut isomer.

Isomer adalah dua senyawa atau lebih yang mempunyai rumus kimia sama

tetapi mempunyai struktur yang berbeda. Secara garis besar isomer dibagi

menjadi dua, yaitu isomer struktur, dan isomer geometri.

Isomer struktur dapat dikelompokkan menjadi: isomer rangka, isomer

posisi, dan isomer gugus fungsi. Isomer rangka adalah senyawa-senyawa yang

mempunyai rumus molekul sama tetapi kerangkanya berbeda. Contoh pada

alkana, alkena, dan alkuna. Isomer posisi adalah senyawa-senyawa yang

memiliki rumus molekul sama tetapi posisi gugus fungsinya berbeda. Contoh

pada alkena dan alkuna. Isomer gugus fungsi adalah senyawa-senyawa yang

mempunyai rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda. Contoh pada

alkuna dan alkadiena.

Isomer geometri adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus

molekul sama tetapi struktur ruangnya berbeda. Contoh pada alkena mempunyai

2 isomer geometri yaitu cis dan trans. Senyawa-senyawa yang terbentuk

membentuk isomer yang berbeda-beda. Isomer terbagi menjadi dua jenis yaitu

isomer struktur dan isomer ruang. Kemudian isomer struktur terbagi menjadi tiga

jenis, antara lain : isomer rantai merupakan isomer yang disebabkan bentuk

rantai karbonnya berbeda.

Ikatan tunggal merupakan ikatan kovalen dalam mana hanya sepasang

electron digunakan bersama-sama antara kedua atom itu. Sedangkan ikatan

ganda dua merupakan ikatan kovalen dimana dua atom menggunakan bersama-

sama dua pasang electron. Ikatan yang lebih mudah putus adalah ikatan tunggal

karena ikatan tunggal ataupun ikatan ganda dua dan ganda tiga memiliki

panjang ikatan yang berbeda. Ikatan tunggal memiliki ikatan yang lebih panjang

dari ikatan ganda dua ataupun ganda tiga, hal ini dikarenakan jumlah electron

yang berpasangan pada ikatan tunggal sedikit. Semakin panjang ikatan kimia

dari suatu senyawa, maka ikatan kimia tersebut akan semakin lemah.

Etana merupakan hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri

dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing

mengikat tiga atom karbon, dengan rumus C2H6. Etuna merupakan suatu

hidrokarbon yang tergolong kepada alkuna, dengan rumus C2H2. Sedangkan

etena merupakan senyawa alkena paling sederhana yang terdiri dari empat atom

hidrogen dan dua atom karbon yang terhubungkan oleh suatu ikatan rangkap

dengan rumus C2H4.

G. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa

1. Melalui model molekul (molimod) dapat mempermudah dalam memahami

struktur tiga dimensi suatu molekul, baik isomer maupun struktur dari molekul

itu sendiri.

2. Visualisasi atau penggambaran senyawa-senyawa organik dengan

menggunakan molimod jauh lebih memudahkan kita untuk mengetahui posisi

stabil yang dapat dibentuk oleh suatu senyawa.

3. Reaksi-reaksi kimia dapat dipelajari dari molimod adalah pemutusan ikatan

rangkap dan pementukan kembali ikatan yang baru, dengan sifat senyawa

yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Atheins, 2005, Kimia-kimia Dasar, Andi, Yogyakarta. Duudjaatmalia, 2001, Fisika dan Kimia, Bumi Aksara, Bandung. Hidayanti, Ana dan Yusri, 2010, Pengaruh Lama Waktu Simpan Pada Suhu Ruang (27-29oc) Terhadap Kadar Zat Organik Pada Air Minum Isi Ulang, Prosiding Seminar Nasional UNIMUS, ISBN: 978.979.704.883.9, Semarang. Marsaoli, M., 2004, Kandungan Bahan Organik, N-Alkana, Aromatik Dan Total Hidrokarbon Dalam Sedimen Di Perairan Raha Kabupaten Muna, Sulawesi Tenggara, Makara Sains, VoL. 8, No. 3, Ternate. Riswujanto, 2010, Fisika Kimia, Yudhistira, Bandung. Salsabila, U., Diah, M., dan Ellya I., 2003, Kinetika Reaksi Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Pati Biji Durian Menjadi Etanol, Kimia.Studentjournal, Vol. 2, No. 1, Malang. Setiawan, D., 2011, Sintesis Dan Karakterisasi Senyawa Kompleks Radiolantanida Lutesium-177 (177lu) - Di-N-Butil Ditiokarbamat Untuk Radioperunut Di Industri, Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia, Vol. XII, No. 1, Bandung. Pratiwi, D., dan Ririn, M., Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Teams Game Tournament (TGT) Berbantuan Media Molymod Pada Materi Hidrokarbon Kelas X SMA Negeri 4 Singkawang.

struktur molekul dan reaksi

Documents