Identifikasi Amina, Aldehid - keton,karboksilat

Untuk Draf dapat di Download

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Dalam kimia organik banyak sekali pengidentifikasi macam-macam gugus,contohnya amina,karboksilat,aldehid-keton,karbohidrat dan lain-lainya.Pada praktikum kimia organik ini bisa didapat identifikasi aldehyd dan keton dengan mengamati reaksi dari gugus karbonilnya dengan identifikasi tollens test, iodoform test, 2-4 dinitrophenylhidrazine, asam kromat. Identifikasi amina dengan cara hinsberg test, asam nitrat test, pH dari larutan. Identifikasi Asam karbonat dengan pH dari larutan, sodium bicarbonate test.

I.2 Tujuan Percobaan

            Adapun tujuan dari melakukan percobaan atau kegiatan ini adalah sebagai berikut:

1. Mengidentifikasi adanya aldehyd dan keton
2. Mengidentifikasi adanya amina
3. Mengidentifikasi adanya asam karboksilat

I.3 Manfaat Percobaan

            Manfaat dari adanya percobaan atau kegiatan ini adalah sebagai berikut:

1. Kita dapat mengetahui reagen-reagen apa saja yang bisa digunakan untuk mengidentifikasi adanya aldehyd dan keton, amina, asam karboksilat.
2. Kita dapat mengetahui tesst-test apa saja yang bisa digunakan untuk mengetahui adanya aldehyd, keton, amina dan asam karboksilat.
3. Kita dapat mengetahui cara-cara perhitungan nya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Secara Umum

ALDEHYD dan KETON

Senyawa ini dapt diidentifikasi dengan mengamati reaksi dari gugus karbonil. Aldehyd mempunyai paling sedikit satu atom hidrogen melekat pada satu gugus karbonil. Gugus lainnya dapat berupa gugus hidrogen, alkil atau aril

Senyawa ini mempunyai gugus karbonil:

                             C = O

Gugus ini juga dimiliki oleh golongan senyawa asam karboksilat, ester, dan turunan lainnya.

Reaksi-reaksi penting dari gugus karbonil

Atom karbon yang sedikit bermuatan positif pada gugus karbonil bisa diserang oleh nukleofil. Nukleofil merupakan sebuah ion bermuatan negatif (misalnya, ion sianida, CN^-), atau bagian yang bermuatan negatif dari sebuah molekul (misalnya, pasangan elektron bebas pada sebuah atom nitrogen dalam molekul amonia NH₃).

Selama reaksi berlangsung, ikatan rangkap C=O terputus. Efek murni dari pemutusan ikatan ini adalah bahwa gugus karbonil akan mengalami reaksi adisi, seringkali diikuti dengan hilangnya sebuah molekul air. Ini menghasilkan reaksi yang dikenal sebagai adisi-eliminasi atau kondensasi. Dalam pembahasan tentang aldehid dan keton anda akan menemukan banyak contoh reaksi adisi sederhana dan reaksi adisi-eliminasi.

Aldehid dan keton mengandung sebuah gugus karbonil. Ini berarti bahwa reaksi keduanya sangat mirip jika ditinjau berdasarkan gugus karbonilnya.

AMINA

Amina dapat dianggap sebagai turunan dari amonia dengan mengganti satu, dua atau tiga hidrogen dari amonia dengan gugus organik. Senyawa ini mempunyai gugus sebagai beriku: RNH_2. Senyawa organik bersifat basa lemah, dibanding air lebih basa.Jumlah unsur C kecil sangat mudah larut dalam air.
Penting amina meliputi asam amino, biogenik amina, trimetilamina, dan anilina, lihat Kategori: Amina untuk daftar amina. Turunan amonia anorganik juga disebut amina, seperti chloramine (NClH _2).

Senyawa dengan atom nitrogen yang melekat pada sebuah karbonil dari struktur RC (= O) ₂ NR disebut Amida dan memiliki sifat kimia yang berbeda dari amine.

Sebuah amina aromatik adalah amina dengan aromatik substituen - yaitu - N H _2, - N H - atau nitrogen grup (s) yang melekat pada sebuah hidrokarbon aromatik, struktur yang biasanya mengandung satu atau lebih cincin benzena. Anilina adalah contoh sederhana.

Aromatik amine, ketika terprotonasi, biasanya memiliki pKa lebih rendah's (adalah lebih asam) daripada partisi non-aromatik analog. Hal ini disebabkan oleh delocalization dari pasangan elektron dari nitrogen ke dalam ring.

ASAM KARBOKSILAT

Senyawa ini mempunyai gugus sebagai berikut :

                                         O

                                         C

                             R                      OH

Asam karboksilat dapat dideteksi dengan melarutkannya dalam larutan sodiumhydroxide dan sodium bicarbonate.

Sodium bicarbonate test:

RCOOH + NaHCO₃                                             RCOONa⁺ + H₂CO₃

                          H₂CO₃                                                          CO₂ + H₂O

                                                     Gas / gelembung

           

II.2 Sifat-sifat Bahan

Sifat-sifat fisik

Titik didih

Aldehid sederhana seperti metanal memiliki wujud gas (titik didih -21°C), dan etanal memiliki titik didih +21°C. Ini berarti bahwa etanal akan mendidih pada suhu yang mendekati suhu kamar.

Aladehid dan keton lainnya berwujud cair, dengan titik didih yang semakin meningkat apabila molekul semakin besar.

Besarnya titik didih dikendalikan oleh kekuatan gaya-gaya antar-molekul.

Gaya dispersi van der Waals

Gaya tarik ini menjadi lebih kuat apabila molekul menjadi lebih panjang dan memiliki lebih banyak elektron. Peningkatan gaya tarik ini akan meningkatkan ukuran dipol-dipol temporer yang terbentuk. Inilah sebabnya mengapa titik didih meningkat apabila jumlah atom karbon dalam rantai juga meningkat – baik pada aldehid maupun pada keton.

Gaya tarik dipol-dipol van der Waals

Aldehid dan keton adalah molekul polar karena adanya ikatan rangkap C=O. Seperti halnya gaya-gaya dispersi, juga akan ada gaya tarik antara dipol-dipol permanen pada molekul-molekul yang berdekatan.

Ini berarti bahwa titik didih akan menjadi lebih tinggi dibanding titik didih hidrokarbon yang berukuran sama – yang mana hanya memiliki gaya dispersi.

Mari kita membandingkan titik didih dari tiga senyawa hidrokarbon yang memiliki besar molekul yang mirip. Ketiga senyawa ini memiliki panjang rantai yang sama, dan jumlah elektronnya juga mirip (walaupun tidak identik).

molekul	tipe	titik didih (°C)
CH3CH2CH3	alkana	-42
CH3CHO	aldehid	+21
CH3CH2OH	alkohol	+78

Pada tabel di atas kita bisa melihat bahwa aldehid (yang memiliki gaya tarik dipol-dipol dan gaya tarik dispersi) memiliki titik didih yang lebih tinggi dari alkana berukuran sebanding yang hanya memiliki gaya dispersi.

Akan tetapi, titik didih aldehid lebih rendah dari titik didih alkohol. Pada alkohol, terdapat ikatan hidrogen ditambah dengan dua jenis gaya-tarik antar molekul lainnya (gaya-tarik dipol-dipol dan gaya-tarik dispersi).

Walaupun aldehid dan keton merupakan molekul yang sangat polar, namun keduanya tidak memiliki atom hidrogen yang terikat langsung pada oksigen, sehingga tidak bisa membentuk ikatan hidrogen sesamanya.

Kelarutan dalam air

Aldehid dan keton yang kecil dapat larut secara bebas dalam air tetapi kelarutannya berkurang seiring dengan pertambahan panjang rantai. Sebagai contoh, metanal, etanal dan propanon – yang merupakan aldehid dan keton berukuran kecil – dapat bercampur dengan air pada semua perbandingan volume.

Alasan mengapa aldehid dan keton yang kecil dapat larut dalam air adalah bahwa walaupun aldehid dan keton tidak bisa saling berikatan hidrogen sesamanya, namun keduanya bisa berikatan hidrogen dengan molekul air.

Salah satu dari atom hidrogen yang sedikit bermuatan positif dalam sebuah molekul air bisa tertarik dengan baik ke salah satu pasangan elektron bebas pada atom oksigen dari sebuah aldehid atau keton untuk membentuk sebuah ikatan hidrogen.

Tentunya juga terdapat gaya dispersi dan gaya tarik dipol-dipol antara aldehid atau keton dengan molekul air.

Pembentukan gaya-gaya tarik ini melepaskan energi yang membantu menyuplai energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul air dan aldehid atau keton satu sama lain sebelum bisa bercampur.

Apabila panjang rantai meningkat, maka “ekor-ekor” hidrokarbon dari molekul-molekul (semua hidrokarbon sedikit menjauh dari gugus karbonil) mulai mengalami proses di atas.

Dengan menekan diri diantara molekul-molekul air, ekor-ekor hidrokarbon tersebut memutus ikatan hidrogen yang relatif kuat antara molekul-molekul air tanpa menggantinya dengan ikatan yang serupa. Ini menjadi proses yang tidak bermanfaat dari segi energi, sehingga kelarutan berkurang

AMINA

Sifat fisika amina:

·         Kebanyakan amina bersifat Basa

·         Dalam bentuk larutan,bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena  mampu menjadi zwitter-ion

·      Suku-suku rendah berbentuk gas

·      Tak berwarana, berbau amonia, berbau ikan

·      Kelarutan dalam air berkurang dengan naiknya BM

ASAM KARBOKSILAT

asam karboksilat mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1.a)Asam alkanoat yang mengandung C1 sampai C4 berbentuk cairan encer dan larut sempurna dalam air

b)Asam alkanoat dengan atom C5 sampai C9 berbentuk cairan kental sedikit larut dalam air

c)Asam alkanoat suku tinggi dengan C10 atau lebih berbentuk padatan yang sukar larut dalam air

2.Titik didih asam alkanoat yang memiliki jumlah atom C yang sama

3.Asam alkanoat pada umumnya merupakan asam lemah .Semakin panjang rantai karbonnya semakin lemah sifat asamnya.

Contoh:

HCOOH Ka=1,0 . 10^-4

CH₃COOH Ka=1,8 . 10^-5

CH₃CH₂COOH Ka=1,3 . 10^-5

4.Asam alkanoat dapat bereaksi dengan basa menghasilkan garam.Reaksi ini disebut reaksi penetralan.

a) CH₃COOH+NaOH             CH₃COONa+H₂O

   (Asam Etanoat Natrium Etanoat)

5.Asam alkanoat dapat bereaksi dengan alcohol menghasilkan senyawa ester.Reaksi ini dikenal dengan Esterifikasi.

a) CH₃COOH+CH₃-OH                    CH₃COOHCH₃+  H₂O

(Hart, Harold.1990.Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat.Erlangga:Jakarta.)

(Petunjuk Praktikum Kimia Organik Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri, UPN “Veteran” JATIM.)

(http://en.wikipedia.org/wiki/Aromatic_amine)

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

III.1 Bahan-bahan yang digunakan:

1. 1ml larutan Tollens A.
2. 1ml larutan Tollens B (NaOH 10%).
3. Larutan amonia yang telah diencerkan dengan aquadest.
4. Cairan Aldehyd.
5. 5ml Aquadest
6. Sodium hydroxide 10% (NaOH 10%)
7. Larutan KI + I₂
8. Cairan amina (Aniline)
9. Larutan KOH 10%
10. Larutan asam oksalat
11. Larutan asam formiat
12. Larutan sodium bicarbonat 5%
13. H₂SO₄
14. Larutan p-naptnl
15. NaNO₂ 10%
16. AgNO₇
17. Asam acetad
18. Na₂CO₇

III.2 Alat-alat yang digunakan:

1. Tabung reaksi
2. Gelas ukur
3. Pipet tetes
4. Penjepit
5. Beaker glass
6. Steam Bath
7. Neraca analitik
8. Labu ukur
9. Termometer
10. Spatula

III.3 Gambar dam susunan alat

III.4 Prosedur Percobaan:

IDENTIFIKASI ALDEHYD DAN KETON

1.      Tollens test

Reagen harus disediakan ebelumdigunakan. Untuk menyediakan reagen, campurkan 1ml larutan. Tollens A dengan 1ml larutan tollens B (NaOH 10 %). Endapan perak oksida akan terbentuk. Tambahkan kira0-kira 10 % larutan amonia secara perlahan-lahan kedalam campuran untuk melarutkan perak oksida. Reagen yang telah disiapkan dapat digunakan seketika untuk membuktikan suatu identifikasi. Ambil beberapa tetes cairan aldehyd, tambahkan larutan ini kedalam tabung reaksi yang berisi 2-3ml reagen. Kemudian kocok larutan. Jika didalam tabung reaksi terbentuk cermin perak maka identifikasi tersebut perlu memeanaskan tabung reaksi kedalm air hangat.

2.      Iodoform test

Dengan menggunakan pipet Pasteur, tambahkan 4teets cairan yang tersedia kedalam tabung reaksi yang besar, 5ml aquadest dan 1ml sodium hydroxid 10%. Ambil setetes demi setetes iodine dari larutan KI kedalam larutan didalam tabung reaksi, kocok tabung reaksi setelah penambahan larutan. Selama penambahan akan mengakibatkan warna pelarut dari iodine akan hilang dengan cepat. Dalam beberapa hal, kocoklah tabung reaksi dengan kuat hingga warna dari larutan hilang dan kemudian berubah menjadi warna kuning muda. Selain itu perlu juga dilakukan sedikit pemanasan terhadap larutan didalm penangas air pada suhu 60^o C. Untuk membantu menghilangkan warna dari larutan, sekali lagi kocok tabung reaksi dengan kuat setelah dilakukan pemansan.

Setelah warna dari larutan hilang sempurna, kemudian tambahkan aquadest kedalam tabung reaksi. Dan kocoklah dengan kuat. Diamkan tabung reaksi tersebut dalam waktu 5menit. Endapan kuning dari Iodoform akan terbentuk jika cairan yang tersedia adalah methyl keton atau campuran yang mudah teroksidasi menjadi methyl keton juga akan mengalami hilangnya warna, tetapi tidak akan membentuk endapan. Untuk membuktikan bahwa  endapan kuning adlah iodoform maka kita harus mengeringkan dan menentukan titik leleh dari endapan tersebut, dimana titik leleh dari iodoform adalah 119^o-121^o C.

3.      2-4 DINITROPHENYLHIDRAZINE

Masukkanlah 1teets cairan yang btersedia kedalam suatu tabung reaksi dan tambahkan 1ml reagen 2-4 dinitrophenilhydrazine. Jika campuran tersebut membentuk suatu padatan, larutkan kira-kira 10mg padatan dengan sedikit etyhanol 95% atau bis ( 2-etoxyethyl) ether sebelum ditambahkan reagen. Kocok campuran tersebut dengan kuat. Beberapa aldehyde dan keton dapat menghasilkan endapan berwarna kuning kemerah-merahan dalam waktu yang singkat. Akan tetapi, beberapa campuran lain baru dapat membnetuk endapan dalam waaktu lebih dari 5 menit, atau dapat juga dengan menggunakan pemanasan ringan untuk membentuk endapan. Endapan ini menunjukkan adanya aldehyde dan keton.

Campuran yang diidentifikasi :

Lakukan pengujian terhadap:

1.Cyclohexanone

2.Benzaldehyde

3.Benzophenone

Reagen

Larutkan 3gram 2-4 dinitrophenylhidrazine kedlam 15 ml H₂SO₄ . Campurkan 20mlaquadest dan 70ml ethanol 95% kedalam beaker. Dengan pengadukan yang kuat, secara perlahan-lahan tambahkan larutan 2-4 dinitrophenilhydrazine kedlam campuarn ethanol. Setelah tercampur sempurna, kemudian saring larutan tersebut dengan menggunakan penyaring ir suling.

4.      ASAM KROMAT

Ambil beberapa ml cairan, tambahkan beberapa tetes reagen asam khromat dengan cara dikocok. Untuk pembuktian dapat ditunjukkan dengan trebentuknya endapan berwarna hijau dan warna orange dari reagen akan menghilang. Dengan menggunakan aldehyde aliphatic RCHO, larutan menjadi keruh dalam waktu 5detik dan endapan trebentuk dalam waktu 30detik. Dengan aldehyd aromatic, Ar CHO pada umumnya membutuhkan waktu yang lebih lama. Untuk identifikasi yang negatif, biasanya tidak membentuk endapan. Dalam beberapa hal dapat terbentuk endapan tetapi larutan yang dihasilkan berwarna orange. Didalam melakukan identifikasi, kita harus yakin apabila aceton digunakan sebagai pelarut tidak akan dapat membuktikan adanya aldehyde dan keton dengan menggunakan reagen asam khromat. Tambahkan beberapa tetes reagen asam khromat kedalam suatu tabung reaksi yang didalamnya terdpat sedikit reagen aceton. Diamkan campuran tersebut selama 3-5menit. Apabila tidak ada reaksi yang terjadi dalam waktu tersebut, maka aceton cukup murni untuk digunakan sebagai pelarut dalam identifikasi. Jika identifikasi terbukti, coba ke botol aceton yang lain atau murnikan beberapa acetondari aklium permanganat.

CAMPURAN YANG DIIDENTIFIKASI:

Lakukan pengujian terhadap:

1.      Benzaldehyde

2.      Butanal

3.      Cyclohexanone

REAGEN

Larutkan 1gram CrO₃ kedalam 1ml H₂SO₄, kemudian tambahkan dengan 3ml aquadest dengan perlahan-lahan.

IDENTIFIKASI AMINA

1.      Hinsberg Test

Tampatkan 1ml cairan amina, tambahkan 0,2 gram p-toulena sulfonyl chloride atau benzena sulfonyl chloride dan 5ml larutan KOH 10% didalm tabung reaksi. Tutup tabung reaksi dengan rapat dan kocoklah selama 3-5 menit, kemudian buka tutupnya dan panaskan tabung reaksi dengan steam bath selama 1menit sambil dikocok. Dinginkan larutan dan amati dengan kertas pH yang bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya amina. Jika tidak terdapatkandungan amina didalm tabung reaksi tersebut, maka tambahkan KOH sampai terbentuk endapan. Kemudian tambahkan dengan 5ml aquadest dan kocoklah larutan tersebut. Jika endapan tidak terlarut maka sulfonamide dimungkinkan telah terbentuk mengandung 2-amina.

2.      Asam nitrat test

Larutakan 0,1 gr amina dalam 2 ml aquadest dan tambahkan 8tetes H₂SO₄. Gunakan tabung reaksi yang berukuran besar. Dinginkan larutan tersebut pada suhu 5^oC dalam ice bath. Lakukan pendinginan terhadap 2ml larutan sodium nitrat 10% dalam tabung reaksi yang lain. Dalam tabung reaksi ketiga, siapkan larutan dari 0,1 gr -naphtol dalam 2ml cairan sodium hydroxide dan masukkan kedalam ice bath untuk didinginkan. Tambahkan larutan sodium nitrit setetes demi setetes sambil dikocok kedalam larutan amina.

Amati gelembung-gelembung gas nitrogen. Lakukan dengan hati-hati sehingga tidak mengganggu proses perubahan atau hilangnya warna coklat dari gas nitrogen. Perubahan terhadap gas yang terjadi pada suhu 5^oC dapat menunjukkan adanya amina primer(aliphatic

), RNH₂. Terbentuknya cairan yang menyerupei minyak yang berwarna kuning atau endapan kuning dapat membuktikan adanya amina sekunder, R₂NH. Amina yang lain yang tentunya berupa amina tersier tidak dapat bereksi atau dapat dikategorikan kedalam golongan amina sekunder. Apabila perubahan yang terjadi terhadap gas sangatlah minim pada suhu 5⁰C, maka diamkan sebentar dan panaskan secra perlahan-lahan hingga mencapai suhu kamar.

Gelembung yang terbentuk pada suhu kamar dapat menunjukkan senyawa asli yang bisa kita sebut dengan amina primer (aromatik), ArNH_2. Ambil bekas larutan tersebut dan tambahkan seteets demi seteets larutan β- naphtol. Jika terbentuk endapan merah, maka kita dapat membuktikan bahwa cairan yang tersedia tersebut adalah amina primer (aromatik ), ArNH_2.

3.      pH dari larutan

Jika campuran tersebut larut dalam air, siapkan larutan tersebut dan amati pHnya dengan menggunakan kertas pH. Jika cairan tersebut berupa amina maka dapat dibuktikan dengan pH yang tinggi. Apabiala campuran tersebut tidak larut dalam air maka dapat dilarutkan terlebih dahulu dalam ethanol air atu 2-dimethoxy-etane.

4.      ACETYL CHGLORIDE

Amina dapat digunakan untuk membuktikan adanya acetyl chloride. Identifikasi ini dapat diuraikan dengan percobaan pada alkohol. Jika campuran ini dapt dinetralkan dengan air,maka amina primer dan sekunder dapat menghasilkan acetamide padat, sedangkan amina tersier tidak dapat menghasilkan padatan saama sekali.

IDENTIFIKASI ASAM KARBOKSILAT

1.      Sodium Bicarbonat Test

Larutkan sedikit campuran yang tersedia kadalam larutan sodium bicarbonat 5%. Amati larutan tersebut, jika campuran tersebut bersifat asam, maka akan terbantuk gelembung – gelembung CO₂.

RCOOH + NaHCO₃                  RCOO^-Na⁺ + H₂CO₃

               H₂CO₃                                                             CO₂  + H₂O

                                                Gas / gelembung

2.      pH dari larutan

Apabila campuran tersebut dapat larut dalam air, siapkan larutan dan kemudian amati pHnya dengan menggunakan kertas pH. Jika campuran tersebut bersifat asam maka harga pHnya kecil. Jika campuran tersebut tidak dapat larut dalam air, maka dapat dilarutkan terlebih dahulu didalam ethanol (atau methanol) dan air.Pertama-tama tambahkan campuran tersebut kedalam alkohol dan kemudian tambahakan aquadest hingga larutan menjadi keruh. Selanjutnya tambahkan kedalam larutan tersebut setetes demi setetes alkohol dan amati pHnya dengan menggunakan kertas pH.