Buku Penuntun Praktikum Kimia Organik
advertisement
1 DESTILASI SEDERHANA I. Tujuan 1. Mengenal beberapa cara destilasi. 2. Mengerti prinsip masing-masing destilasi. 3. Memahami kegunaan masing-masing destilasi. II. Teori Singkat Destilasi atau penyulingan adalah suatu proses penguapan suatu cairan dan kondensasi kembali uap yang terjadi. Jadi alat destilasi paling sederhana terdiri dari sistem pemanasan untuk menguapkan cairan yang dirangkai dengan sistem pendinginan untuk mengkondensasi uap yang terjadi pada proses pemanasan. Tergantung tujuan penggunaan proses destilasi, Dewasa ini dikenal bermacam-macam destilasi, yaitu: A. Destilasi sederhana Alat destilasi sederhana merupakan alat standar yang terdiri dari labu destilasi sebagai tempat memanaskan cairan, termometer untuk mengukur temperatur, pendingin untuk mendapatkan cairan kembali, serta bejana untuk menampung cairan yang keluar dari pendingin. Destilasi sederhana digunakan untuk menentukan titik didih suatu cairan dan juga dapat digunakan untuk memurnikan zat cair dari pengotor yang terlarut dan mempunyai titik didih yang sangat berbeda dengan cairan yang akan dimurnikan. Seperti gula garam logam dan lain-lain. Dalam menentukan titik didih, hal yang harus diperhatikan adalah: Cara meletakkan termometer. Titik didih adalah temperatur dimana terjadi keseimbangan uap dengan cairan. Oleh karena itu, ujung air raksa dari termometer, harus diletakkan tepat ditempat terjadinya kesetimbangan tersebut yaitu dipersimpangan yang menuju pendingin. Koreksi termometer. Untuk zat yang sama, bila digunakan termometer yang berbeda, ada kemungkinan menunjukkan titik didih yang berbeda pula. Dalam hal ini, kesalahan berarti disebabkan oleh kesalahan termometer. Bila harga titik didih akan digunakan sebagai karakterisasi zat dengan cara membandingkan harga titik didih yang diperoleh dengan harga pada referensi, maka kesalahan termometer ini akan berakibat kesalahan Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 2 interpretasi zat yang dianalisis. Untuk menghindari kesalahan ini, maka sebelum digunakan, sebaiknya dilakukan kalibrasi terhadap termometer yang akan dipakai. Koreksi terhadap tekanan dan temperatur ruang. Sebelum membandingkan harga titik didih dengan literatur, terlebih dahulu harus dikoreksi terhadap suhu dan tekanan ruang pada saat pengukuran dilakukan Seperti diketahui, titik didih suatu zat cair, tergantung tekanan atmosfir. Sedangkan harga yang tercantum dalam literatur, umumnya adalah harga standar (250 1 atm). B. Destilasi uap Destilasi uap biasa digunakan dalam proses isolasi minyak atsiri dari alam. Pada destilasi uap, uap air yang berasal dari pembangkit uap, dilewatkan pada bahan yang mengandung minyak. Minyak atsiri tidak bercampur dengan air, tetapi masing-masing zat mempunyai tekanan uap parsial. Ini berarti setelah uap air kontak dengan permukaan bahan, pada uap air akan terkandung sejumlah uap minyak. Selanjutnya, campuran uap ini akan terkondensasi bersama sebagai destilat. Destilat yang ditampung terdiri dari air dan minyak yang tidak saling larut. Dengan cara ini, dimungkinkan memperoleh destilat minyak tanpa terlebih dahulu mengalami penguapan pada titik didih normalnya. C. Destilasi Bertingkat Destilasi bertingkat digunakan untuk memisahkan campuran yang mempunyai perbedaan titik didih kecil. Alat destilasi bertingkat sama dengan destilasi sederhana, ditambah kolom fraksinasi. Kolom fraksinasi berfungsi memperpanjang jalan uap menuju tempat terjadinya kondensasi. Apabila pada penguapan dari labu destilasi ada kemungkinan uap mengandung lebih dari satu komponen, maka selama melewati kolom fraksinasi, komponen dengan titik didih tinggi akan mencair dan turun kembali ke labu destilasi. Sedangkan komponen dengan titik didih rendah, akan terus naik menuju tempat terjadinya kondensasi. (Dalam kolom fraksinasi, uap akan berbenturan dengan dinding kolom, dan terjadi transfer energi). D. Destilasi Vakum Destilasi ini digunakan untuk mendestilasi senyawa-senyawa yang bila dipanaskan pada titik didih normalnya dapat rusak atau terurai. Dengan menurunkan tekanan, maka Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 3 titik didih komponen akan turun dibawah titik didih normalnya, sehingga pada proses destilasi, zat tidak rusak. III. Alat dan Bahan Alat Bahan 1. Termometer 1. Aquades 2. Alat destilasi lengkap 2. Alkohol 3. Labu erlenmeyer 3. Pelarut organik/Etanol/Aseton 4. Gelas kimia besar 4. CuSO4 5. Tabung reaksi 5. Es batu, garam dapur 6. Pemanas/Heating mantle 6. Kertas saring IV. Prosedur Kerja Kalibrasi termometer a) Kalibrasi titik nol Siapkan gelas kimia berisi es dan garam dapur. Masukkan akuades ke dalam tabung reaksi. Celupkan termometer ke dalam tabung tersebut. Masukkan tabung reaksi ke dalam gelas kimia berisi es. Amati temperatur pada saat air mulai membeku sampai semua air membeku. Ulangi lima kali dan gunakan haga rata-rata untuk perhitungan. b) Kalibrasi titik seratus Pasang alat destilasi sederhana. Gunakan termometer yang akan dikalibrasi. Masukkan sejumlah aquades ke dalam labu destilasi, tambahkan batu didih, panaskan! Catat suhu pada saat tetesan destilat mulai keluar. Amati suhu selama tiga menit. Catat apakah terjadi perubahan suhu! Ukur tekanan dan suhu ruang pada waktu anda melakukan percobaan. Lakukan koreksi titik didih terhadap tekanan menggunakan rumus : Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 4 c) Destilasi Sederhana o Ganti akuades yang digunakan pada percobaan B dengan pelarut organik yang disediakan. o Lakukan destilasi dan catat temperatur pada waktu destilat mulai keluar. o Gunakan faktor koreksi termometer (dari percobaan A dan B) untuk menghitung berapa sebenarnya temperatur yang ditunjuk termometer anda dan bandingkan dengan literatur untuk pelarut yang sama. o Ganti isi labu dengan campuran air ditambah alkohol. o Lakukan destilasi! o Uji kemurnian alkohol yang diperoleh (apa kesimpulan anda)! Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 5 PEMURNIAN SENYAWA ORGANIK BERWUJUD KRISTAL I. Tujuan 1. Memahami teknik pemurnian senyawa organik berbentuk kristal. 2. Mempelajari pengaruh pelarut pada rekristalisasi. 3. Mempelajari cara menentukan kemurnian senyawa organik berbentuk kristal. II. Teori Singkat Senyawa organik yang kita peroleh baik sebagai hasil isolasi dari bahan alam maupun sebagai hasil sintesis, jarang dalam keadaan murni tetapi selalu dalam bentuk tercampur dengan pengotornya. Jika senyawa dalam bentuk padat perlu dimurnikan dengan proses yang disebut rekristalisasi. Landasan rekristalisasi adalah meningkatnya kelarutan dengan peningkatan suhu, dan karena perbedaan kelarutan dengan pelarut tertentu antara pengotor dengan senyawa yang akan dimurnikan. Keberhasilan proses kristalisasi sangat ditentukan oleh penggunaan pelarut yang cocok. Kriteria pelarut yang dapat digunakan untuk rekristalisasi suatu zat antara lain : a. Melarutkan sedikit pada suhu dingin dan melarutkan dengan jumlah banyak pada suhu yang lebih tinggi. b. Tidak bereaksi dengan zat yang akan dimurnikan. c. Mudah melarutkan pengotor pada suhu rendah, atau sama sekali tidak melarutkan baik pada suhu rendah maupun suhu tinggi. d. Mudah dipisahkan dari produk utama (zat yang akan dimurnikan). e. Mudah didapat. Dalam proses kristalisasi, kadang-kadang kita perlu menambahkan zat aktif permukaan untuk menyerap pengotor dalam bentuk zat warna. Tapi jangan menggunakannya terlalu banyak, karena akan dapat menyerap senyawanya sendiri. Setelah proses kristalisasi selesai, kita perlu menguji kemurnian hasil. Uji kemurnian zat organik dalam bentuk padat biasanya dengan mengukur titik leleh. Titik leleh senyawa murni mempunyai rentangan harga yang besar. Disamping itu, harga titik leleh juga dapat digunakan untuk membantu dalam identifikasi awal suatu senyawa, dengan cara membandingkan harga titik leleh yang didapat dengan titik leleh dari literatur. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 6 III. Alat dan Bahan Alat 1. Tabung reaksi 2. Gelas kimia 250 mL 3. Pengaduk kaca 4. Lampu spirtus 5. Kaki tiga Bahan 1. Aquades 2. Alkohol 3. Asetamida 4. Asam Benzoat 6. Kasa asbes 7. Melting point apparatus 8. Erlenmeyer 9. Corong IV. Prosedur Kerja Timbang 3 gram asam benzoat. Kemudian masukkan zat campuran tersebut ke dalam erlenmeyer yang bersih. Masukkan 200 mL akuades/etanol ke dalam labu erlenmeyer yang berisi zat campuran. Panaskan sampai larut (sambil memanaskan, tambahkan norit secukupnya) Tambahkan kembali 50 mL aquadest/etanol ke dalam erlenmeyer, panaskan. Saring larutan, apabila mengkristal di kertas saring siram dengan air panas. Dinginkan filtrate hingga terbentuk Kristal. Setelah dingin, saring kristal dengan corong buchner. Keringkan kristal dalam oven. Timbang kristal yang didapat. Data yang dibahas: Berat asam benzoat awal : ....... Berat kertas saring awal : ........ Berat asam benzoat hasil : (berat hasil pengeringan – berat kertas saring awal) % Perolehan hasil asam benzoat : berta hasil/berat awal x 100% Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 7 PENGENALAN GUGUS FUNGSI I. Tujuan 1. Mahasiswa dapat mengenal perbedaan golongan senyawa organik berdasarkan gugus fungsinya. 2. Mahasiswa dapat membandingkan sifat fisik dan kimia dari beberapa golongan senyawa organik. 3. Mahasiswa dapat menentukan golongan senyawa organik berdasarkan reaksi-reaksi identifikasi gugus fungsi. II. Teori Singkat Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 8 Hidrokarbon Hidrokarbon adalah senyawaan organik yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen. Dua sumber utama hidrokarbon adalah minyak bumi termasuk gas alam dan batu bara. Minyak bumi merupakan campuran senyawa kompleks, terutama dari golongan hidrokarbon alifatik. Hidrokarbon aromatik terutama diperoleh dari batubara. Hidrokarbon alifatik terdiri dari alkana, alkena dan alkuna berdasarkan ketidakjenuhan ikatannya. Pada percobaan kali ini anda akan membedakan alkana dari alkena berdasarkan reaksinya. Senyawa hidrokarbon aromatik walaupun mempunyai ketidakjenuhan, tetapi bersifat stabil (mengapa?). Anda dapat membuktikan kestabilan ini dengan cara membandingkan reaksi antara alkena dengan aromatik ini. Alkohol Metanol merupakan golongan alkohol yang paling sederhana. Etanol adalah golongan alkohol yang paling sering dikenal sebagai antiseptik, pelarut, juga pengawet. Etanol larut dalam air dengan segala perbandingan. Pencampuran 52 mL etanol dengan 48 mL air akan menghasilkan total volume 96,3 mL. Berdasarkan struktur kerangka karbonnya, alkohol dibagi menjadi alkohol primer, sekunder dan tersier. Kereaktifan masing-masing alkohol terhadap pereaksi tertentu sangat berbeda. Sehingga kita dapat menentukan apakah suatu alkohol masuk dalam kelompok primer, sekunder atau tersier dengan jalan mengamati kereaktifan terhadap pereaksi tertentu misalnya reaksi oksidasi. Fenol Ditinjau dari strukturnya, fenol mirip dengan alkohol, tetapi sifatnya sangat berbeda. Fenol tidak menjalani reaksi dehidrasi menjadi alkena, sedangkan alkohol dapat. Fenol tidak dapat dioksidasi menjadi aldehid atau keton, sedangkan alkohol dapat (mengapa?). Fenol sebenarnya merupakan nama sekelompok senyawa yang memiliki gugus OH yang terikat langsung pada cincin aromatik. Tetapi nama fenol juga dipakai untuk senyawa yang paling sederhana. Fenol bersifat sebagai asam lemah, sehingga dengan basa kuat dapat menghasilkan garam. Fenomena ini dapat anda gunakan untuk membedakan fenol dari alkohol. Reaksi identifikasi yang khas untuk fenol adalah feriklorida yang akan memberikan warna. Warna yang terjadi tergantung jenis fenol yang digunakan. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 9 Asam Karboksilat Asam karboksilat adalah asam lemah, artinya dalam air sedikit mengurai menghasilkan H+ dan anion karboksilat. Asam karboksilat yang paling sering dijumpai sehari-hari adalah asam asetat. Asam asetat murni pada suhu 16,60 C akan membeku menjadi kristal yang disebut juga cuka es. Selain asam asetat, di alam dijumpai juga asam formiat atau asam semut (mengapa disebut asam semut?). Asam format mudah dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, dan mudah mereduksi kalium permanganat. Turunan asam karboksilat adalah golongan ester. Ciri khas dari ester adalah baunya yang harum. Pengesteran asam karboksilat dengan alkohol adalah reaksi yang dapat balik. Uji kelarutan Kelarutan senyawa organik dalam berbagai pereaksi merupakan sifat yang penting. Senyawa polar akan larut dalam pelarut polar, sebaliknya senyawa non polar akan larut dengan baik dalam pelarut non polar. Kepolaran suatu senyawa organik ditentukan oleh gugus fungsi dan rantai alkilnya. Untuk molekul kecil, gugus fungsi polar sangat menentukan kepolaran senyawa, tetapi untuk molekul besar, gugus fungsi polar tidak terlalu terpengaruh dibandingkan rantai alkil yang bersifat nonpolar. Sebagai contoh, etanol jauh lebih larut dalam air dibandingkan normal heksanol. Suatu senyawa yang bereaksi dengan pereaksi tertentu, dapat berubah sifat kelarutannya. Alkilamina yang tidak larut dalam air akan bereaksi dengan asam membentuk garam alkil amonium yang larut dalam air. Uji kelarutan merupakan uji awal dalam mengelompokkan senyawa organik. Pengelompokkan ini sebagai dasar bagi beberapa uji khas untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang ada. Yang paling mudah adalah membagi senyawa organik menjadi dua kelompok besar menurut kelarutan dalam air. Selanjutnya dibagi lagi berdasarkan kelarutan dalam pelarut lain. Suatu bagan pemisahan yang didasarkan pada kelarutan dalam pereaksi tertentu dilukiskan dalam skema dibawah ini. III. Alat dan Bahan Alat 1. Tabung reaksi 2. Pipet tetes 3. Rak tabung Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 10 Bahan 1. Aquades 13. Asam sulfat 2. Sikloheksana 14. Kalsium dikromat 3. Sikloheksen 15. Fenol 4. CCl4 16. NaOH 5. Bromium 17. Feriklorida 6. KMnO4 18. Asam format 7. Toluene 19. NH4OH 8. Etanol 20. AgNO3 9. Benzene 21. Asam asetat 10. Asam nitrat 22. Formaldehida 11. Asetaldehida 23. Benzophenon 12. Aseton 24. Ethyl Methyl Keton IV. Prosedur Kerja A. Hidrokarbon 1. Sifat fisik hidrokarbon Masukkan 10 tetes sikloheksana dan toluene dalam tabung reaksi yang bersih dan kering. Tambahkan 10 tetes air ke dalam masing-masing tabung, kocok dan perhatikan apakah hidrokarbon larut dalam air! Ulangi percobaan di atas tetapi air diganti dengan CCl4 2. Reaksi dengan brom Masukkan 10 tetes sikloheksana dan sikloheksena masing-masing dalam 2 tabung reaksi yang kering dan bersih. Tambahkan 2 tetes larutan brom dalam CCl4. Amati bila terjadi reaksi. 3. Reaksi dengan KMnO4 Larutkan 6 tetes sikloheksana, sikloheksena, dan toluene dalam 2 mL etil alcohol dalam tabung reaksi terpisah. Tambahkan 2 tetes larutan KMnO4 2%. Catat perubahan yang terjadi pada masing-masing tabung! B. Benzene Campurkan ke dalam tabung reaksi kering kira-kira 1 mL HNO3 pekat dengan 2 mL H2SO4 pekat (kerjakan dalam lemari asam). Dinginkan tabung di bawah air kran. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 11 Tambahkan 1 mL benzene, kocok betul sambil terus didinginkan. Campuran dituangkan ke dalam gelas piala berisi air. Minyak kuning yang kental akan mengendap pada dasar gelas dan mempunyai bau yang khas. Tulis persamaan reaksi dan tentukan senyawa apa yang mengendap tersebut! C. Alkohol Tambahkan beberapa tetes etanol ke dalam air. Catat kelarutannya dalam air! Tambahkan beberapa tetes asam sulfat dan sedikit kalsium dikromat, panaskan! Catat perubahan yang terjadi dan tuliskan reaksinya! Perhatikan juga bau yang timbul! D. Aldehid dan Keton 1) Masukkan 1 mL larutan AgNO3 5% ke dalam tabung reaksi. 2) Tambahkan 1 tetes larutan NaOH 10% dan kocok hingga homogen. 3) Tambahkan ke dalam campuran tersebut larutan encer NH4OH hingga endapan AgOH melarut (hindari penggunaan larutan ammonia berlebihan). 4) Tambahkan + 2 tetes larutan yang akan diuji ke dalam campuran diatas. 5) Tabung tersebut dikocok dan dibiarkan selama 10 menit. 6) Jika reaksi tidak terjadi dalam waktu 10 menit, panaskan tabung reaksi dalam di atas penangas air selama 5 menit. 7) Reaksi positif akan ditunjukkan dengan terbentuknya cermin perak pada dinding metalik. E. Fenol 1) Catat bau yang khas dari senyawa ini! 2) Ke dalam 2 mL air dalam tabung reaksi tambahkan sedikit demi sedikit Kristal fenol. Pada setiap penambahan dikocok dan diamati kelarutannya. Bila terbentuk larutan jenuh, panaskan dan kocok, amati kembali kelarutannya. Campuran ini dibagi dua. 3) Ke dalam tabung reaksi pertama tambahkan larutan NaOH tetes demi tetes. Amati setiap kali penambahan! 4) Ke dalam tabung reaksi yang lain tambahkan air sampai lapisan fenol melarut semua. Larutan ini juga dibagi dua. Pada bagian pertama tambahkan larutan feriklorida. Catat pengamatan anda! Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 12 5) Ke dalam bagian lain dari percobaan 4 tambahkan air brom, amati dan apa kesimpulan anda? F. Asam Karboksilat 1) Uji kelarutan asam format dalam air. Catat juga bau yang merangsang dari asam ini! 2) Ke dalam beberapa mL asam format tambahkan NH4OH secukupnya, sampai bila dikocok bau amoniak dapat kenali. Didihkan larutan ini 2-3 menit sehingga kelebihan amoniak hilang, tambahkan larutan AgNO3amati dan catat reaksi yang terjadi! 3) Tambahkan beberapa tetes asam format ke dalam beberapa mL larutan asam sulfat encer, lalu tambahkan kalium permanganate secukupnya, sehingga terbentuk warna merah jambu. 4) Lakukan percobaan 3 dengan mengganti asam format dengan asam asetat. Apa kesimpulan anda? UJI PENDAHULUAN KARBOHIDRAT DAN PROTEIN I. Tujuan a. Mahasiswa dapat mengidentifikasikan macam‐macam karbohidrat (mono‐, di‐, oligo‐, dan polisakarida) dengan cara mengamati reaksi‐reaksi spesifik untuk masing‐masing golongan. b. Mahasiswa dapat menidentifikasi protein dan asam‐asam amino pembangun protein. II. Teori Singkat Karbohidrat dan protein merupakan senyawa metabolit primer selain lemak yang banyak terdapat dalam jaringan tumbuhan dan hewan termasuk manusia. Struktur kimia karbohidrat mengandung karbon, hydrogen, dan oksigen dengan rumus molekul Cn(H2O)n. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 13 Berdasarkan strukturnya, karbohidrat dapat digolongkan dalam beberapa kelompok yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Karbohidrat dapat diisolasi dari bahan alam, dan hasil isolasi ini dapat diidentifikasi dengan reaksi‐reaksi khusus untuk membuktikan adanya karbohidrat hasil isolasi tersebut. Selain untuk membuktikan adanya karbohidrat reaksi‐reaksi spesifik ini dapat juga membedakan karbohidrat berdasarkan golongannya. Demikian juga protein yang merupakan senyawa bermolekul besar yang dibangun oleh satuan‐satuan asam amino dengan struktur kimia mengandung gugus asam karboksilat dan gugus amina. Setiap asam amino berbeda mempunyai struktur kimia yang berbeda pula. Jika asam amino direaksikan dengan pereaksi tertentu (pengenal protein dan asam amino) dapat memberikan reaksi yang spesifik. Sehingga demikian hasil reaksi dengan pereaksi pengenal ini dapat digunakan untuk identifikasi dan mengetahui adanya protein atau asam amino dari bahan yang dianalisis. III. Alat dan Bahan Alat 一. Tabung reaksi (bersih dan kering) 一. Pipet tetes 一. Gelas kimia 一. Penangas air Bahan 一. Karbohidrat (glukosa, fruktosa, maltose, sukrosa, amilum) 一. Pereaksi Molish 一. Peraksi Bial 一. Pereaksi Benedict 一. Pereaksi Barfoed 一. Pereaksi Tollens 一. Pereaksi Fehling A 一. Pereaksi Fehling B 一. Pereaksi Seliwanof 一. Amil alkohol 一. Fenilhidrazin HCl 一. Natrium asetat 一. Aquades 一. Larutan protein (putih telur, glisin, fenil alanin, triptofan, dan tirosin) 一. Pereaksi Hopkin Cole 一. Pereaksi Millon 一. Larutan NaOH 10% Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 一. Larutan CuSO4 2% 一. HNO3 pekat 14 一. CuSO4 5% 一. H2SO4 pekat 一. Ninhidrin 0,2% IV. Prosedur Kerja A. Uji Karbohidrat a. Pengenalan Pati dengan Tes Molisch 1) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades dalam tabung reaksi lain sebagai kontrol. 2) Tambahkan 2 tetes pereaksi Molisch ke dalam masing‐masing tabung reaksi kemudian kocok hingga tercampur dengan baik. 3) Miringkan tabung reaksi, dan dengan hati‐hati tambahkan 1‐2 mL H2SO4 pekat ke dasar tabung reaksi dengan menggunakan pipet tetes. Amati dan catat perubahan warna di batas kedua lapisan cairan untuk masing‐masing tabung. Timbulnya warna ungu menandakan tes positif terhadap pati. b. Tes Bial (tes pentosa) 1) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades dalam tabung lain sebagai kontrol. 2) Tambahkan ke dalam masing‐masing tabung, 2 mL reagen Bial, kemudian panaskan perlahan‐lahan kedua tabung di atas penangas air sampai mendidih, kemudian dinginkan. Amati dan catat perubahan warna yang terjadi. Reaksi positif ditandai dengan terbentuk warna hijau. 3) Jika warna yang timbul tidak nyata, encerkan larutan tersebut dengan air sebanyak tiga kali volumenya kemudian tambahkan 1 mL amil alcohol dan kocok beberapa saat sampai warna hijau muncul pada lapisan amil alkohol. c. Tes Benedict (tes gugus pereduksi) Tempatkan 1 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan dalam tabung reaksi lain 1 mL akuades sebagai kontrol. Tambahkan 5 tetes pereaksi Benedict ke dalam masing‐masing tabung dan panaskan tabung di atas penangas air mendidih selama 2‐5 menit kemudian amati perubahan yang terjadi. Jika bahan uji mengandung gula pereduksi, maka akan terbentuk endapan merah bata. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 15 d. Tes Barfoed (tes mono‐ dan disakarida) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades dalam tabung reaksi lain sebagai kontrol. Tambahkan 2 mL larutan Barfoed ke dalam masing‐masing tabung reaksi kemudian panaskan kedua tabung reaksi diatas penangas air. Bila dalam waktu dua menit terbentuk endapan berwarna merah bata menunjukkan adanya monosakarida. Tapi bila endapan merah bata baru terbentuk setelah pemanasan + 10 menit, maka dalam larutan uji terdapat disakarida. e. Tes tollens (tes pentose dan heksosa) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam suatu tabung reaksi dan tempatkan akuades dalam tabung reaksi yang lain sebagai kontrol. Tambahkan pada masing‐masing tabung 2 mL pereaksi Tollens kemudian panaskan di atas penangas air. Amati perubahan yang terjadi, bila terjadi warna merah anggur menunjukkan adanya pentosa. f. Tes Fehling (tes gugus pereduksi) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades dalam tabung reaksi lain sebagai kontrol. Tambahkan 2 mL larutan Fehling (Fehling A + Fehling B) pada masing‐masing tabung kemudian panaskan di atas penangas air selama 3‐4 menit. Amati perubahan yang terjadi, jika dalam larutan uji terdapat gula pereduksi maka terbentuk endapan merah bata. g. Tes Seliwanof (tes ketosa dan aldosa) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades dalam tabung reaksi lain sebagai kontrol. Tambahkan 5 mL pereaksi Seliwanof pada masing‐masing tabung dan panaskan di atas penangas air selama 1 menit. Amati perubahan yang terjadi, jika terbentuk warna merah bata maka bahan uji mengandung ketosa. h. Tes Osazon (tes mono‐ dan disakarida) Tempatkan 2 mL larutan karbohidrat dalam tabung reaksi dan tempatkan 2 mL akuades pada tabung lain sebagai kontrol. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 16 Tambahkan pada masing‐masing tabung reaksi 0,1 gram Fenilhidrazin HCl dan 0,2 gram Natrium asetat kemudian dikocok sampai homogen. Panaskan kedua tabung tabung di atas penangas air kemudian amati waktu terjadinya endapan kuning dari Osazon. Jika ada monosakarida Osazon terbentuk dalam keadaan panas, tapi jika ada dissakarida maka pembentukan Osazon terjadi setelah didinginkan. B. Uji Protein dan Asam Amino a. Reaksi Biuret (tes umum protein) Tempatkan 2mL larutan protein/asam amino ke dalam tabung reaksi. Tambahkan 1 mL NaOH 10%, kemudian tambahkan tetes demi tetes larutan CuSO4 0,5%. Amati perubahan yang terjadi, tes positif ditandai terbentuknya warna ungu. b. Tes Ninhidrin (tes umum asam amino) 1) Tempatkan 2 mL larutan protein/asam amino dalam tabung reaksi kemudian tambahkan beberapa tetes larutan Ninhidrin 0,2% dan dikocok beberapa saat. 2) Panaskan di atas penangas air selama 10 menit. Amati perubahan yang terjadi, reaksi positif jika terbentuk warna ungu. c. Tes Ksantoprotein (tes gugus fenil asam amino) Tempatkan 2 mL larutan protein/asam amino dalam tabung reaksi kemudian tambahkan 1 mL HNO3 pekat dan kocok beberapa saat. Panaskan di atas penangas air selama 3‐6 menit. Amati perubahan yang terjadi, reaksi positif jika terbentuk endapan kuning (warna kuning akan lebih terang jika ditambahkan 2‐3 tetes NaOH 10%). d. Tes Hopkin Cole (tes triptopan) Tempatkan 2 mL larutan protein/asam amino dalam tabung reaksi kemudian tambahkan 2 mL pereaksi Hopkin Cole dan dikocok beberapa saat. Tambahkan perlahan‐lahan 1 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung reaksi yang dimiringkan sehingga terbentuk 2 lapisan. Reaksi positif bila terlihhat cincin ungu pada bidang batas. e. Tes Millon (tes asam amino tirosin) Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 17 Tempatkan 2 mL larutan protein/asam amino dalam tabung reaksi kemudian tambahkan beberapa tetes pereaksi Millon dan dikocok beberapa saat. Panaskan di atas penangas air selama 4‐6 menit. Amati perubahan yang terjadi, reaksi positif ditandai terjadinya endapan merah. V. Pertanyaan Buatlah reaksi‐reaksi uji karbohidrat dengan pereaksi Bial, Benedict, Barfoed, Fehling, Tollens, dan Seliwanof. Buatlah reaksi‐reaksi uji protein dan asam amino dari percobaan ini. PEMISAHAN SENYAWA ORGANIK Ekstraksi: Isolasi Kafein dari Teh dan Uji Alkaloid I. TUJUAN Pada akhir percobaan diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan konsep dan jenis ekstraksi, serta terampil dalam melakukan ekstraksi. Selain itu juga, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan tujuan penggaraman dan pengeringan larutan. II. Pendahuluan Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 18 Kelarutan senyawa dalam suatu pelarut dinyatakan sebagai jumlah gram zat terlarut dalam 100mL pelarut pada 25oC. Senyawa akan larut dalam suatu pelarut jika kekuatan atraktif antara kedua molekul (zat terlarut dan pelarut) adalah sesuai atau disukai. Yang polar larut dalam pelarut polar, dan sebaliknya. Jadi sifat kepolaran senyawa, zat terlarut maupun pelarut, merupakan dasar paling penting dalam proses pelarutan. Kepolaran ditentukan oleh perbedaan keelektronegatifan unsur-unsurnya. Senyawa non-polar terjadi karena perbedaan kelektronegatifannya kecil atau sama, misalnya C-C, C-H; sedangkan senyawa polar terdapat perbedaan keelektronegatifan besar seperti pada C-O, C-N, C-X. Demikian pula diantara molekul yang mengandung O-H atau N-H akan terjadi ikatan hidrogen (antar molekul) sangat menentukan kelarutan. Ekstraksi adalah metoda pemisahan yang melibatkan proses pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain dan didasarkan kepada prinsip kelarutan. Jika kedua fasa tersebut adalah zat cair yang tidak saling bercampur, disebut ekstraksi cair-cair. Dalam sistem ini satu atau lebih senyawa berpartisi di antara kedua pelarut, yaitu sebagian kecil senyawa akan berada dalam salah satu pelarut, dan sebagian besar lainnya akan berada dalam pelarut yang kedua. Keberhasilan pemisahan sangat tergantung pada perbedaan kelarutan senyawa tersebut dalam kedua pelarut. Secara umum prinsip pemisahannya adalah senyawa tersebut kurang larut dalam pelarut yang satu dan sangat larut di pelarut lainnya. Air banyak dipakai dalam sistem ekstraksi cair-cair senyawa organik, karena banyak senyawa organik yang bersifat ion atau sangat polar yang cukup larut dalam air. Pelarut lainnya adalah pelarut organik yang tidak bercampur dengan air (yaitu bukan dari golongan alkohol dan aseton). Dalam sistem ekstraksi ini akan dihasilkan dua fasa yaitu fasa air (aqueous) dan fasa organik. Selain syarat kelarutan yang harus berbeda jauh perbedaannya di kedua pelarut tersebut, juga syarat lain adalah pelarut organik harus mempunyai titik didih jauh lebih rendah dari senyawa terektraksi (biasanya dibawah 100oC), tidak mahal dan tidak bersifat racun. Ekstraksi asam-basa, adalah termasuk jenis ekstraksi yang didasarkan pada sifat asam dan basa senyawa organik, disamping kelarutannya. Senyawa asam atau basa organik direaksikan dengan basa atau asam sehingga membentuk garamnya. Garam ini tidak larut dalam pelarut organik (non polar) tetapi larut baik dalam air. Ekstraksi basa, dikembangkan untuk isolasi kovalen asam organik dari campurannya, juga kovalen basa organik (alkaloid) yang diekstraksi dengan asam mineral dengan cara titrasi. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 19 Ekstraksi padat-cair, adalah juga termasuk cara ekstraksi yang lazim disebut ekstraksi pelarut, dimana zat yang akan diekstraksi (biasanya zat padat) terdapat dalam fasa padat. Cara ini banyak digunakan dalam isolasi senyawa organik (padat) dari bahan alam. Efesiensi ekstraksi padat cair ini ditentukan oleh besarnya ukuran partikel zat padat yang mengandung zat organik, dan banyaknya kontak dengan pelarut. Maka dari itu dalam praktek isolasi bahan alam harus menggunakan peralatan ekstraksi kontinu yang biasa disebut soxhlet. III. Alat dan Bahan Alat : Labu erlenmeyer Corong pisah Kertas saring Alat destilasi Pipet Bahan : 25 g daun teh kering 20 g natrium karbonat 275 mL aquadest 30 mL diklorometana Kalsium klorida anhidrat Ligroin (n-heksan) Aseton panas IV. Cara kerja 1. Masukkan 25 g daun teh kering (atau 10 kantong teh celup) dan 20 g natrium karbonat ke dalam labu erlenmeyer 250 mL, lalu tambahkan 225 mL air mendidih. 2. Biarkan campuran selama 7 menit 3. Campuran kemudian di dekantasi ke dalam labu erlenmeyer lain. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 20 4. Tambahkan lagi 50 mL air panas ke dalam daun teh/kantong teh lalu segera dekantasi ekstrak teh dan gabungkan dengan ekstrak teh sebelumnya. 5. Untuk mengekstrak sisa kafein yang mungkin ada, didihkan air berisi daun teh/kantong teh selama 20 menit, lalu dekantasi ekstraknya. 6. Dinginkan ekstrak teh hingga suhu kamar, lalu lakukan ekstraksi di dalam corong pisah dengan penambahan 30 mL diklorometana. 7. Kocok corong pisah secara perlahan selama 5 menit (supaya tidak terbentuk emulsi), sambil membuka keran corong pisah untuk mengeluarkan tekanan udara/gas dari dalam corong pisah. 8. Ulangi ekstraksi dengan menambahkan 30 mL diklorometana ke dalam corong pisah. 9. Gabungkan ekstrak diklorometana dan semua fraksi yang berwujud emulsi di dalam labu erlenmeyer 125 mL (atau 250 mL kalau tidak ada), lalu tambahkan kalsium klorida anhidrat ke dalam gabungan ekstrak dan emulsi, sambil diaduk/digoyang selama 10 menit. 10. Secara hati-hati, dekantasi ekstrak diklorometana jangan sampai gumpalan kalsium klorida anhidrat ikut terbawa. Atau Anda dapat menyaring ekstrak diklorometana menggunakan penyaringan biasa. 11. Bilaslah erlenmeyer dan kertas saring dengan 5 mL diklorometana. 12. Gabungkan filtrat dan lakukan distilasi menggunakan penangas air untuk menuapkan diklorometana (hati-hati dalam pemakaian api! Jangan lupa menggunakan batu didih/potongan gabus!). 13. Timbang produk yang terbentuk (akan diperoleh kristal putih kehijauan sebanyak 0,25 g). 14. Lakukan rekristalisasi menggunakan 5 mL aseton panas, lalu pindahkan dengan pipet larutan ini ke dalam labu erlenmeyer kecil, dan dalam keadaan panas, tambahkan ligroin (atau n-heksan) tetes demi tetes sampai terbentuk kekeruhan. 15. Dinginkan perlahan labu erlenmeyer sampai dengan suhu kamar. 16. Kristal yang terbentuk disaring dengan penyaringan isap (vakum). Cuci kristal dengan beberapa tetes ligroin (n-heksan) dingin. Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 21 Esterifikasi Fenol: Sintesis Aspirin I. Tujuan Mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan dan terampil dalam melakukan sintesis aspirin dari asam salisilat, sekaligus menentukan % rendemen hasil sintesis. II. Pendahuluan Salicin merupakan kelompok senyawa yang dikenal sebagai glikosida. Glikosida adalah senyawa yang memiliki bagian gula (glikosa) yang terikat pada bagian non-glikosa (suatu aglikon). Aglikon dalam salisin adalah salicil alkohol yang merupakan bentuk tereduksi Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 22 sempurna dari asam salisilat. Asam salisilat memiliki sifat antipiretik dan analgesik; sayangnya, senyawa ini terlalu keras terhadap bibir, kerongkongan dan perut. Pada tanggal 10 Agustus 1897, Felix Hoffmann, seorang kimiawan dari pabrik kimia Bayer, membuat sampel asam asetil salisilat murni untuk pertama kalinya, yang oleh Bayer diberi nama dagang aspirin. Senyawa ini pun memiliki sifat-sifat analgesik dan antipiretik. Walaupun aspirin lebih ringan terhadap perut daripada asam salisilat, namun dapat menyebabkan perih lambung dan mual. Semenjak itu, aspirin telah digunakan untuk membantu pencegahan penyakit stroke dan kelainan jantung. Hal ini karena aspirin menghambat produksi prostaglandin, yang terlibat dalam pembentukan zat beku darah dan penimbul rasa sakit. Dalam percobaan ini Anda akan mencoba melakukan sintesis aspirin dari asam salisilat dan kemudian menentukan rendemennya. III. Alat dan Bahan Alat : Penangas air Labu erlenmeyer Batang pengaduk Corong buchner Kertas saring Bahan : Air Asam salisilat Anhidrida asam asetat H3PO4 Aqua dm etanol IV. Cara kerja Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 23 1. Panaskan air dalam wadah penangas air. 2. Timbang sekitar 1,4 g asam salisilat dalam labu erlenmeyer 125 mL. Tambahkan 4 mL anhidrida asam asetat dengan cara sedemikian rupa sehingga dapat membilas serbuk asam salisilat yang menempel di dinding wadah. 3. Tambahkan dengan hati-hati (bekerjalah di ruang asam!) 5 tetes larutan 85% H3PO4. Aduk larutan dengan batang pengaduk kaca. 4. Panaskan labu erlenmeyer berisi campuran reaksi tersebut dalam penangas air yang airnya telah dipanaskan selama 5 menit. Sebaiknya labu erlenmeyer dipegang dengan klem. 5. Setelah 5 menit, angkat labu erlenmeyer dari penangas air dan segera tambahkan 2 mL aqua dm. 6. Setelah 2 atau 3 menit, tambahkan lagi 20 mL aqua dm dan biarkan labu berisi campuran reaksi mencapai suhu kamar dan mulai mengalami kristalisasi. Pastikan bahwa kristal telah terbentuk sebelum melanjutkan ke tahap berikutnya. Anda dapat menggores dinding bagian dalam labu dengan batang pengaduk kaca untuk mempercepat pembentukan kristal, jika kristal tak juga muncul. 7. Tambahkan 50 mL aqua dm dingin dan dinginkan labu beserta isinya dalam wadah penangas berisi es sehingga proses pembentukan kristal sempurna. 8. Kumpulkan kristal yang diperoleh menggunakan corong Büchner yang telah dilapisi kertas saring. Cuci kristal dengan sedikit air dingin. 9. Lakukan rekristalisasi untuk mendapatkan kristal yang lebih murni, dengan cara melarutkan kristal yang sudah terbentuk dalam 5 mL etanol (hati-hati alkohol mudah terbakar! Jauhkan dari sumber api!). Kemudian tambahkan 20 mL air hangat. Panaskan larutan sampai semua kristal tepat larut, dan kemudian biarkan larutan dingin sampai kembali terbentuk kristal. Saring kembali kristal dengan corong Büchner. 10. Timbang kristal yang terbentuk sesudah dikeringkan di udara. Kemudian hitung rendemen hasil kristal asam asetil salisilat (aspirin) yang diperoleh, dengan membandingkan berat hasil percobaan dengan berat hasil teoritis (berdasarkan perhitungan stoikiometrik, sesuai persamaan reaksi di bawah ini) Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik 24 Perhitungan persen rendemen adalah sebagai berikut: Universitas 17 Agustus 1945 | Kimia Organik
