Fenol dan alkohol - AGUSTONI PUJIANTO, S.Pd.

REAKSI-REAKSI ALKOHOL DAN FENOL
TUJUAN
Tujuan dari Percobaan ini adalah:
1. Membedakan alkohol dengan fenol berdasarkan reaksinya dengan asam
karboksilat
2. Membedakan alkohol dan fenol berdasarkan reaksi oksidasi keduanya
3. Tes gugus fenol dalam alkohol
II. DASAR TEORI
Alkohol dan Fenol yang disebut sebagai alkohol aromatik mempunyai rumus
struktur R-OH. Dimana pada alkohol (alkohol alifatik) R adalah gugus alkil.
Sedangkan perbedaan nya dengan fenol adalah gugus R nya adalah gugus aril
(Benzena yang kehilangan 1 atom H atau -C6H5)
CH3 – CH2 – OH
Fenol
Etanol (alkohol)
Alkohol dapat dibagi menjadi alkohol primer, sekunder dan tersier
berdasarkan posisi gugus hidroksil (-OH) pada atom C.
R-CH2-OH
R2-CH-OH
R3C-OH
Alkohol primer
Alkohol sekunder
Alkohol tersier
Alkohol banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya etanol
digunakan sebagai pelarut sterilisasi alat kedokteran, campuran minyak harum
dan lainnya.
Fenol (fenil alkohol) mempunyai substituen pada kedudukan orto, meta atau
para. Fenol berguna dalam sintesis senyawa aromatis yang terdapat dalam
batu bara.
Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami
sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari
senyawa fenol adalah eugenol
yang merupakan minyak pada cengkeh.
Dengan rumus strukturnya:
OCH 3
OH
CH
3
CH
C H2
Reaksi alkohol dan Fenol
1. Alkohol
 Bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester
 Bereaksi dengan oksidator kuat
-
Alkohol primer membentuk aldehida kemudian oksidasi lanjut
membentuk asam karboksilat
-
Alkohol sekunder membentuk keton
-
Alkohol tersier tidak bereaksi
 Bereaksi dengan logam atau hidrida
reduktor kuat reduktor kuat
seperti Na atau NaH membentuk R-ONa (Ntrium alkoksida)
 Etanol dengan asam kuat membentuk etilen dan air
 Bereaksi dengan asam halida membentuk alkil halida
 Bereaksi dengan PX3 membentuk alkil halida
 Bereaksi dengan asam sulfat membentuk alkil hidrosulfat
2. Fenol
 Bereaksi dengan asam nitrat membentuk p-nitrofenol
 Bereaksi dengan gas halogen membentuk 2,4,6 trihalofenol
 Bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH membentuk garam natrium
fenoksida
Perbedaan alkohol dan fenol
Fenol
Alkanol
Bersifat asam
Bersifat netral
Bereaksi dengan NaOH (basa), Tidak bereaksi dengan basa
membentuk garam natrium fenolat
Tidak bereaksi dengan logam Na atau Bereaksi dengan logam Na atau PX3
PX3
Tidak bereaksi dengan RCOOH Bereaksi dengan RCOOH namun
namun bereaksi dengan asil halida bereaksi dengan asil halida (RCOX)
(RCOX) membentuk ester
membentuk ester
III. ALAT DAN BAHAN
a. Alat
No
Alat
Ukuran/Jumlah
1
Tabung reaksi
6
2
Kertas lakmus biru
2
3
Penangas air
1
4
Gelas kimia
1000 mL/ 1
5
Penjepit tabung reaksi
1
6
Kertas tissue
-
7
Gelas ukur
15 mL/1
No
Bahan
1
Etanol
Konsentrasi / Jumlah
-
2
Asam asetat
-
3
Fenol
-
4
Asam sulfat pekat
-
b. Bahan
5
Asam sulfat encer
-
6
Kalium dikromat
-
7
FeCl3
-
8
NH3
-
IV. PROSEDUR KERJA
Reaksi-reaksi pada gugus -OH
1. Memasukkan 5 tetes etanol dan menambahkannya dengan 5 cc air pada
tabung reaksi
2. Memasukkan 5 tetes fenol dan menambahkannya dengan 5 cc air pada
tabung reaksi
3. Mencelupkan kertas lakmus biru dalam kedua larutan dan mencatat
perubahan yang terjadi
4. Memanaskan campuran yang terdiri dari 5 tetes etanol, 5 tetes asam
asetat dan 2 tetes asam sulfat pekat kemudian mengamati bau dari hasil
reaksinya.
5. Mengulangi point 5 diatas dengan memanaskan 5 tetes fenol, 5 tetes asam
asetat dan 2 tetes asam asetat dan mengamati bau dari hasil reaksinya
Oksidasi
1. Menambahkan 10 tetes asam sulfat encer dan 2 tetes larutan kalium
dikromat ke dalam 5 tetes etanol pada tabung reaksi.
2. Memanaskan campuran tersebut dan mengamati perubahan yang terjadi
Tes Gugus Enol dalam Fenol
1. Menambahkan amonia ke dalam 2 cc larutan FeCl3
sehingga terjadi
endapan
2. Menambahkan larutan FeCl3 sehingga endapan menghilang
3. Mengambil 2 tabung reaksi
dan dalam masing-masing
tabung
dimasukkan 2 tetes larutan FeCl3 yang telah dinetralkan
4. Menambahkan 3 tetes alkohol pada tabung 1 dan mencatat perubahan
yang terjadi sedangkan pada tabung kedua menambahkan 3 tetes fenol
pada tabung reaksi dan mencatat perubahan yang terjadi
V. HASIL PENGAMATAN
Reaksi pada gugus –OH
No.
Perlakuan
1
5 tetes etanol + 5 cc air + kertas
lakmus biru
5 tetes fenol + 5 cc air + kertas
lakmus biru
5 tetes etanol + 5 tetes asam
asetat + 2 tetes asam sulfat pekat
Oksidasi
2
5 tetes etanol + 10 tetes H2SO4 +
2 tetes K2Cr2O7
Hasil Pengamatan
Tidak terjadi perubahan pada
kertas lakmus biru
terjadi perubahan pada kertas
lakmus biru menjadi merah
baunya menyengat dan harum
seperti bau buah pisang
Sebelum dipanaskan warnanya
kuning, setelah dipanaskan
warnanya jadi biru muda dan
menyengat
Tes Gugus Enol dalam Fenol
3
FeCl3 + 1 tetes NH3 kemudian dinetralkan dan dibagi menjadi 2
1) Ditambahkan etanol warnanya tetap kuning
2) Ditambahkan fenol warna kuning berubah menjadi agak
kecoklatan dan ada lapisan
VI. PEMBAHASAN
SIFAT KEASAMAN PADA ALKOHOL DAN FENOL
Pada percobaan diperoleh bahwa kertas lakmus biru yang dimasukkan
kedalam larutan alkohol tidak mengalami perubahan warna yaitu tetap biru
sedangkan pada fenol warna kertas lakmus biru berubah menjadi merah.Hal ini
menunjukkan kepada kita bahwa alkohol dalam larutannya bersifat netral
sedangkan fenol dalam larutannya bersifat asam
Keasaman suatu larutan dipengaruhi oleh pKa dari larutan tersebut.
Semakin kecil pKa semakin tinggi tingkat keasaman. fenol memiliki pKa 10.00,
dan etanol memiliki pKa sekitar16. sedangkan asam asetat memiliki pKa sekitar
4,76. Namun yang menjadi pertanyaan adalah perbedaan pKa antara fenol dan
alkohol sedangkan ikatan yang putus sama.
Fenol
Fenol memiliki -OH terikat pada rantai benzennya.
Saat ikatan hidrogen-oksigen pada fenol terputus, didapatkan ion fenoksida ,
C6H5O-. yang mengalami delokalisasi. Pemutusan tersebut seperti gambar berikut:
O -
OH
+

H
+
Pada saat itu salah satu dari antara elektron bebas dari atom oksigen overlap
dengan elektron dari rantai benzena yang terlihat pada gambar berikut:
Overlap ini mengakibatkan dislokalisasi. Dan sebagai hasil muatan negatif
tidak hanya berada pada oksigen tetapi tersebar ke seluruh molekul seperti gambar
berikut:
Delokalisasi membuat ion fenoksida lebih stabil dari seharusnya sehingga
fenol menjadi asam. Namun delokalisasi belum membagi muatan dengan efektif.
Muatan negatif disekitar oksigen akan tertarik pada ion hidrogen dan membuat
lebih mudah terbentuknya fenol kembali. Sehingga itu fenol merupakan asam
yang sangat lemah. Namun Fenol memiliki keasaman sejuta kali etanol. Selain itu
keasaman fenol dipengaruhi oleh adanya resonansi pada benzenanya. Akibat
resonansi ini, maka kesetimbangan bergeser arah pembentukannya. Hal ini tidak
terdapat pada alkoksida (ion alkohol). Dengan demikian fenol memiliki keasaman
yang lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol.
.. .O.
. .
..
.O
.
..
.O
.
-
Muatan
Didelokalisasi
Muatan didelokalisasi sehingga muatan – pada atom O (alkohol) bukan di O
Etanol
Etanol, CH3CH2OH, merupakan asam yang sangat lemah sampai sampaisampai tidak dapat memerahkan kertas lakmus merah. 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. Dengan terbentuk kembalinya
etanol maka dalam larutan tidak akan terbentuk ion H+ yang menyebabkan
larutannya bersifat netral.
REAKSI FENOL DAN ALKOHOL DENGAN ASAM KARBOKSILAT
percobaan pada reaksi antara asam asetat dan etanol didapatkan perubahan
pada bau dari campuran yang telah dipanaskan yaitu timbulnya bau harum yang
menyengat seperti bau buah pisang. Sedangkan pada reaksi antara fenol dan asam
asetat tidak didapatkan timbulnya aroma harum dan menyengat.
Maka dapat disimpulkan bahwa asam asetat bereaksi dengan etanol
(alkohol) sedangkan asam asetat tidak bereaksi dengan fenol.
Pada etanol terjadi reaksi esterifikasi yaitu pembentukan ester. Dengan reaksi
sebagai berikut:
O
O
║
║
CH3– CH2 – OH + CH3–C–OH
CH3–C–O–CH2–CH3 + H2O
Etanol
Asam asetat (asam etanoat) Etil asetat (etil etanoat)
Timbulnya bau harum dan menyengat yang berbau pisang karena
terbentuknya etil asetat yang merupakan senyawa ester yang memiliki bau yang
harum dan menyengat. Dimana H dari H2O berasal dari etanol sedangkan OH
dari H2O berasal dari asam asetat.
Pada fenol reaksi esterifikasi dari asam karboksilat tidak terjadi hal ini
disebabkan karena dua sebab yaitu :
1. Karena asam asetat merupakan asam dan fenol merupakan asam maka
tentunya reaksi tidak terjadi, karena jarang sekali terjadi reaksi antara asam
dan asam kecuali pada kondisi tertentu.
2. Terjadinya delokalisasi pada fenol menyebabkan fenol lebih stabil dalam
keadaan gugus keton (C=O) sehingga dalam keadaan gugus ini fenol tidak
akan bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester.
.. .O.
. .
..
.O
.
..
.O
.
-
Muatan
Didelokalisasi
Selain itu penyerangan antara gugus -OH dari fenol tidak terjadi karena
terjadinya resonansi pada fenol.
OH
+
: O: H
+
: O: H
::
::
:-
:beberapa
bentuk
resonansi
dari
fenol
Akibat resonansi ini maka seolah-olah -OH berubah menjadi
gugus
keton yang tidak akan mungkin bereaksi dengan asam karboksilat untuk
membentuk ester. Karena ester terbentuk akibat reaksi alkohol dengan asam
karboksilat bukan reaksi antara keton dan asam karboksilat.
OKSIDASI PADA ALKOHOL
Pada percobaan diperoleh bahwa etanol yang ditambahkan K2Cr2O7 yang
merupakan pengoksidasi atau oksidator kuat. setelah pemanasan terjadi perubahan
dari warna kuning menjadi warna biru. Ini berarti terjadi reaksi antara alkohol
dengan K2Cr2O7. karena K2Cr2O7 adalah oksidator kuat, maka tentunya alkohol
dioksidasi.
Alkohol terbagi menjadi 3 jenis yaitu alkohol primer, sekunder dan tersier.
Strukturnya adalah sebagai berikut:
R’
│
R- C- OH
R-OH
R’
│
R- C- OH
│
R”
Alkohol tersier
Alkohol primer
Alkohol sekunder
Dimana R, R’ dan R” adalah gugus alkil.
Dimana alkohol primer dioksidasi menjadi aldehida kemudian dioksidasi
menjadi asam karboksilta. Sedangkan alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton,
sedangkan alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.
Karena etanol merupakan
alkohol primer maka tentunya etanol akan
dioksidasi menjadi etanal (aldehid) kemudian Asam etanoat. Dengan reaksi:
K2Cr2O7
O
║
OH
│
K2Cr2O7
CH3-CH2-OH -----→ CH3-C-H----→ CH3-C=OH
Etanol
etanal
asam etanoat
Warna biru yang terbentuk tidak lain adalah perubahan dari K2Cr2O7 yang
berwarna kuning menjadi Cr3+ yang berwarna biru. Pada fenol reaksi oksidasi
tidak akan terjadi karena gugus – OH terikat pada atom C yang mengikat 3 atom
C lainnya sehingga dia bersifat sebagai alkohol tersier yang tidak dapat dioksidasi.
TES GUGUS ENOL PADA FENOL
Pada percobaan terjadi perubahan warna pada fenol yang ditambahkan
FeCl3 yang asalnya berwarna kuning kemudian berubah menjadi warna coklat.
Sedangkan pada etanol yang ditambahkan FeCl3 tidak mengalami perubahan. Hal
ini membuktikan bahwa dalam fenol terdapat gugus enol. Sedangkan pada alkohol
tidak terdapat gugus enol. Gugus enol adalah sebagai berikut:
Pada senyawa fenol terdapat gugus enol dalam keadaan stabil, sedangkan
pada senyawa seperti aldehid dan keton bentuk yang stabil adalah gugus keto.
Pada fenol bila molekul berada dalam bentuk keto maka stabilisasi resonansi ring
akan terganggu, dan oleh karena itu fenol lebih menyukai bentuk enol, sehingga
dalam tes tersebut fenol menunjukkan uji yang positif terhadap FeCl3 sedangkan
alkohol tidak menunjukkan uji yang positif karena tidak mengandung gugus enol.
VII.
KESIMPULAN
1. Fenol dalam larutannya bersifat asam dan etanol bersifat netral
2. Etanol bereaksi dengan asam etanoat membentuk ester sedangkan fenol tidak
bereaksi dengan asam etanoat
3. Etanol mengalami oksidasi membentuk etanal kemudian bila dioksidasi lebih
lanjut menghasilkan asam etanoat.
4. Fenol mengandung gugus enol sedangkan alkohol tidak mengandung gugus
enol.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Anshory, Irvan. 2003. Kimia SMU untuk kelas 3. Jakarta: Erlangga
Ciptadi. 1999. Penuntun Praktikum Kimia Organik. Palangkaraya: UNPAR
Fessenden & Fessenden. 1999. Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta :
Erlangga
Hart, Harold. 1999. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Jakarta : Erlangga
IX. LAMPIRAN
Fotocopy Laporan Sementara