PENGUJIAN SENYAWA ASAM KARBOKSILAT DAN DERIVATNYA

(Laporan Praktikum Kimia Organik II)

Oleh

Evi Nur Indah Sari

1413023018

Laboraturium Pembelajaran Kimia

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Lampung

Bandar Lampung

2015

Judul percobaan          : Pengujian Senyawa Asam Karboksilat dan Turunannya

Nama                           : Evi Nur Indah Sari

Npm                            : 1413023018

Fakultas                       : Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Jurusan                        : Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Program Studi             : Pendidikan Kimia

Kelompok                   : 3(tiga)

                                                                        Bandar Lampung, 23 Desember 2015

Mengetahui

Asisten

NPM:

                                                                                                                     I.            PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Asam karboksilat adalah asam yang mempunyai peranan sangat penting. Gugus fungsi karboksilat, -COOH, menjadi cirinya dan merupakan. Bila suatu gugus hidroksil terikat langsung pada suatu atom karbon dari gugus karbonil maka akan terbentuk suatu gugus fungsi baru yaitu gugus karboksil. Senyawa-senyawa yang mengandung gugus karbosil merupakan asam, karena dalam air senyawa-senyawa tersebut sedikit mengalami ionisasi dengan pelepasan proton dan dapat dinetralisasikan dengan basa.

Asam organik biasa juga kita kenal dengan asam karboksilat, contohnya asam formiat (HCOOH) dan asam asetat (CH₃COOH). Asam-asam karboksilat bersifat asam lemah karena asam-asam karboksilat sedikit mengurai di dalam larutan berair. Selain itu, asam-asam karboksilat ini juga memiliki nilai tetapan disosiasi (Ka) yang kecil, seperti asam formiat yang nilai Ka-nya hanya 1,28 x 10^-4 atau asam asetat dengan nilai Ka yang hanya berkisar sekitar 1,8 x10^-5. Selain asam-asam karboksilat ini bersifat asam lemah, masih banyak lagi sifat fisika dan kimia dari asam-asam karboksilat. Dengan demikian, sifat fisika dan kimia dapat diketahui dari asam karboksilat dan turunannya dapat diketahui secara spesifik melalui percobaan asam karboksilat dan turunannyai.

1.2  Tujuan

Adapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk memahami identifikasi asam karboksilat dan turunannya berdasarkan test hiroxamat.

         II.       TINJAUAN PUSTAKA

Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus karboksil, –COOH. Gugus karboksil mengandung gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil; antar aksi dari kedua gugus ini mengakibatkan suatu kereaktifan kimia yang unik dan untuk asam karboksilat

Asam asetat (CH₃COOH) sejauh ini merupakan asam karboksilat yang paling penting diperdagangan, industri dan laboratorium. Bentuk murninya disebut asam asetat glasial karena senyawa ini menjadi padat seperti es bila didinginkan. Asam asetat glasial tidak berwarna, cairan mudah terbakar (titik leleh 7ºC, titik didih 80ºC), dengan bau pedas menggigit. Dapat bercampur dengan air dan banyak pelarut organik

Adapun sifat-sifat yang dimiliki oleh asam karboksilat adalah:

1.      Reaksi Pembentukan Garam

Garam organik yang membentuk dan memiliki sifat fisik dari garam anorganik padatannya, NaCl dan KNO₃ adalah garam organik yang meleleh pada temperatur tinggi, larut dalam air dan tidak berbau. Reaksi yang terjadi adalah:

HCOOH + Na⁺ → HCOONa + H₂O

2.      Reaksi Esterifikasi

Ester asam karboksilat ialah senyawa yang mengandung gugus –COOR dengan R dapat berbentuk alkil. Ester dapat dibentuk berkat reaksi langsung antara asam karboksilat dengan alkohol. Secara umum reaksinya adalah:

RCOOH + R’OH → RCOOR + H₂O

3.      Reaksi Oksidasi

Reaksi terjadi pada pembakaran atau oleh reagen yang sangat kokoh dan kuat seperti asam sulfat, CrO₃, panas. Gugus asam karboksilat teroksidasi sangat lambat.

4.      Pembentukan Asam Karboksilat

Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan jalan sintesa dapat dikelompokkan dalam 3 cara yaitu: reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat, reaksi oksidasi, reaksi Grignat (Fessenden, 1997).

Asam format terdapat pada semut merah (asal dari nama), lebah, jelatang dan sebagainya (juga sedikit dalam urine dan peluh). Sifat fisika: cairan, tak berwarna, merusak kulit, berbau tajam, larut dalam H₂O dengan sempurna. Sifat kimia: asam paling kuat dari asam-asam karboksilat, mempunyai gugus asam dan aldehida (Riawan, 1990).

Asam karboksilat, dengan basa akan membentuk garam dan dengan alkohol menghasilkan eter. Banyak dijumpai dalam lemak dan minyak, sehingga sering juga disebut asam lemak. Pembuatannya antara lain melalui oksidasi alkohol primer, sekunder atau aldehida, oksidasi alkena, oksidasi alkuna hidrolisa alkil sianida (suatu nitril) dengan HCl encer, hidrolisa ester dengan asam, hidroilisa asil halida, dan reagen organolitium (Wilbraham, 1992).

Asam karboksilat ialah segolongan senyawa organik yang dicirikan oleh gugus karboksil yaitu nama yang berasal dari nama gugus fungsi karbonil dan hidroksil. Rumus umum asam karboksilat ialah RCOOH. Asam karboksilat tergolong asam karena senyawa ini mengion dalam larutan, menghasilkan ion karboksilat dan proton

Banyak asam karboksilat rantai lurus mula-mula dipisahkan dari lemak sehingga dijuluki juga sebagai asam lemah. Asam propionat yaitu asam dengan tiga karbon, secara harfiah berarti asam lemak pertama (Yunani :protos = pertama; pion = lemak). Asam berkarbon empat atau asam butirat diperoleh dari lemak mentega (Latin:butyrum=mentega)  Asam-asam aromatik mempunyai sifat-sifat keasaman yang serupa dengan asam-asam alifatik. Asam benzoat (121°C) merupakan padatan putih yang tetapan disosiasinya hampir sama dengan asam asetat. Gugus-gugus hidroksil pada asam-asam karboksilat mempunyai beberapa pengaruh penting terhadap sifat-sifat senyawa-senyawa itu

Kebanyakan asam yang larut dalam air larut juga larut dalam basa. Asam-asam yang tidak larut dalam air juga tidak larut dalam basa, karena diubah ke dalam garam-garam ionik. Asam-asam mempunyai titik-titk didih yang lebih tinggi dari pada yang diramalkan oleh bobot-bobot molekulnya. Asam asetat, yang mempunyai bobot molekul 60°C, mendidihkan pada suhu 118°C , suhu ini 202°C  lebih tinggi daripada titik n-propil alkohol (b.p.98°C) yang mempunyai bobot molekul yang sama. Penyebab dari hal ini ialah bahwa asam-asam biasanya berada sebagai dimer, dimana gugus hidroksil dari molekul yang satu terikat pada gugus karbonil dari molekul yang lain dalam bentuk ikatan hidrogen (Usman, 2013).

\  III.       METODOLOGI PERCOBAAN

3.1  Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, pipet tetes, penangas air, gelas piala, pembakar bunsen, dan penjepit tabung.

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah asam asetat anhidrida, benzoil klorida amida, etil asetat, hidroksilamonium klorida, HCL, etanol, FeCl₃, KOH-etanol, kerts lakmus, indikator universal, dan propilen glikol.

3.2  Cara kerja

Adapun cara kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut:

A.    Test Hidroxamat untuk asam asetat anhidrida dan klorida asam.

1.      Menambahkan 50mg (2 tetes) senyawa yang diuji ke dalam 1 ml larutan 1M hidroksil amin hidroklorida yang dilarutkan dalam etanol.

2.      Menambahkan 3 tetes larutan 6M HCL kedalam larutan yang diuji dan panaskan sampai mendidih untuk beberapa detik. Membiarkan larutan menjadi dingin sampai suhu kamar.

3.      Menambahkan 2 tetes larutan 5% FeCl kedlaam larutan yang dingin tersebut. Jika terbentuk warna biru kemerah-merahan atau ungu menunjukkan adanya asam hidroxamat yang berasal darim klorida  asam atau asam anhidrida.

B.     Test hidroxamat untuk ester

1.      Menambahkan 50mg (2 tetes) senyawa yang diuji ke dalam 1ml larutan 1M hidroksil amin hidroklorida yang dilarutkan dalam etanol.

2.      Menambahkan tetes demi tetes larutan 15% KOH-etanol kedalam larutan yang diuji sampai  pH larutan tersebut menjadi basa. Memanaskan campuran sampai mendidih selama 30 detik. Membiarkan larutan menjadi dingin pada suhu kamar.

3.      Menambahkan tetes demi tetes larutan 10% HCl sampai pH=3, selanjutnya menambahkan 2 tetes larutan 5% FeCl₃ kedalam larutan yang dingin tersebut. Jika terbentuk warna biru kemerah-merahan atau ungu menunjukkan adanya asam hidroxamik yang berasal dari ester.

C.     Test hidroxamat untuk amida

1.      Didalam tabung reaksi yang besar dimasukkan 50mg (2tetes) senyawa yang diuji. Menambahkan 3 ml larutan hidroksilamin hidroklorida dalam propilen glikol.

2.      Menambahkan batu didih dan memanaskan larutan sampai mendidih selama 3 menit. Mendinginkan larutan sampai suhu kamar dan selanjutnya ditambah 1ml (20 tetes) pereaksi 5% FeCl_3. Jika terbentuk warna biru kemerah-merahan atau ungu menunjukkan senyawa amida.

IV. PEMBAHASAN

4.1  Asam Karboksilat

Asam karboksilat ialah segolongan senyawa organik yang dicirikan oleh gugus karboksil yaitu nama yang berasal dari nama gugus fungsi karbonil dan hidroksil. Rumus umum asam karboksilat ialah RCOOH. Asam karboksilat tergolong asam karena senyawa ini mengion dalam larutan, menghasilkan ion karboksilat dan proton Banyak asam karboksilat rantai lurus mula-mula dipisahkan dari lemak sehingga dijuluki juga sebagai asam lemah. Asam propionat yaitu asam dengan tiga karbon, secara harfiah berarti asam lemak pertama (Yunani : protos = pertama; pion = lemak). Asam berkarbon empat atau asam butirat diperoleh dari lemak mentega (Latin:butyrum=mentega)

Kebanyakan asam yang larut dalam air larut juga larut dalam basa. Asam-asam yang tidak larut dalam air juga tidak larut dalam basa, karena diubah ke dalam garam-garam ionik. Asam-asam mempunyai titik-titk didih yang lebih tinggi dari pada yang diramalkan oleh bobot-bobot molekulnya. Asam asetat, yang mempunyai bobot molekul 60°C, mendidihkan pada suhu 118°C , suhu ini 202°C  lebih tinggi daripada titik n-propil alkohol (b.p.98°C) yang mempunyai bobot molekul yang sama. Penyebab dari hal ini ialah bahwa asam-asam biasanya berada sebagai dimer, dimana gugus hidroksil dari molekul yang satu terikat pada gugus karbonil dari molekul yang lain dalam bentuk ikatan hidrogen (Usman dkk, 2013).

4.2  .Derivat Asa Karboksilat

Derivat asam karboksilat ialah senyawa yang menghasilkan asam karboksilat apabila dihidrolisis. Tidak seperti aldehida dan keton, turunan dari asam karboksilat mengandung gugus yang tinggal, gugus elektronegatif yang dapat hilang sebagai anion (X^- atau RCO₂^-) atau sebagai anion terprotonasi (ROH atau R₂NH) dan perlu diketahui bahwa semua derivat mengandung gugus asil, RCO-, kecuali nitril.Dalam derivat asam karboksilat mengandung gugus pergi yang terikat pada karbon asil, sedangkan aldehida dan keton tidak. Biasanya reagensia mengadisi pada gugus karbonil dari keton atau aldehida, tetapi mensubstitusi pergi tersebut dalam derivat asam.

1.      Klorida asam

Klorida asam adalah turunan asam karboksilat yang paling reaktif. Reaktivitas turunan asam karboksilat ditentukan oleh kebasaan gugus perginya. Basa yang lemah bersifat lebih elektronegatif, selain itu kecil kemungkinannya menyumbangkan elektronnya pada karbon karbonil levat efek resonansi. Ion halida adalah basa sangat lemah karena asam konjugasinya adalah asam kuat. Oleh karena itu, asam halida lebih reaktif dibandingkan turunan asam karboksilat lainnya.

a.       Tatanama Klorida Asam

Klorida asam diberi nama menurut nama asam karboksilat induknya, dengan imbuhan asam-at diubah menjadi –il klorida.

b.      Pembuatan Klorida Asam

c.       Klorida asam dapat diperoleh langsung dari asam karboksilat induk melalui reaksi dengan tionil klorida (SOCl₂) atau zat penghalogen lainnya.

d.      Reaksi Klorida Asam

Halida asam merupakan yang paling reaktif diantara semua derivat asam karboksilat. Oleh karena itu ketika terikat pada karbon positif dari gugus karbonil, ion ini lebih mudah ditukargantikan dari pada bila terikat pada karbon alkil.

2.      Anhidrida

Pada umumnya anhidrida menunjukkan peak karbonil rangkap dalam spektrum inframerahnya. Asam anhidrida mempunyai dua molekul asam karboksilat di mana sebuah molekul airnya dihilangkan. (Anhidrida berarti ”suatu senyawa tanpa air”). Misalnya dua molekul asam etanoat dan menghilangkan satu molekul air maka didapat anhidrida etanoat (nama lama: anhidrida asetat).

a.       Tata Nama Anhidrida

Pemberian nama untuk anhidrida asam cukup mengambil nama asam induk, dan mengganti kata "asam" dengan "anhidrida". "Anhidrida" berarti "tanpa air". Dengan demikian, asam etanoat akan menjadi anhidrida etanoat; asam propanoat menjadi anhidrida propanoat, dan seterusnya. Untuk anhidrida asam yang tidak simetri penamaanya dilakukan secara alfabetik.

b.      Pembuatan Anhidrida

Salah satu pengeculian, anhidrida asam tidak dapat dibentuk langsung dari asam karboksilat induknya, tapi harus dibuat dari derivat asam karboksilat yang lebih reaktif. Ada dua cara pembuatan anhidrida, yang pertama menggunakan klorida asam dan suatu karboksilat. Yang kedua dengan mengolah asam karboksilat dan anhidrida asam asetat, reaksinya reversibel. Letak kesetimbangan dapat di geser ke kanan dengan menyuling asam asetat segera setelah asam ini terbentuk.

c.       Reaksi Anhidrida

Anhidrida asam tidak bereaksi dengan natrium klorida atau natrium bromida hal ini karena ion halida merupakan basa yang lebih lemah dari pada ion karboksilat.Karena dengan adanya ion halida sebagai basa yang lebih lemah, akan mengusir substituen dari intermediate tetrahedral.

3.      Ester

Ester adalah salah satu senyawa organik yang sangat berguna, dapat diubah menjadi anekaragam senyawa lain. Ester adalah suatu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu atau lebih atom hidrogen pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organik. Ester banyak dijumpai dalam alam misalnya lemak dan lilin. Ester atsiri menyebabkan dalam banyak buah dan parfum.

a.       Tata Nama Ester

Nama suatu ester terdiri dari dua kata yang pertama nama gugus alkil yang terikat pada oksigen ester, yang kedua berasal dari nama asam karboksilatnya, dengan menghilangkan kata asam (inggris: -ic acid menjadi –ate)

b.      Pembuatan Ester

Reaksi esterifikasi Fischer meupakan reaksi substitusi asil nukleofilik yang dilakukan dibawah kondisi asam. Asam karboksilat tidak cukup reaktif untuk menyerang dengan alkohol netral tetapi dapat dibuat lebih reaktif dengan adanya asam kuat seperti HCl atau H₂SO₄. Katalis asam akan memprotonasi oksigen karbonil, dan mengaktivasinya terhadap serangan nukleofil. Alkohol menyerang karbon karbonil yang telah terprotonasi, dan membentuk zat antara tetrahedral. Perpindahan proton antar molekul akan mengubah hidroksil menjadi gugus pergi yang baik sebagai H₂O. Deprotonasi dan hilangnya H₂O secara simultan memberikan suatu ester.

c.       Reaksi Ester

Suatu ester bereaksi dengan air membentuk suatu asam karboksilat dan alkohol. Ini merupakan suatu contoh reaksi hidrolisis – suatu reaksi dengan air yang mengubah satu senyawa menjadi dua senyawa. Suatu ester bereaksi dengan alkohol membentuk ester baru dan alkohol baru. Ini merupakan contoh reaksi alkoholisis.

4.      Amida

Amida adalah senyawa yang sangat tidak reaktif, karena protein terdiri dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan amida. Amida tidak bereaksi dengan ion halida, ion karboksilat, alkohol, atau air karena dalam setiap kasus, nukleofil yang masuk adalah basa lemah dari gugus pergi amida. Amida dapat bereaksi dengan air dan alkohol jika campuran reaksi dipanaskan dalam suasana asam.

5.      Nitril

Resapan CºN dijumpai dalam daerah ikatan rangkap tiga dari spektrum inframerah dan dengan intensitas antara medium ke lemah. Nitril merupakan senyawa organik yang mengandung rangkap 3 antara atom karbon dan nitrogen. Gugus fungsional dalam nitril adalah gugus siano.

a.       Tata nama nitril\

Dalam sistem IUPAC, banyaknya atom karbon menentukan induk alkananya, nama alkana itu diberi akhiran –nitril. Pemberian nama dengan menggantikan imbuhan asam –at menjadi akhiran –nitril, atau –onitril.

b.      Reaksi Nitril

Nitril dapat dihidrolisis dengan memanaskannya dengan asam atau basa berair.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan diatas maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1.      Turunan asam karboksilat meliputi kelompok-kelompok senyawa: halida asam (RCOX), amida (RCONH2), ester (RCOOR’), dan anhidrida asam karboksilat (RCOOOCR).

2.      Identifikasi turunan asam karboksilat dapat dilakukan dengan cara test hidroxamat.

3.      Klorida asam dan asam anhidrid bereaksi dengan hidroksil amin secara cepat dalam suasana asam sedang ester dalam kondisi asam tidak dapat bereaksi dengan hidroksil amin.

4.      Amida hanya dapat bereaksi dengan hidroksi amin apabila direfluks menggunakan pelarut titik didih tinggi.

5.      Jika terdapat fenol dalam senyawa turunan asam karboksilat yang akan ditest hidroxamat, maka test tersebut tidak dapat dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar-dasatr Kimia

Organik. Bina Aksara. Jakarta.

Usman, Hanapi. 2013. Kimia Organik. Makassar:Unhas.

Riawan, S. 1990. Kimia Organik Edisi 1. Binarupa Aksara. Jakarta.

Wilbraham, Antony C. 1992. Pengantar Kimia Organik 1. ITB. Bandung.