LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II ASAM SULFANILAT
Oleh : Kelompok B – 01 01 Maria Lovenia Limantara 1110041 I Putu Agus Yulyastrawan 1110055
Laboratorium Kimia Organik Fakultas Farmasi Universitas Surabaya Page | 1
2012-2013
Page | 2
DAFTAR ISI
I.
PUSTAKA………………………………………………………………………… 1
II.
PROSEDUR………………………………………………………………………. 1
III.
DASAR TEORI …………………………………………………………………..
2
IV.
TUJUAN…………………………………………………………………………..
12
V.
BAHAN …………………………………………………………………………… 12
VI.
ALAT……………………………………………………………………………… 13
VII.
CARA KERJA……………………………………………………………………. 13
VIII.
REAKSI DAN MEKANISME REAKSI………………………………………… 14
IX.
SKEMA KERJA………………………………………………………………….
15
X.
GAMBAR PENGGUNAAN DAN PEMASANGAN ALAT……………………
16
XI.
HASIL PERCOBAAN……………………………………………………………. 19
XII.
PEMBAHASAN…………………………………………………………………..
19
XIII.
DISKUSI…………………………………………………………………………..
21
XIV.
KESIMPULAN…………………………………………………………………...
23
Page | 3
ASAM SULFANILAT I. PUSTAKA th
Fessenden RJ & Fessenden JS, 1994, Organic Chemistry, 5 edition, Brooks / Cole Publishing Company Pasific Grove, California, 574 th
Furniss B, et al, 1989, Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry, 5 edition, th
Mc Murry J, 2000, Organic Chemistry, 5 edition, Brooks / Cole Publishing Company Pasific Grove, USA, 916-918 Vishnoi NK, 1979, Advanced Practical Organic Chemistry, First edition, Vikas Publishing House, PVT, Ltd, New Delhi, 330-331 Wertheim E, 1953, Practical Organic Chemistry with 23 illustration, The Blakiston Compan y inc., New York, Toronto, 71-72
II. PROSEDUR
Preparation 37. Sulphanilic acid Chemical required. (i) Aniline 7.5 ml, (ii) Conc. H2S04 15 ml, (iii) Activated animal charcoal 1-2 gm. Prosedure. Take 7.5 ml aniline in a 250 ml round bottom flask and to this add 15 ml conc. sulphuric acid in several instalments with constant shaking. During the addition of sulphuric acid keep the reaction mixture cool by immersing the flask in cold water. After the addition of sulphuric acid is complete, heat the flask in an oil bath at 180 – 190° in a fume cupboard for about five – six hours. Test for completion of reaction by pouring 1 or 2 drops of the reaction mixture in dilute sodium hydroxide solution when a clear solution should be obtained. If the reaction is complete, cool the solution and carefully pour it into 50 ml of cold water containing few piece of ice. Stir the solution and allow to stay for 10 minutes when crude sulphanilic acid separates out. Filter it in a Buchner funnel with suction, wash with water and drain well. Recrystallise the crude sulphanilic acid by dissolving it in a minimum amount of hot water, add 1 gm decolourising carbon and boil for 15 minutes. Filter the solution while Page | 4
hot and cool the filtrate in ice – bath when pure sulphanilic crystallizes out. Filter it in a Buchner funnel with suction, wash with 4 – 5 ml cold water, drain well and dry by pressing between filter papers. The yield of pure sulphanilic acid is about 8 gm. Its crystals are efflorescent and have no well defined melting po int.
III. DASAR TEORI
Reaksi yang paling umum pada senyawa aromatik adalah substitusi atom atau gugus lain terhadap hidrogen pada cincin benzena. Beberapa reaksi substitusi pada benzena adalah : 1. Halidasi misalnya klorinasi dan brominasi
+ Cl2 →
Benzena
+ HCl
Klorobenzena
2. Nitrasi
+HNO3 →
Benzena
+ H2O
Nitrobenzena
3. Sulfonasi SO3H
+H2SO4 →
+ H2O
Benzena 4. Alkilasi CH2CH3
+CH2=CH2 →
+ H2O
Page | 5
Benzena
etilbenzena o
Kebanyakan reaksi – reaksi tersebut dilakukan pada suhu 0 sampai 50 C. salah satu reaksinya adalah reaksi sulfonasi. Reaksi sulfonasi adalah reaksi antara senyawa aromatis atau suatu gugus alkil dengan asam sulfat pekat. Sebagai contoh adalah reaksi anilin dengan asam sulfat. Reaksinya adalah sebagai berikut: C6H5(NH2) + H2SO4 → C6H4(NH2) SO3H Atau: SO3H
+H2SO4 →
+ H2O NH2
Anilin mempunyai nama lain yaitu fenilamin atau aminobenzena. Selain itu reaksi sulfonasi juga terjadi pada alkohol. Reaksi sulfonasi antara asam sulfat pekat dengan alkohol dapat menghasilkan ester sulfat monoalkil atau dialkil. Misalnya : O
O
O
CH3OSOH
CH3OSOCH2CH3
CH3OSOCH3
O
O
O
metil hidrogen
dimetil sulfat
metil etil sulfat
sulfat
secara singkat reaksi sulfonasi antara alkohol dan asam sulfat adalah sebagai berikut: ROH + H2SO4 alkohol
dingin
asam sulfat
ROSO3H + H2O
alkil hidrogen sulfat
Pada tahun 1935, Domagk, seorang peneliti dari Jerman, adalah orang pertama yang meneliti nilai klinis dari protonsil yaitu suatu senyawa berwarna merah yang berasal dari pewarna azo. Para-aminobenzensulfanilat merupakan bagian yang efektif dari molekul protonsil. Senyawa ini disebut sebagai asam sulfanilat / para amino benzene sulfonat.
Page | 6
Asam sulfanilat adalah serbuk halus atau kristal abu-abu; agak larut dalam air, alkohol dan eter, larut dalam air panas dan HCl pekat, hangus pada suhu 288 - 300 °C. Asam sulfanilat adalah hasil sulfonasi dari anilin. Anilin adalah bahan baku dalam industri penghasil bahan pewarna celup. Asam sulfonat dan garam-garamn ya yang terkandung dalam bahan pewarna celup organik memberikan fungsi yang berguna pada kelaru tan dalam air dan atau meningkatkan kecepatan pencucian bahan pewarna yang disebabkan karena kemampuan keduanya mengikat lebih rapat dengan kain. Asam sulfanilat adalah komponen dari reagen Griess untuk menentukan HNO2. Asam sulfanilat diubah menjadi sulfanilamid yang merupakan satu dari bahan-bahan dasar untuk memproduksi obat-obat sulfa antibakteri. Asam sulfanilat mempunyai isomer yaitu asam metanilat, gugus sulfonat terletak di posisi 2. Asam sulfanilat tidak larut dalam pelarut organic, tapi sedikit larut dalam air. Larut dalam basa, tetapi tidak dalam asam. Asam sulfanilat adalah garam dengan jenis khusus yang disebut ion dipolar. Dalam hal ini ion hidrogen menyerang nitrogen karena NH2 -
merupakan basa lebih kuat daripada SO3 . Dalam larutan basa, ion OH- yang kuat mendorong ion hidrogen supaya lepas dari basa lemah membentuk para amino benzena sulfonat. Asam sulfanilat digunakan dalam pembuatan bahan pewarna celup azo dan sintesis obat – obat sulfa. Contoh obat - obat golongan sulfa antara lain: sulfapyridine, sulfathiazole, sulfaguanidine,
sulfadiazine,
dan
sulfamerazine.
Obat-obatan
ini
bekerja
dengan
menghambat pertumbuhan bakteri bukan dengan membunuh organisme. Sifat-sifat senyawa sulfanilat (bekerja secara cepat, dapat sinergis dengan kebanyakan obat-obatan, penyerapan yang sedikit, dan efektifitas lainnya) sangat bermanfaat. Sulfanilat efektif
(yang
bekerja
secara
cepat)
meliputi
sulfisoxazole,
sulfadiazine,
dan
trisulfapyrimidine. Sedangkan sulfanilat menengah yang banyak digunakan adalah sulfamethoxazole. Efek samping dari penggunaan sulfanilat diantaranya: dapat menimbulkan hipersensitivitas yang disebut ‘drug fever’, rasa mual dan muntah. Hal ini dapat terjadi akibat frekuensi pemakaian sulfanilat yang berlebih. Obat-obatan sulfa biasanya jug dapat Page | 7
menyebabkan anemia hemolitik, dan kernicterus (pada bayi) melalui air susu ibunya yang mengkonsumsi obat sulfa tersebut. Sulfonasi terutama digunakan untuk menyatakan reaksi-reaksi yang menggunakan pereaksi sulfonasi yang umum seperti asam sulfat pekat, oleum, dan pereaksi lainnya yang mengandung sulfur trioksida. Proses sintesis asam sulfanilat dilakukan dengan cara sulfonasi dari aniline. Proses sulfonasi merupakan proses reaksi substitusi elektrofil pada senyawa benzene (aromatik). Sulfonasi adalah reaksi kimia yang melibatkan penggabungan gugus asam sulfonat, -SO3H, ke dalam suatu molekul ataupun ion yang merupakan salah satu jenis reaksi substitusi elektrofil aromatik. Reaksi sulfonasi ini berlangsung secara reve rsible. Asam sulfanilat dapat dihasilkan dengan mereaksikan anilin dengan H2S04 pekat lalu dipanaskan pada suhu 180190°C selama 2.5 jam. Termasuk reaksi-reaksi yang melibatkan gugus sulfonil halida ataupun garam-garam yang berasal dari gugus asam sulfonat, misalnya penggabungan – SO2Cl ke dalam senyawa organik. Penyerangan elektrofil yang dilakukan oleh SO3 yang secara listrik boleh dikatakan netral. Belerang trioksida ini terdapat dalam asam sulfat berasap (H2SO4 + gas SO3), sedangkan dalam H2SO4(p) terjadi karena pergeseran kesetimbangan tekanan. NH3 + H 2 SO4 -
NH2
NH 2
180-190o
H 2 SO4(pekat)
Anilin Monosulfat
SO3 H
Jenis-jenis zat pensulfonasi antara lain : 1. Persenyawaan SO3, termasuk didalamnya :
SO3
H2SO4 Page | 8
oleum (H2SO4 + SO3)
2. Persenyawaan SO2. 3. Senyawa sulfoalkilasi. Sedangkan, zat-zat yang disulfonasi antara lain: zat alifatik misalnya hidrokarbon jenuh, oleofin, alkohol, selulosa, senyawa aromatis, naftalena, antrakuinon, dan lain sebagainya. Zat pensulfonasi yang paling efisien adalah SO3 karena hanya melibatkan satu reaksi adisi secara langsung. SO3 yang banyak digunakan adalah SO3 dalam bentuk hidrat (oleum atau asam sulfat pekat) karena dengan SO3 hidrat, air akan bertindak murni sebagai pelarut. Sulfonasi senyawa aromatik merupakan salah satu jenis sulfonasi yang paling penting. Sulfonasi tersebut dapat dilakukan dengan mereaksikan senyawa aromatik dengan asam sulfat. Asam sulfat yang digunakan umumnya mengandung sulfur trioksida (oleum). Sama halnya dengan nitrasi dan halogenasi, sulfonasi senyawa aromatik adalah reaksi substitusi elektrofilik, tetapi merupakan reaksi yang dapat balik (reversibel). Dari beberapa reaksi elektrofilik, sulfonasi merupakan reaksi yang paling sulit terjadi, karena butuh pemanasan pada suhu yang cukup tinggi saat proses reaksinya. NH 3 +
NH 2
+
SO 3 -
OH-
SO3 -
Pemurnian asam sulfanilat dilakukan dengan cara rekristalisasi. Campuran organik padat bila dipisahkan dengan reaksi organik jarang bias murni. Hasilnya tercampur dengan sedikit kotoran yang diperoleh dengan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, teknik pemisahan yang akan digunakan yakni rekristalisasi. Rekristalisasi adalah pemurnian zat padat secara mengkristalkan kembali dari cairan pelarut atau campuran pelarut, melarutkan kristal dalam Page | 9
pelarut panas (atau campuran pelarut) kemudian mendinginkan larutan secara perlahan samapi terbentuk kristal yang murni. Tahap – tahap yang dilakukan pada proses rekristalisasi pada umumnya,yaitu : 1.Memilih pelarut yang cocok Pelarut yang umum digunakan jika diurutkan sesuai dengan kenaikan kepolarannya adalah petroleum eter (n-heksan , toluene, kloroform, aseton, etil asetat, etanol, methanol, dan air). Pelarut yang cocok untuk merekristalisasi suatu sampel zat tertentu adalah pelarut yang dapat melarutkan secara baik zat tersebut dalam keadaan panas, tetapi sedikit melarutkan dalam keadaan dingin. 2.Melarutkan senyawa ke dalam pelarut panas sedikit mungkin. Zat yang akan dilarutkan hendaknya dilarutkan dalam pelarut panas dengan volum sedikit mungkin, sehingga diperkirakan tepat sekitar titik jenuhnya. Jika terlalu encer, uapkan pelarutnya sehingga tepat jenuh. Apabila digunakan kombinasi dua pelarut, mula – mula zat itu dilarutkan dalam pelarut yang baik dalam keadaan panas sampai larut, kemudian ditambahkan pelarut yang kurang baik tetes demi tetes sampai timbul kekeruhan. Tambahkan beberapa tetes pelarut yang baik agar kekeruhannya hilang kemudian disaring. 3. Penyaringan Larutan disaring dalam keadaan panas untuk menghilangkan pengotor yang tidak larut. Penyaringan larutan dalam keadaan panas dimaksudkan untuk memisahkan zat – zat pengotor yang tidak larut atau tersuspensi dalam larutan, seperti debu, pasir, dan lainnya. Agar penyaringan berjalan cepat, biasanya digunakan corong Buchner. Jika larutannya mengandung zat warna pengotor, maka sebelum disaring ditambahkan sedikit ( ± 2 % berat ) arang aktif untuk mengadsorbsi zat warna tersebut. Penambahanarang aktif tidak boleh terlalu banyak karena dapat mengadsorbsi senyawa yang dimurnikan.
Page | 10
4. Pendinginan Filtrat Filtrat didinginkan pada suhu kamar sampai terbentuk kristal. Kadang – kadang pendinginan ini dilakukan dalam air es. Penambahan umpan (seed) yang berupa Kristal murni ke dalam larutan atau penggoresan dinding wadah dengan batang pengaduk dapat mempercepat rekristalisasi.
5. Penyaringan dan pendinginan kristal Apabila proses kristalisasi telah berlangsung sempurna, kristal yang diperoleh perlu disaring dengan cepat menggunakan corong Buchner. Kemudian kristal yang diperoleh dikeringkan dalam eksikator. Setelah proses rekristalisasi maka selanjutnya proses filtrasi. Pada proses filtrasi menggunakan filtrasi yang berbeda dengan filtrasi biasa. Pada filtrasi tidak diperbolehkan menggunakan corong biasa, karena ada kemungkinan kristal yang larut dalam pelarut panas akan mengkristal kembali. Hal itu disebabkan perbedaan suhu dimana kristal akan mengendap pada suhu rendah. Untuk mencegah hal ini, maka menggunakan corong panas agar suhu konstan. Untuk menghilangkan kotoran mekanik seperti gabus, gelas, pasir pada proses kristalisasi, maka larutan harus disaring dalam keadaan panas. Untuk menghilangkan zat warna dan zat resinous (hasil kasar suatu sintesa organik sering disertai zat warna yang dapat larut dalam air panas, lalu sebagian diabsorpsi oleh kristal sehingga kristal berwarna) dapat digunakan karbon aktif (norit) sebanyak 1-2% bobot kristal. Setelah didinginkan lalu dipanaskan ± 10 -15 menit dan terakhir disaring, untuk mengambil kristal tersebut dipisahkan dengan corong Buchner. Setelah kristal tersebut tertinggal maka dicuci dengan pelarutnya lalu keringkan sampai kering. Sifat-sifat Asam sulfanilat :
Sifat Fisika : 1.
Berbentuk kristal padat transparan atau berwarna putih, dan sedikit berbau Page | 11
2.
Berat molekul : 173,19
3.
Titik cair : 288°C
4.
Titik didih : 172-187°C
5.
Mudah larut dalam air panas dan pelarut polar lainnya
Sifat Kimia : 1.
Dapat dihidrolisa menghasilkan asam sulfat dan anilin
2.
Dengan basa akan membentuk garam, dan dapat bereaksi dengan asam nitrat menghasilkan p-nitro anilin
3.
Dapat bereaksi dengan amida menghasilkan sulfanilamide.
4.
Asam sulfanilat hampir mengalami reaksi ionisasi komplit (sempurna) dalam air.
Kegunaan Asam Sulfanilat : 1.
Sebagai katalis dalam industri
2.
Dapat digunakan sebagai detergent atau sebagai zat pengemulsi.
3.
Sebagai zat pendamar ion
4.
Sebagai zat perantara untuk dyes (bahan celup), pestisida, pewarna makanan, bahan pencemerlang), obat dan sintesis organik lainnya.
5.
Sebagai bahan dasar dalam industri farmasi (bahan pembuatan obat-obatan dalam industri farmasi, yaitu sumber bahan obat-obatan sulfa yang bersifat antibacterial agent)
6.
untuk pengobatan penyakit hemolitic streptococcal dan infeksi staphylococcal.
Salah satu proses yang melibatkan reaksi sulfonasi yaitu pembuatan Asam Sulfanilat. Adapun proses pembuatannya yaitu, o
Skala Laboratorium
Asam sulfanilat dapat dibuat dari reaksi antara anilin dengan oleum (asam sulfat pekat) pada suhu reaksi antara 180°C dan 195°C dengan produk utamanya yaitu asam sulfanilat, sedangkan produk sampingnya yaitu air. Pada mulanya produk yang dihasilkan larutan karena asam sulfanilat bersifat mudah larut maka untuk mendapatkan kristalnya Page | 12
didinginkan. Produk alanilat ini merupakan produk yang tidak tentu, di mana lewat pemanasan berlanjut akan menghasilkan asam sulfanilat dan air. o
Skala Industri Secara komersial, asam sulfanilat dibuat dengan proses Baking. Dalam proses ini, anilin dan asam sulfat pekat dimasukkan ke dalam ke dalam suatu ketel besi tuang yang dilengkapi dengan kondensor refluks. Lalu dimasukkan benzena sulfonat, dicampurkan 0
dalam ketel besi. Pengadukan dilakukan dalam suhu operasi 150 C, anilin dan air yang keluar dalam ketel besi akan direflux oleh kondensor. Dua jam setelah penambahan anilin (dari kondensor reflux), maka reaksi akan sempurna, dengan hasil yaitu asam sulfanilat dengan konsentrasi 97%. Dengan kata lain Proses Baking ini sangat cocok karena asam sulfanilat yang diperoleh cukup pekat dan konversinya besar. Kebaikan menggunakan proses baking adalah: - Kondensor reflux digunakan untuk memanfaatkan kembali sisa anilin dan sulfat agar tidak terbuang begitu saja. - Dilengkapi dengan propeller untuk kesempurnaan campuran. - Sirkulasi udara dapat diatur dengan cirkulating fan. - Dilengkapi dengan coil pemanas karena suhu diatur 100 – 150°C. Keburukan menggunakan proses baking adalah : - Temperatur harus tetap dijaga 150°C karena itu diperlukan pengawas. - Larutan asam sulfat bersifat korosif dapat merusak ketel. - Ketel harus dilengkapi pompa vakum untuk memisahkan air yang ikut terbentuk selama reaksi.
Page | 13
Bahan yang digunakan untuk pembentukan asam sulfanilat : 1. Anilin RM
: C6H5 NH2
BM
: 93,13
TL
: -6,3 ° C, 267 K, 21 ° F
TD
: 184.13 ° C, 457 K, 363 ° F
Warna
: tak berwarna cairan kuning
Kelarutan : dapat larut dalam eter, alkohol, benzene, dan pelarut organic lain. kelarutan 9,7 g/100g air Beracun, berbau tak sedapm mudah terbakar, non polar Dapat bereaksi dengan asam sehingga membentuk garam Kegunaan
: pembuatan perwarna, obat, mesin, varnish, parfum, shoe blacks, pelarut
2. Asam Sulfat pekat RM
: H2SO4
BM
: 98,07
TL
: 10,49°C
TD
: 340°C
Warna
: cairan bening, tak berwarna,
Korosif, beracun Pada 340°C mengalami dekomposisi menjadi SO3 dan H2O Kelarutan : larut dalam air pada semua kepekatan Kegunaan : bahan kimia pengilangan, produksi baja, memproses bijih mineral, sistesis kimia, pembuatan aluminium sulfat, pemrosesan air limbah dan penapisan minyak.
3. Natrium Hidroksida Nama lain : Soda kaustik RM
: NaOH
Page | 14
BM
: 40,00
TL
: 318 °C (591 K)
TD
: 1390 °C (1663 K)
Warna
: zat padat putih
Sangat korosif Diudara menyerap CO2 dan air Amorf, beracun Sangat basa, keras, rapuh dan menunjukkan pecahan hablur Kelarutan : larut dalam air 111 g/100 ml (20 °C) dan alkohol, tidak larut dalam eter Kegunaan : basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen.
4. Norit Kristal warna hitam TL
: >3500°C
TD
: 4200°C
Beracun, amorf
IV. TUJUAN
1.
Dapat menjelaskan reaksi substitusi elektrofilik (elektrofil SO3 sebagai model) dalam peristiwa sulfonasi
2.
Memahami sulfonasi yang benar.
3.
Terampil dalam menggunakan karbon aktif (dalam proses penghilangan warna) pada proses rekristalisasi.
V. BAHAN
1. Anilin 3,75 ml 2. Asam sulfat pekat 7.5 ml 3. NaOH 2N 4. Norit 500 mg Page | 15
VI. ALAT
1. Labu alas bulat 250 ml 2. Termometer 300°C 3. Gelas piala 4. Gelas arloji 5. Pendingin udara 6. Gelas ukur 7. Corong Buchner 8. Labu hisap 9. Pengaduk gelas 10. Pipet tetes
VII.CARA KERJA
1.
Dimasukkan 3,75 ml anilin ke dalam labu alas bulat 250 ml. Tambahkan 7.5 ml asam sulfat pekat secara sedikit demi sedikit, selama penambahan dikocok perlahan-lahan. Lalu didinginkan labu tersebut dengan air kran.
2.
o
o
Labu dipanaskan dengan tangas udara pada temperatur 180 -190 C selama 5 jam, sampai sulfonasi sempurna yaitu bila 2 tetes hasil tersebut larut sempurna dalam 4 ml larutan NaOH 2N tanpa menunjukkan kekeruhan.
3.
Bila sulfonasi sudah sempurna pemanasan dihentikan. Didiamkan hasil mendingin sampai suhu 50°C, lalu dituangkan hati-hati melalui pengaduk ke dalam 25 ml air es. Diamkan 10 menit.
4.
Dikumpulkan hasil asam sulfanilat yang mengendap dengan menggunkan corong Buchner. Dicuci hasil dengan sedikit air, lalu dikeringkan.
5.
Rekristalisasi :
Dilarutkan kepingan-kepingan hasil dengan air mendidih, seminimal mungkin (40ml)
Page | 16
Bila hasil larutannya berwarna, ditambahkan ± 0,5 g norit lalu didihkan lagi selama 1015 menit.
Disaring dengan corong panas, filtrat yang diperoleh dibiarkan mendingin, maka pada pendinginan akan terbentuk kristal yang tidak berwarna, yaitu asam sulfanilat dihidrat.
6.
Dikeringkan kristal yang telah diperoleh dalam eksikator.
Timbang hasil
VIII. REAKSI DAN MEKANISME REAKSI a. REAKSI
b. MEKANISME REAKSI
Page | 17
IX.
SKEMA KERJA Anillin 3,75 ml dimasukkan ke labu alas bulat
Tambahkan H2SO4 pekat 7,5 ml sedikit demi sedikit (sambil dialiri air keran)
Didihkan dengan tangas udara selama 4-6 jam sampai sulfonasi terjadi sempurna
Tes : 2 Tetes larutan larut dalam 4 ml NaOH 2N (tidak
0
Diamkan sampai suhu 50 C
keruh)
Tuang ke 25 ml air es
Saring dengan corong Buchner
Kristalnya dikeringkan
Masukkan ke beker glass dan larutkan dalam 40 ml air mendididh
Bila berwarana, dinginkan, tambahakan norit, lalu didihkan lagi
Disaring dengan corong panas dan biarkan samapai dingin
Kristal disaring dengan corong buchner
Keringkan Kristal dalam eksikator
Timbang Hasil
Page | 18
X. GAMBAR PENGGUNAAN DAN PEMASANGAN ALAT Tambahakan H2SO4 pekat 7,5 ml sedikit demi sedikit sambil digoyangkan
1
Anillin 3,75 ml dituang
2
Labu alas bulat 250 ml
3
5
4
Tuangkan perlahan ke air es sebanyak 25 ml, aduk perlahan
Panaskan denga tangas udara pada 0
0
suhu 180 -190 C selama 4-6 jam Tes : 2 Tetes larutan larut
0
Diamkan sampai suhu 50 C
dalam 4 ml NaOH 2N (tidak keruh)
6
7
8
Saring dengan corong Buchner
Page | 19
9 Siapkan air panas 40 ml
Tambahkan air panas ad
8
Kristal larut
10
Didihkan 10-15 menit Jika berwarna tambahkan norit
11 Dinginkan hingga suhu 0
50 C
12
13
Tambahkan 0,5 gram norit
15 Didihkan kembali
14
Saring panas Filtrat didiamkan ad dingin dan terbentuk kristal
Page | 20
Saring dengan corong Buchner
16
17 18
20
19
Keringkan menggunakan eksikator
21
Timbang hasil
Page | 21
XI. HASIL PERCOBAAN
Hasil teoritis
:4g
Hasil praktikum
: 500 mg
Presentase hasil
: 12.5 %
Titik didih teoritis
: -
XII. PEMBAHASAN
Pemurnian asam sulfanilat dilakukan dengan cara rekristalisasi. Campuran organik padat bila dipisahkan dengan reaksi organik jarang bisa murni. Hasilnya tercampur dengan sedikit kotoran yang diperoleh dengan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, teknik pemisahan yang akan digunakan yakni rekristalisasi. Rekristalisasi adalah pemurnian zat padat secara mengkristalkan kembali dari cairan pelarut atau campuran pelarut, melarutkan kristal dalam pelarut panas (atau campuran pelarut) kemudian mendinginkan larutan secara perlahan samapi terbentuk kristal yang murni. Untuk membuat asam sulfanilat dari anilin, maka anilin perlu direaksikan dengan H2SO4. Langkah awal yang dilakukan adalah memasukkan 3,75 ml anilin ke dalam labu alas bulat
250
ml
diusahakan
agar
anilin
tidak
melengket
pada
leher
labu.
selanjutnya ditambahkan 7.5 ml H2SO4 pekat sedikit demi sedikit menggunakan pipet sambil dialiri dengan air kran sampai larutan dingin. Pada saat penambahan H2SO4 pekat anilin mengeluarkan uap putih menyerupai asap (Putih anilin monosulfat), dan campuran antara anilin dengan H2SO4 pekat menghasilkan endapan yang berbentuk seperti karang, berwarna merah muda – abu – abu. Pada saat penambahan H2SO4(p) dilakukan secara sedikit demi sedikit, dikarenakan H2SO4(p) bersifat eksoterm, sehingga jika ditambah sekaligus akan timbul percikan api. Asam sulfat yang digunakan umumnya mengandung sulfur trioksida (oleum). Sama halnya dengan nitrasi dan halogenasi, sulfonasi senyawa aromatik adalah reaksi substitusi elektrofilik, tetapi merupakan reaksi yang dapat balik (reversibel). Page | 22
NH2
NH2
o
o
180 -190 C
+
H2 SO4 SO3 H
Jika penambahan H2SO4(p) pada suhu < 150° akan terbentuk orto dan jika suhu > 200° akan terjadi trisubtitusi (karena NH2 orto, para kuat).
Berikutnya dipasang alat kondensor refluks yang dilengkapi dengan penangas udara. Digunakan
penangas
udara
karena
suhunya
lebih
dari
100°C.
Dipasang juga thermometer yang berfungsi agar kita dapat memantau suhu supaya tetap stabil. Pendingin berperan sebagai pendingin agar pada proses reflux, volume zat yang dipanaskan tak berkurang. Prinsip dasar reflux ialah memanaskan suatu larutan pada suhu tinggi tanpa mengurangi volume larutan. Pada pemanasan ini suhu harus dijaga yaitu 180°C190°C, karena suhu dibawah 180°C hanya akan membentuk senyawa orto. Pemanasan berlangsung selama 2.5 jam. Sulfonasi dicek dengan meneteskan larutan hasil sulfonasi sebanyak 2 tetes pada 4 ml NaOH 2N. bila sulfonasi sudah sempurna, larutan aan larut sempurna pada NaOH 2N. Selanjutnya larutan didinginkan hingga suhu 50°C. Setelah suhu 50°C larutan dituangkan kedalam es batu ± air. Jika larutan belum sampat 50°C sudah dituangkan dalam es batu, molekul – molekul asam sulfanilat yang masih aktif akan berikatan dengan molekul – molekul air sehingga hasil kristalnya akan ke cil – kecil. Selanjutnya disaring dengan corong Buchner dan pompa hisap akan didapatkan padatan diatas kertas saring. Padatan tersebut dimasukkan kedalam air panas mendidih 40 ml dan ditambahkan norit 500 mg hingga berwarna hitam pekat, diaduk terus (proses rekristalisasi). Penambahan norit bertujuan untuk menyerap warna-warna pengotor, agar kristal yang dihasilkan bersih. Setelah itu disaring dengan corong panas. Corong panas harus benar benar panas. Digunakan corong panas agar larutan asam sulfanilat tidak mengkristal lebih dulu saat disaring. Setelah penyaringan, hasil berupa filtrate didinginkan hingga terbentuk Kristal asam sulfanilat, lalu diasring menggunakan corong Buchner. Setelah itu Kristal dikeringkan menggunakan oven, dimana seharusnya pengeringan yang diganakan Page | 23
adala eksikator. Lalu langkah terakhir, ialah menimbang bobot Kristal asam sulfanilat yang didapat. Dalam reaksi pembentukan asam sulfanilat digunakan tangas udara bukan tangas minyak, karena untuk memudahkan dalam melihat angka pada termometer. Walaupun dalam penggunaan tangas udara ada kelemahann ya, yaitu panas udara yang sulit dikontrol sehinnga cara mengatasi kelemahan tersebut harus mengatur api yang digunakan sehingga panas dapat terkontrol. Salah satu penyebab reaksi sulfonasi tidak sempurna adalah suhu dan waktu yang belum tercapai, oleh karena itu dalam pengerjaannya, dibutuhkan ketelitian dan keterampilan dari praktikan. Asam sulfanilat tidak perlu ditentukan titik lelehnya, karena :
ada tekanan 1 atm, sebelum meleleh asam sulfanilat sudah terurai terlebih dahulu
Untuk menentukan titik leleh, perlu dilakukan pada ruangan yang tertutup (tekanannya di bawah 1 atm). Hal ini merupakan hal yang sulit dan rumit untuk dilakukan.
Pada saat proses rekristalisasi, jangan sampai penambahan pelarutnya terlalu banyak, hal ini akan menyebabkan Kristal tidak dapat mengendap kembali.
XIII. DISKUSI 1. Mengapa penambahan asam sulfat pekat harus dilakukan sedikit demi sedikit sambil
dikocok pelan? Karena H2SO4(p) bersifat eksoterm, sehingga jika dituang langsung akan timbul percikan api dan akan terjadi lonjakan suhu. 2. Apa yang terjadi bila temperatur reaksi berlangsung dibawah 150°C atau diatas 200°C? Jawab :
Page | 24
Jika suhu < 150°C maka akan terbentuk orto
Jika suhu >200°C akan terjadi trisubstitusi (karena NH2 orto para kuat)
3. Apa kegunaan NaOH 2N? Bagaimana reaksinya? Jawab : NaOH digunakan untuk menguji apakah sudah terbentuk asam sulfanilat. Jika ditambah NaOH dan tidak muncul kekeruhan itu menandakan bahwa sudah terbentuk asam sulfanilat karena asam sulfanilat larut dalam NaOH.
Page | 25
4. Apa akibat kelebihan penambahan pelarut untuk rekristalisasi? Jika kelebihan pelarut untuk rekristalisasi maka akan sulit membuat bahan tersebut mengkristal. 5. Mengapa asam sulfanilat tidak ditetapkan titik lelehnya? Tidak ditetapkan titik lelehnya karena asam sulfanilat mempunyai range titik leleh yang luas (tidak mempunyai titik leleh yang pasti).
XIV. o
KESIMPULAN
Anilin tergolong senyawa yang memiliki sifat basa lemah. Anilin juga larut didalam air ketika dalam bentuk garamnya dengan asam kuat.
o
Asam sulfanilat dibentuk dengan mereaksikan anilin dengan H2SO4 pekat.
o
Reaksi yang terjadi adalah reaksi sulfonasi, yaitu reaksi substitusi elektrofilik pada senyawa aromatis.
o
Asam sulfanilat larut dalam air panas dan kelarutanny rendah pada suhu rendah sehingga asam sulfanilat mengkristal pada suhu rendah.
o
Suhu pada pemanasan harus benar – benar dijaga antara 180-190°C
o
Pemurnian dilakukan dengan rekristalisasi, yaitu dengan melarutkan kembali kristal yang terbentuk ke dalam air panas. Kemudian dilakukan penambahan norit untuk menghilangkan zat warna. Setelah itu direkristalisasi kembali dalam es (air dingin).
Page | 26
Tanda Tangan Praktikan
Praktikan 1,
Maria Lovenia Limantara
Praktikan 2,
I Putu Agus Yulyastrawan
Page | 27
Page | 28
