LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM ANALISIS FISIKO KIMIA
“REAKSI- REAKSI PENDAHULUAN GOLONGAN ALKOHOL, FENOL DAN ASAM KARBOKSILAT”
KELAS PRAKTIKUM SENIN/10.00-13.00
Disusun Oleh :
AGUNG ANDAYANI 260110110042
LABORATORIUM ANALISIS FISIKO KIMIA FAKULTAS FARMASI UNPAD JATINANGOR 2013
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM REAKSI-REAKSI PENDAHULUAN GOLONGAN ALKOHOL, FENOL DAN ASAM KARBOKSILAT Senin, 16 September 2013
I.
PRINSIP DAN REAKSI A. ALKOHOL Golongan alcohol adalah senyawa yang memiliki paling tidak satu gugus hidroksil yang terikat pada rantai alifatik. Prinsip reaksi identifikasi untuk golongan alcohol adalah :
Terbentuk ester jika ditambahkan asam karboksilat yang dapat diamati dari aromanya
B. FENOL Golongan Fenol adakah senyawa yang memiliki paling tidak satu gugus hidroksil yang terikat pada cinicn aromatic. Prinsip reaksi identifikasi untuk golongan fenol adalah :
Ditambah larutan FeCl3 terbentuk kompleks berwarna
Pengkopelan dengan kompleks diazotasi
Ditambah Marquis terbentuk kompleks berwarna C. ASAM KARBOKSILAT Golongan asam karboksilat adalah senyawa yang memiliki gugus karboksilat pada rantai alifatik atau aromatic. Prinsip reaksi untuk golongan asam adal ah :
Asam dapat memerahkan kertas lakmus biru
Senyawa asam dapat tersublimasi jika dipanaskan
Asam dapat teresterkan dengan alcohol
II.
DATA PENGAMATAN DAN REAKSI Etanol Tabel Data Pengamatan Identifikasi Etanol No. Reagensia Pengamatan 1.
Esterifikasi
1 ml etanol + asam salisilat + 1 tetes asam sulfat kemudian dipanaskan terbentuk larutan dengan bau khas gandapura
1 ml etanol + asam benzoat + 1 tetes asam sulfat kemudian dipanaskan dan terbentuk larutan dengan bau khas pisang
2.
K 2Cr 2O7
Terbentuk larutan berwarna biru terang
Gambar
Reaksi Esterifikasi
+ Asam benzoate
+ Asam salisilat
CH3CH2OH etanol
+ H2O etil benzoate (Fessenden II, 1986).
CH3CH2OH etanol
+ H2O etil salisilat (Fessenden II, 1986).
Reaksi Etanol dengan Kalium dikromat K 2Cr 2O7 + 4H2SO4 + 3CH3CH2OH K 2SO4 + 7H2O + 3CH3CHO ( Svehla, 1985 ) Mentol Tabel Data Pengamatan Identifikasi Mentol
No Reagensia 1. Organoleptis
Pengamatan Kristal jarum bening beraroma pepermin
Gambar
2.
H2SO4 + Vanilin
Vanilin dilarutkan dengan asam sulfat pekat dan terbentuk larutan berwarna kuning kemudian ditetesi ke dalam mentol dan terbentuk larutan berwarna merah darah yang lama-kelamaan menjadi warna ungu
Reaksi Reaksi mentol dengan vanillin sulfat
(Svehla, 1985 ) Fenol Tabel Data Pengamatan Identifikasi Fenol No Reagensia Pengamatan 1. FeCl3 Terbentuk larutan berwarna hijau kehitaman, terdapat fase minyak
Gambar
2.
p-DAB
Setelah dilarutkan dengan air terbentuk 2 fase, kemudian ditambahkan p-DAB dan perlahanlahan terbentuk fase berwarna kuning dan bening
3.
Marquis
Ditambah formalin terbentuk larutan berwarna bening-orange kemudian ditambah asam sulfatpekat terbentuk endapan berwarna pink
4.
K 2Cr 2O7
Terbentuk larutan berwarna orange dan terbentuk fase minyak
Reaksi - Reaksi Fenol dengan FeCl3 - Reaksi fenol dengan K 2Cr 2O7
(Svehla, 1985 )
Nipagin Tabel Data Pengamatan Identifikasi Nipagin No Reagensia Pengamatan 1. FeCl3 Saat zat dilarutkan dengan aquadest tidak larut kemudian dipanaskan dan nipagin larut sempurna. Setelah ditambahkan FeCl3 terbentuk larutan ungu tua
2.
HNO3
Terbentuk larutan keruh yang disebabkan nipagin tidak larut dalam asam nitrat
Reaksi Reaksi Nipagin dengan FeCl3
Gambar
(Svehla, 1985 ) Reaksi Nipagin dengan HNO3
(Svehla, 1985 )
Hidrokinon Tabel Data Pengamatan Identifikasi Hidrokinon
No Reagensia 1. FeCl3
Pengamatan Terbentuk larutan berwarna hijau keabu-abuan
Gambar
2.
Pb(CH3COO)2 + Terbentuk endapan putih dan NH4OH larutan berwarna coklat tua
3.
NaOH
Terbentuk larutan coklat kehijauan
Reaksi Reaksi Hidrokinon dengan FeCl3
(Svehla, 1985 ) Reaksi Hidrokinon dengan NaOH
berwarna
(Svehla, 1985 ) Asam Tartat Tabel Data Pengamatan Identifikasi Asam Tartat
No. Reagensia 1. CuSO4
Pengamatan Zat setelah dilarutkan air da ditambahkan CuSO4 menghasilkan larutan biru muda
+ NaOH
Terbentuk larutan berwarna biru tua
Gambar
Reaksi Reaksi Asam tartat dengan CuSO4
(Svehla, 1985 ) Asam Asetil Salisilat Tabel Data Pengamatan Identifikasi Asetosal
No. Reagensia 1. Marquis
Pengamatan Terbentuk endapan berwarna pink muda
2.
Terbentuk larutan berwarna ungu
FeCl3
Reaksi
Gambar
Asam Benzoat Tabel Data Pengamatan Identifikasi Asam Benzoat No. Reagensia Pengamatan 1. FeCl3 Asam benzoate ditambah aquadest terdapat serbuk asam benzoate yang terapung kemudian ditambah FeCl3 terbentuk larutan berwarna jingga kuning
Gambar
Reaksi III.
PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini dilakukan dengan tujuan mengidentifikasi alcohol, fenol dan asam karboksilat dengan prinsip identifikasi yang telah disebutkan diatas. Untuk reaksi identifikasi golongan alcohol yang pertama adalah reaksi identifikasi etanol. Salah satu reaksi yang digunakan untuk mengidentifikasi golongan alkohol adalah reaksi esterifikasi. Reaksi esterifikasi adalah reaksi antara alkohol dan asam karboksilat menghasilkan ester dan air dengan katalis berupa asam. esterifikasi adalah reaksi yang bersifat reversible . Oleh karena itu campuran reaksi adalah suatu campuran kesetimbangan dari pereaksi dan hasil reaksi. Agar ester yang dihasilkan banyak maka reaksi harus didorong kesetimbangan ke arah ester dengan cara menambahkan pereaksi berlebih atau dengan mengeluarkan satu atau kedua hasil reaksi atau dapat pula ditambahkan zat pendehidrasi misalnya asam sulfat H2SO4 . Pada praktikum kali ini sampel yang digunakan adalah etanol, asam salisilat dan asam benzoat dari golongan asam karboksilat dan ditambahkan H2SO4 sebagai katalis dan pendehidrasi. Pertama-tama sediakan dua tabung reaksi . Pada tabung reaksi 1 dilarutkan 1 ml etanol dan ditambahkan asam salisilat sampai larut, kemudian ditambahkan H2SO4 secara perlahan-lahan melewati dinding tabung untuk mencegah penguapan etanol akibat reaksi yang berjalan terlalu cepat akibat penambahan H2SO4 secara langsung. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, H2SO4 merupakan katalisator yang
+
akan mendonorkan H untuk berjalannya reaksi dan berfungsi sebagai penghidrasi yang menyerap air agar reaksi tidak begeser ke arah kiri atau terjadi hidrolisis sehingga ester tidak terbentuk. Kedalam tabung 2 ditambahkan asam benzoat, 1 ml etanol dan satu tetes H2SO4, tabung disumbat dengan kapas yang dibalut kain kassa kemudian kedua tabung dipanaskan diatas penangas air yang diletakkan diatas kassa untuk mencegah pemanasan berlebih yang menyebabkan etano2l menguap. Pemanasan ini dilakukan agar reaksi berjalan cepat. Pada saat suhu tinggi menyebabkan molekul molekul memiliki tenaga lebih besar atau sama dengan tenaga aktivasi sehingga mempercepat tumbukan antar molekul yang akan mempercepat reaksi.
setelah dipanaskan selama beberapa menit, pada tabung reaksi 1
terbentuk etil salisilat yang memiliki bau khas gandapura, sedangkan tabung reaksi 2 terbentuk etil benzoat yang memiliki bau khas pisang. Reaksi identifikasi etanol yang selanjutnya adalah dengan menggunakan kalium dikromat ( K 2Cr 2O7 ). Pengujian ini dilakukan dengan cara 1 ml etanol dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan H2SO4 kemudian ditambahkan K 2Cr 2O7 setelah diamati terbentuk larutan berwarna biru terang. Pada percobaan diperoleh bahwa etanol yang ditambahkan K 2Cr 2O7 yang merupakan pengoksidasi atau oksidator kuat. setelah pemanasan terjadi perubahan dari warna kuning menjadi warna biru. Ini berarti terjadi reaksi antara alkohol dengan K 2Cr 2O7. karena K 2Cr 2O7 adalah oksidator kuat, maka tentunya alkohol dioksidasi. Alkohol terbagi menjadi 3 jenis yaitu alkohol primer, sekunder dan tersier. Strukturnya adalah sebagai berikut:
R-OH
Alkohol primer
R’ │
R’ │
R- C- OH
R- C- OH
Alkohol sekunder
Alkohol tersier
Dimana R, R’ dan R” adalah gugus alkil.
│ R”
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.Warna biru yang terbentuk tidak lain adalah perubahan dari K 2Cr 2O7 yang berwarna kuning
3+
menjadi Cr yang
berwarna biru . Identifikasi alcohol selanjutnya adalah identifikasi mentol. Secara organoleptis, mentol memiliki bentuk dan aroma yang khas. Mentol berbentuk kristal bening yang aromanya khas seperti pepermin. Tetapi agar data yang diperoleh lebih akurat maka dilakukan uji selanjutnya yaitu uji mentol dengan vanillin dan asam sulfat dengan cara vanillin dilarutkan dengan asam sulfat pekat dan terbentuk larutan berwarna kuning dan setelah vanillin sulfat ditetesi ke dalam etnanol terbntuk pada awalnya larutan berwarna merah muda kemudian lama kelamaan warnanya berubah menjadi ungu. Uji yang dilakukan selanjutnya adalah uji golongan fenol. Fenol adalah kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Senyawa golongan fenol adalah golongan senyawa dengan struktur aromatik dengan mengandung gugus OH pada rantai aromatik. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anionfenoksida C6H5O− yang dapat dilarutkan dalam air. Dibandingkan dengan alkoholalifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Uji yang pertama adalah dengan menambahkan larutan FeCl3 kedalam sampel diatas plat tetes kemudian diamati dan terbentuk larutan hijau kehitaman, terdapat fase minyak. Larutan besi ( III ) klorida atau FeCl 3 merupakan reagen yang biasa digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan fenol meskipun beberapa enols juga menghasilkan hasil yang positif. Gugus hidroksi ( OH ) yang melekat langsung ke inti aromatic akan terdeteksi oleh FeCl3, tapi reaksi ini tidak akan terjadi terhadap alcohol. Jika posotif fenol maka setelah direaksikan dengan FeCl3 akan menghasilkan warna dramatis ungu, biru, merah atau hijau. Uji fenol selanjutnya adalah menggunakan p-DAB atau p-Dimetilaminobenzaldehida dengan cara dibuat larutan zat dalam air, kemudian teteskan di atas plat tetes dan ditambahkan pereaksi p-DAB , amati perubahan yang terjadi. Setelah diamati didapatkan hasil saat fenol dilarutkan dengan air terbentuk 2 fase dengan perbedaan warna yang tidak
begitu jelas, kemudian ditambahkan pereaksi p-DAB menghasilkan 2 fase yang perlahanlahan terlihar 2 warna yakni kuning-bening. P-DAB dibuat dengan melarutkan 0,5 g p-DAB dalam 50 ml larutan yang mengandung 60 bagian volume etanol dan 40 bagian volume 7H2SO4 berasap.
Uji Marquis dilakuakn untuk menguji fenol. Reagensia Marquis ini dibuat dengan mencampurkan 1 bagian larutan formaldehid dalam 9 bagian asam sulfat. Berbagai senyawa dengan struktur kimia berbeda memberikan raksi terhadap reagensia ini. Struktur yang cenderung mempertahankan respon terhadap reagensia pada ujung spectrum ungu, dengan urutan yang menurun adalah cincin sulfur ( dengan atau tanpa cincin aromatic ), cincin oksigen ( dengan cincin aromatic ), cincin oksigen atau sulfur luar ( dengan cincin aromatic ) ; senyawa aromatic yang seluruhnyaterdiri dari C, H dan N sehingga terdapat kecenderungan respon terhadap reagen Marquis bergerak secara bertahap kea rah panjang gelombang yang lebih jauh yaitu melalui warna hijau, jingga dan merah karena rasio C, H dan N terhadap gugus lain dalam molekul meningkat. Setelah zat ditambah formalin terbentuk larutan bening orange kemudian setelah ditambah H2SO4 terbentuk endapan merah muda. Uji selanjutnya adalah mereaksikan fenol dengan kalium dikromat ( K 2Cr 2O7 ) dan dihasilkan larutan berwarna orange. Berbeda dengan alcohol yang mengalami reaksi oksidasi saat ditambahkan K 2Cr 2O7 dan berubah warna menjadi biru terang, senyawa fenol meskipun mengandung gugus hidroksi tidak mengalami reaksi redoks dengan penambahan K 2Cr 2O sehingga warna yang dihasilkanpun bukan biru muda atau dapat dikatakan negative terhadap reaksi dengan kalium dikromat. Identifikasi golongan Fenol selanjutnya adalah identifikasi nipagin. Berdasarkan Farmakope III tahun 1979 , nipagin atau metil parabenzoat termasuk golongan fenol monovalent yang berbentuk serbuk halus, putih, tidak berbau, tidak berasa kemudian agak membakar diikuti rasa tebal; kelarutannya larut dalam 500 bagian air, dalam 20 bagian air air mendidih, dalam 3,5 bagian etanol ( 95% ) P, dalam 3 bagian aseton P, mudah larut dalam eter P dan dalam larutan alkali hidroksida. Pengujian nipagin ini dilakukan dengan cara didalam tabung reaksi dibuat larutan zat dengan pemanasan lalu didinginkan. Setelah itu tambahkan larutan FeCl3 dan amati perubahan yang terjadi. Pemansan dilakukan agar nipagin terlarut sempurna karena berdasarkan kelarutannya nipagin ini larut dalam 20 bagian
air mendidih kemudian dibiarkan dingin dan ditambahkan FeCl3 dan menghasilkan larutan berwarna ungu tua yang terjadi karena adanya ikatan antara Fe dengan O yang terikat pada cincin benzene. Selain pengujian menggunakan FeCl3, identifikasi napagin dilarutkan menggunakan asam nitrat ( HNO3 ) pekat dan diperoleh hasil larutan keruh diakibatkan nipagin tidak larut dalam HNO3 tetapi larut dalam larutan alkali hidroksida. Uji selajutnya adalah identifikasi hidrokinon. Diihat dari strukturnya, hidrokinon termasuk golongan fenol polivalen karena memiliki dua gugus hidroksi pada posisi para di cincin benzene. Secara organoleptis, hidrokinon berupa serbuk halus yang memiliki warna khas yakni abu-abu. Warna abu-abu ini diperoleh dari warna asal yakni putih yang menjadi gelap karena terkena cahaya. Hidrokuinon adalah zat aktif yang digunakan untuk mengendalikan produksi pigmen yang tidak merata. Zat ini dapat menghambat atau mengurangi produksi melanin. Melanin itu sendiri merupakan pigemn warna kulit gelap kecoklatan. Banyaknya produksi melanin menyebabkan kulit mengalami hiperpigmentasi. Berdasarkan mekanisme kerjanya tersebut, hidrokuinon banyak digunakan dalam kosmetik pemutih, tetapi penggunaan hidrokuinon dalam sediaan kosmetik dilarang oleh pemerintah karena menyebabkan gangguan kesehatan seperti iritasi kulit, kulit menjadi merah, gangguan ginjal, kanker darah dan kanker hati ( Dijten POM RI, 2009 ). Uji identifikasi hidrokinon dapat dilakukan dengan cara mengunakan plat tetes, tambahkan larutan FeCl3 ke dalam sampel dan diamati perubahan yang terjadi. Setelah prosedur tersebut dilakukan, terbentuk larutan berwarna hijau keabu-abuan yang terjadi karena adanya ikatan antara FeCl dengan gugus keton yang terikat pada cincin benzene, yang lama-kelamaan warna berubah menjadi hitam akibat terkena cahaya matahari. Itulah sebabnya beberapa krim pemutih yang mengandung hidrokinon harus disimpan dilemari es dan jangan terkena matahari karena akan berubah warna. Identifikasi selanjutnya dilakukan dengan mereaksikan hidrokinon dengan Pb(CH3COO)2 ( timbal asetat ) dan NH4OH ( ammonium hidroksida ). Pada saat sampel ditetesi dengan timbal nitrat, terbentuk endapan berwarna putih karena adanya reaksi timbal dengan gugus hidroksida dari hidrokinon tetapi setelah ditambahkan ammonium nitrat, endapan tersebut perlahan larut dan terbentuk larutan berwarna coklat tua. Uji yang lain untuk hidrokinon adalah dengan mereaksikannya dengan natrium hidroksida ( NaOH ) dan terbentuk larutan berwarna coklat kehijauan karena adanya reaksi natrium dengan gugus hidroksi yang terikat pada cincin benzene dari hidrokinon.
Asam
tartat
dari
golongan
asam
karboksilat
dapat
diidentifikasi
denga
mereaksikannya dengan larutan tembaga ( II ) sulfat dan kemudian dibasakan dengan larutan natrium hidroksida sehingga menghasilkan warna biru muda. Hal ini terjadi karena adanya reaksi oksidasi asam tartat oleh oksidator yang ditambahkan yakni CuSO4 dalam suasana 2+
basa yang didapatkan dengan penambahan NaOH. Warna biru dihasilkan dari ion Cu yang mengalami reduksi membentuk Cu (l). Uji selanjutnya adalah identifikasi asam asetil salisilat ( asetosal ) dengan menggunakan pereaksi marquis dan FeCl3. Asam asetil salisilat atau asetosal atau disebut aspirin dibuat dengan mereaksikan asam salisilat dengan anhidrida asam asetat menggunakan katalis 85% H3PO4 sebagai zat penghidrasi. Asam salisilat adalah asam bifungsional yang mengandung dua gugus – OH dan – COOH. Karenanya asam salisilat ini dapat mengalami dua jenis reaksi yang berbeda yaitu reaksi asam dan basa. Reaksi dengan anhidrida asam asetat akan menghasilkan aspirin atau asetosal. Uji identifikasi aspirin dengan FeCl3 meghasilkan larutan berwarna ungu. Hal ini terjadi karena adanya gugus fenol dalam asetosal. Seperti yang telah kita katahui, FeCl3 akan bereaksi dengan gugus fenol dan menghasilkan larutan berwarna ungu. Dalam asetosal terdapat asam salisilat yang mengandung gugus fenol dan bereaksi dengan asetosal sehingga terbentuk warna ungu. Saat asam asetil salisilat diuji dengan pereaksi marquis, langkah yang dilakukan adalah dengan menambahkan 1 tetes formaldehid ke dalam sampel dan 3 tetes asam sulfat. Setelah diamati terbentuk endapan berwarna pink muda karena pada asam asetil salisilat ini terdapat gugus fenol yang menyebabkan pereaksi marquis memberikan hasil yang sama dengan pengujian fenol. Berbagai senyawa dengan struktur kimia berbeda memberikan raksi terhadap reagensia ini. Struktur yang cenderung mempertahankan respon terhadap reagensia pada ujung spectrum ungu, dengan urutan yang menurun adalah cincin sulfur ( dengan atau tanpa cincin aromatic ), cincin oksigen ( dengan cincin aromatic ), cincin oksigen atau sulfur luar ( dengan cincin aromatic ) ; senyawa aromatic yang seluruhnyaterdiri dari C, H dan N sehingga terdapat kecenderungan respon terhadap reagen Marquis bergerak secara bertahap kea rah panjang gelombang yang lebih jauh yaitu melalui warna hijau, jingga dan merah karena rasio C, H dan N terhadap gugus lain dalam molekul meningkat. Setelah zat
ditambah formalin terbentuk larutan bening orange kemudian setelah ditambah H2SO4 terbentuk endapan merah muda. Asam benzoate diidentifikasi dengan cara meraksikan dengan besi (III) klorida ( FeCl3) dan menghasilkanlarutan berwarna jingga kuning. Sebelum direaksikan dengan asam FeCl3, asam benzoate yang berupa serbuk dilarutkan terlebih dahulu dengan aquadest. Pada saat dilarutkan, terdapat serbuk asam benzoate yang terapung karena tidak larut
