I.
JUDUL PERCOBAAN Sintesis Aldehida
II.
TUJUAN 1. Mensintesis asetaldehid 2. Mengenal reaksi oksidasi alkohol primer menjadi aldehida oleh asam kromat 3. Mengenal senyawa hasil sintesis dengan cara destilasi 4. Mengidentifikasikan senyawa hasil sintesis
III.
DASAR TEORI Di alam ini terdapat bermacam-macam jenis senyawa di antaranya adalah senyawasenyawa karbonil yang terdiri atas senyawa aldehid. Di mana kedua senyawa tersebut banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya berupa formalin yang sering digunakan dalam pengawaten mayat. Etanal atau asetaldehida digunakan dalam pembuatan zat pewarna. Aldehid merupakan kelompok senyawa organik yang mengandung gugus karbonil (C = O). Rumus umum struktur aldehid seperti tertulis dibawah ini dengan R adalah alkil atau aril O
║ R-C-H aldehid
(Fessenden dan Fessenden, 1990).
Umumnya aldehid berbau merangsang dan keton berbau harum. Misalnya,
– transinamaldehida adalah komponen utama minyak kayu manis dan enantiomer enantiomer karbon yang menimbulkan bau jintan dan tumbuhan permen (Fessenden dan Fessenden, 1997). 2
Sifat fisis dari aldehid, gugus karbonil terdiri dari sebuah atom karbon sp yang dihubungkan ke sebuah atom oksigen oleh sebuah ikatan sigma dan sebuah ikatan pi. Ikatan – ikatan ikatan sigma gugus karbonil terletak dalam suatu bidang dengan sudut ikatan o
2
kira-kira 120 C di sekitar karbon sp . Ikatan pi yang menghubungkan C dan O terletak di atas dan di bawah bidang ikatan-ikatan sigma tersebut. Gugus karbonil bersifat polar,
dengan elektron-elektron dalam ikatan sigma dan terutama elektron-elektron dalam ikatan pi, tertarik ke oksigen yang lebih elektronegatif. Oksigen gugus karbonil mempunyai dua pasang elektron menyendiri. Semua sifat-sifat struktural ini kedataran, ikatan pi, polaritas dan adanya elektron menyendiri, mempengaruhi sifat dan kereaktifan gugus karbonil (Fessenden dan Fessenden, 1990). Aldehid dapat membentuk ikatan hidrogen antar molekul, karena tidak ada gugus hidroksil dan dengan demikian titik didihnya menjadi lebih rendah dari alkohol padanannya. Tetapi aldehid tarik menarik melalui interaksi antara polar-polar, sehingga titik didihnya menjadi lebih tinggi dibanding alkana padanannya (Wilbraham, 1992). Distilasi merupakan metode yang sangat baik untuk memurnikan zat cair. Suatu zat cair mengandung atom-atom atau molekul yang tersusun berdekatan namun masih dapat bergerak bebas dengan energi yang berlainan. Ketika suatu moelkul zat cair mendekati perbatasan fasa uap-cair, maka molekul tersebut, jika memiliki energi yang cukup, dapat berubah dari fasa cair menjadi fasa gas. Hanya molekul-molekul yang memiliki energetika yang cukup yang dapat mengatasi gaya yang mengikat antarmolekul dalam fase cair sehingga dapat melepaskan diri ke dalam fase gas. Beberapa molekul yang berada dalam fase uap di atas zat cair, ketika mendekati permukaan zat cair tersebut, dapat memasuki fasa cair kembali sehingga menjadi bagian dari fasa yang terkondensasi. Pada saat proses ini terjadi, molekul-molekul tersebut memperkecil energi kinetiknya, sehingga gerakannya lebih lambat. Pemanasan terhadap zat cair menyebabkan banyak molekul memasuki fase uap, proses pendinginan uap merupakan kebalikan dari proses ini. Ketika
sistem
berada
dalam
kesetimbangan, karena banyak molekul zat cair yang memasuki fase uap dan kemudian kembali lagi dari fase uap menjadi cair, maka dapat terukur tekanan uapnya. Jika sistem tetap bertahan dalam kesetimbangan, bahkan ketika energinya dinaikkan, banyak molekul dalam fase cair akan memiliki energi yang mencukupi untuk berubah menjadi fase uap. Walaupun banyak molekul yang juga kembali dari fasa uap ke dalam fasa cair, namun jumlah molekul dalam fase uap bertambah dan tekanan uap akan naik. Jumlah molekul dalam fasa uap sangat bergantung pada suhu, tekanan dan kekuatan gaya tarik antarmolekul di dalam fasa cair dan volume sistem.
IV.
REAKSI UMUM DAN MEKANISME REAKSI
[O]
K2Cr2O7 + H2SO4
V.
ALAT UTAMA DAN BAHAN ALAT 1. Labu destilasi 125 ml 2. Pendingin leibig 3. Pipa along (adaptor) 4. Erlenmeyer 5. Batu didih 6. Termometer 7. Selang air 8. Beaker glass 9. Gelas ukur 10. Tabung reaksi 11. Pipet tetes 12. Water bath besar
Bahan yang digunakan 1. Etanol 96% 2. Kalium Bikromat (K 2Cr 2O7) 3. Asam sulfat pekat (H2SO4) 4. Aquadest 5. Air es 6. Kapas
[O]
K2Cr2O7 + H2SO4
7. Fehling A & B 8. AgNO3 9. NH4OH conc.
VI.
CARA KERJA Batu didih
7,5 gram Kalium
30 ml Aquadest +
10 ml Larutan
Bikromat
0,5 ml Asam
Etanol 96%
Sulfat Pekat
Labu Destilasi
Pendingin Liebig yg dialiri air
Reaksi berjalan, bile perlu panaskan labu dengan spirtus secara merata
Hasil destilat dalam Erlenmeyer yg direndam es
Hitung % Yield
Uji Tollens
Uji Fehling
VII. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
Jumlah senyawa hasil
: 6 ml
Uji Fehling : bening kekuningan + Fehling A+Fehling B biru keruh ↓biru (-) 1ml
3tts
3tts
↗
Uji Tollens:
bening kekuningan + AgNO3 + NH4OH conc. kuning kecoklatan↓coklat (-) 1ml 3tts
3tts
↗
Organoleptis Bentuk
: Larutan
Warna
: bening kekuningan
Bau
: tajam menyengat
Indeks bias
: 1,346
Pengamatan tetapan fisika Rumus molekul
: C2H4O
Massa molar
: 44,05 g/mol
Berat jenis
: 0,788 g/cm
3
Titik lebur: - 723,5 °C Titik didih : 20,2 °C
Yield teori Diketahui : Massa K 2Cr2O7
: 7,5 gram
BM K2Cr2O7
: 294 gram/mol
Kemurnian K2Cr2O7
: 99 %
Volume C2H5OH
: 10 ml
BM C2H5OH
: 46 gram/mol
BJ C2H5OH
: 0,789 gram/mol
Kemurnian C2H5OH
: 96 %
Ditanya
: Yield teori ?
Jawab
:
Mol C2H5OH
:
:
x Kemurnian
x 96 %
: 16 % = 0,16 mol
Mol K2Cr2O7 :
:
x Kemurnian
x 99 %
: 0,0255 mol
Reaksi
O ǁ
C2H5OH + K2Cr2O7 H3C—C—H Mula-mula
: 0,16
0,0255
Reaksi
: 0,6255
0,0255
0,0255
Sisa
: 0,1345
0
0,0255
BM CH3COH
-
:44 gram/mol
Mol asetaldehid : 0,0255 mol BJ asetaldehid
: 0,78 gram/mol
Volume asetaldehid yang terbentuk :
=:
= 1,438 ml
Jadi secara teoritis Asetaldehid yang terbentuk adalah 1,438 ml
% Yield =
=
x 100 %
x 100 %
= 417, 246 %
Prinsip percobaan ini adalah pembuatan asetaldehida dengan cara mengoksidasi etanol dengan menggunakan zat pengoksid K2Cr2O7 yang dilakukan dalam suasana asam, dalam hal ini etanol mengalami reaksi oksidasi dan K2Cr2O7 mengalami reduksi. Pembuatan asetaldehid dilakukan dengan metode destilasi biasa pada suhu 6080oC selama 3 jam sehingga diperoleh destilat berupa asetaldehid, yang kemudian diuji dengan Fehling A dan B, uji positif menandakan adanya asetaldehid ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata Cu2O, dan di uji dengan uji Tollens, uji positif menandakan adanya asetaldehid ditandai dengan terbentuknya cermin perak. Asetaldehid atau etanal merupakan senyawa aldehid. Membuatnya salah satunya dengan menggunakan reaksi antara kalium bikromatt dicampur asam sulfat dalam air. Itulah yang dipraktekan di lab kimia farmasi hari ini. pertama2 timbang kalium bikromat 75 gram. Kalium bikromat warnanya orange. Campurkan air dan asam sulfat pekat. pencampuran harus hati2 dilemari asam. Cara pencampuran siapkan air dulu, lalu, kedalam air baru masukkan asam sulfat pekat perlahan2 karena reaksinya eksotermis, kalau asam sulfat dulu baru dicampur air nanti
panas
banget
tabungnya,
jadi
air
kayak
pendinginnya.
Pembuatan hari ini menggunakan perangkat destilasi, asam sulfat dalam air dicampurkan
dengan kalium bikromat dalam labu destilasi yang kalium bikromatnya dimasukkan lebih dahulu. Gojog labu destilasi hingga kalium bikromat larut. Warnanya orange lho. Setelah itu susun kembali tabung destilasi dengan pendingin leibdig dan pasang termometernya. Pokoknya dirangkai semua. Nah, untuk etanolnya dicampur paling terakhir. karena setelah dicampur dengan etanol reaksi berlangsung spontan, langsung hasilkan asetaldehid bentuk uap. Jangan lupa sebelumnya dimasukkan batu didih biar panas merata. Abis etanol dicampur nanti reaksinya di larutan kayak air mendidih, segera tutup tabung destilasi dengan penutupnya yang ada termometernya. Tinggal tunggu sampai destilat keluar. Baunya wangi, enak.
VIII. KESIMPULAN IX.
DAFTAR PUSTAKA Fessenden, R. J. dan Joan, S. Fessenden, 1990, Kimia Organik, Jilid 2, Erlangga, Jakarta. Fessenden R. J dan J. S Fessenden. 1982. Kimia Organik Jilid 2. Erlangga, Jakarta. Fessenden, R. J. dan Joan, S. Fessenden, 1997, Dasar-Dasar Kimia Organik , Erlangga, Jakarta. Wilbraham, A. C. dan Michael S, Matta, 1992, Pengantar Kimia Organik dan Hayat i, ITB, Bandung.
X.
TUGAS 1. Mekanisme reaksi pembuatan asetaldehida
K2Cr2O7 + H2SO4
K2Cr2O7 + H2SO4
2. Oksidator lainnya yaitu campuran antara KMnO4 dan H2O, CrO3, Ag2O dan perasam. 3.
Salah satu aldehid penting, asetaldehida dengan titik didih sekitar temperatur kamar (20oC), juga lebih
mudah untuk disimpan atau diangkut dalam bentuk trimer atau tetramer siklik. Asetaldehida digunakan sebagai zat antara dalam sintesis asam asetat, anhidrida asetat dan senyawa-senyawa lain dalam industri. (Ralp J. Fessenden dan Joan S. Fessenden, 1982) Aldehida mudah direduksi masing-masing menjadi alkohol primer dan sekunder. Reduksi dapat dilakukan dengan berbagai cara, umumnya dengan hidrida logam. Hidrida logam yang paling sering digunakan untuk mereduksi senyawa karbonil ialah lithium alumina hidrida (LiAlH4) dan natrium borohidrida (NaBH4). Ikatan logam-hidrida terpolarisasi, dengan muatan pada logam positif dn muatan pada hidrogen negatif. Dengan demikian, reaksinya melibatkan serangan nukleofilik tak reversibel dari hidrida (H-) pada karbon karbonil. Produk awalnya ialah aluminium alkoksida, yang selanjutnya terhidrolisis oleh air dan asam
menghasilkan alkohol. Hasil akhirnya ialah adisi hidrogen
pada
ikatan
rangkap
karbon-oksigen.
Karena ikatan rangkap karbon-karbon tidak mudah diserang
oleh
nukleofilik,
hidrida
logam
dapat
digunakan untuk mereduksi ikatan rangkap karbonoksigen menjadi alkohol padanannya tanpa mereduksi ikatan rangkap karbon-karbon yang terdapat pada senyawa
yang
sama.
Aldehid jauh lebih mudah dioksidasi dari keton. Oksidasi aldehida menghasilkan asam dengan jumlah atom karbon yang sama. Karena reaksi ini terjadi dengan mudah, banyak zat pengoksidasi seperti KMnO4, CrO3, Ag2O dan perasam dapat digunaka. Ion perak sebagai pengoksidasi memang mahal tetapi dapat secara selektif mengoksidasi aldehida menjadi asam karboksilat meskipun dengan kehadiran alkena. 4. Reaksi-reaksi yang digunakan untuk mengidentifikasi aldehida
Uji Fehling O
O 2+
HCOH + 2Cu
-
+ 5OH
-
H-COO + 3 H2O + Cu2O
5.
Uji Tollens
Sintesa aldehid dapat dilakukan beberapa metode, yakni oksidasi alkohol primer dengan KMnO4 + H2O atau K2Cr2O7 + H2O, reduksi asilhalida dengan H2 yang dikenal reaksi Rosenmund, suling kering garam alkanoat dengan garam formiat, adisi CO dan H2 pada alkena, dan cara khusus dengan hidrasi katalitik dari asetilena.
