Identifikasi Hidrokarbon 27 Oktober 2014 Wiji Dwi Utami 1113016200014
Abstrak Hidrokarbon merupakan salah satu golongan besar senyawa organik. Senyawa hidrokarbon hanya terdiri dari atom karbon dan atom hydrogen, tidak ada unsur tambahan yang lain. Golongan hidrokarbon ini dapat dibagi lagi berdasarkan ikatan antar atom karbon. Berbedanya ikatan antar atom karbon inilah yang membuat perbedaan sifat-sifat kimianya. Hidrokarbon dapat digolongkan menjadi hidrokarbon jenuh dan tidak jenuh. Hidrokarbon jenuh antara lain alkane dan sikloalkana, sedangkan hidrokarbon tak jenuh antara lain alkena, alkuna, senyawa aromatic, dan sikloalkena. Praktikum ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa hidrokarbon melalui uji bromin, uji Baeyer, dan uji asam sulfat. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh sampel 1 merupakan hidrokarbon jenuh dan sampel 2 adalah hidrokarbon tak jenuh. Kata kunci: Hidrokarbon jenuh, Hidrokarbon tak jenuh, Uji Bromin, Uji Baeyer, Uji Asam Sulfat.
Pendahuluan Senyawa organik merupakan turunan dari golongan senyawa yang dikenal sebagai hidrokarbon sebab senyawa tersebut terbuat hanya dari hydrogen dan karbon. Berdasarkan strukturnya, hidrokarbon dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu alifatik dan aromatic. Hidrokarbon alifatik (aliphatic hydrocarbon) tidak mengandung gugus benzene, atau cincin benzene, sedangkan hidrokarbon aromatic (aromatic hydrocarbon) mengandung satu atau lebih cincin benzene. (Chang, 2005: 332)
Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atomatom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik. (http://repository.usu.ac.id) Senyawa organik yang hanya mengandung atom karbon dan atom hydrogen dikenal dengan nama hidrolarbon. Hidrokarbon dapat dibagi dalam tiga kelas. 1. Hidrokarbon alifatik. Dalam hidrokarbon ini, atom-atom karbon berikatan satu dengan yang lain membentuk rantai dan merupakan seri homolog dari molekul CH2. Senyawa jenis ini dapat berupa senyawa alkane, alkena, dan alkuna. 2. Hidrokarbon alisiklik. Dalam hidrokarbon ini, atom-atom karbon akan berikatan dengan membentuk cincin. 3. Hidrokarbon aromatic. Senawa lingkar dalam senyawa ini mempunyai struktur benzene, atau senyawa yang berhubungan dengan benzene. (Riswiyanto, 2009: 14) Semua senyawa organik adalah hidrokarbon atau senyawaan yang diturunkan daripadanya. Hidrokarbon alifatik adalah struktur rantai yang dikelompokkan dalam tiga deret homolog senyawaan; dalam tiap deret tiap senyawaan adalah homolog senyawaan yang lain. Alkane adalah hidrokarbon jenuh: mereka hanya mempunyai ikatan-ikatan tunggal. Alkena (deret etilena) dan alkuna (deret asetilena) adalah hidrokarbon tak jenuh. Mereka mempunyai masingmasing satu ikatan rangkap dan satu ikatan ganda tiga. Hidrokarbon aromatic adalah struktur cincin yang mempunyai system electron-pi-terdelokalisasi. Terdapat juga hidrokarbon siklik yang jenuh: sikloalkana ini merupakan suatu deret homolog yang berisomer dengan alkena. (Keenan, 1984: 399) Hidrokarbon alkane, alkena, alkuna dan benzene mempunyai sifat fisika yang sangat mirip. Semua berupa senyawaan tak berwarna, tak larut atau hanya sedikit sekali larut dalam air, tetapi sangat larut dalam pelarut nonpolar. Hidrokarbon dengan bobot molekul rendah, C1 sampai kira-kira C5, adalah gas, yang bobot molekulnya sedang bersifat cair, dan yang bobot molekulnya tinggi
erupa zat padat. Titik leleh dan titik didih yang sebenarnya untuk molekul yang sama banyak atom karbonnya, beraneka bergantung pada ada tidaknya ikatan rangkap dan gandatiga dan banyak serta macamnya percabangan. (keenan, 1984: 375) Kebanyakan hidrokarbon diperoleh dari gas alam, minyakbumi dan batubara; suatu sumber penting yang potensial adalah serpihan minyak. Reaksi kimia yang paling dikenal dari hidrokarbon adalah pembakaran menjadi karbon dioksida dan air. Kebanyakan reaksi lainnya tidak sedrastis pembakaran. Reaksi yang karakteristik alkane adalah reaksi substitusi; yang karakteristik alkena dan alkuna adalah reaksi adisi. Hidrokarbon aromatic dapat mengalami kedua tipe reaksi itu, tetapi reaksi substitusi jauh lebih lazim. (keenan, 1984: 399)
Metodologi Percobaan “Identifikasi Hidrokarbon” ini dilakukan di Laboratorium Pendidikan Kimia, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, pada hari Senin, 27 Oktober 2014 pukul 07.30-11.00 WIB. Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain tabung reaksi, rak tabung reaksi, pipet tetes. Sedangkan bahan yang digunakan adalah larutan sampel 1, larutan sampel 2, air brom, larutan KMnO4 0,5%, larutan Na2CO3 10%, dan larutan H2SO4 pekat. Pada praktikum ini ada 5 tahap uji yang kami lakukan antara lain: 1. Uji Bromin Pertama, meyiapkan dua buah tabung reaksi, isi dengan 3-4 ml air brom. Kemudian masukkan sampel masing-masing 1 ml. Kocok dan amati setelah 2 atau 3 menit. Jika bromin tidak berwarna, siapkan tabung yang sama dan tempatkan tabung di dalam loker dan tabung lainnya di tempat yang terkena cahaya. Biarkan tabung selama 10-15 menit, lalu bandingkan. Amati warna
dari masing-masing tabung, apakah terbentuk hirdogen bromide atau tidak dan catat hasilnya. 2. Uji Baeyer Pertama, menyiapkan 2 buah tabung reaksi. Lalu masukkan masing-masing 3 ml larutan kalium permanganate encer ke dalam tabung reaksi. Tambahkan 3 ml larutan natrium karbonat encer ke dalam masig-masing tabung. Kemudian masukkan masing-masing 1 ml sampel. Kocok tabung selama 1-2 menit, dan catat hasilnya. 3. Uji Asam Sulfat Pertama menyiapkan 2 buah tabung reaksi yang berisi 3 ml larutan asam sulfat pekat. Lalu ke dalam masing-masing tabung ditambahkan 1 ml sampel. Kocok tabung dan catat hasilnya. Amati apakah menhasilkan panas dan apakah hidrokarbon larut.
Hasil dan Pembahasan Uji
Uji Bromin
Perlakuan
Hasil Pengamatan
Bromin
Kuning kecokelatan
+ sampel 1 (di
Kuning terdapat layer,
tempat gelap)
tidak larut
Bromin
Kuning Kecokelatan
+ sampel 2 (di
Kuning, larut
tempat gelap)
Uji Baeyer
KMnO4
Ungu
+ Na2CO3
Ungu, larut
+Sampel 1
Terdapat dua lapisan, atas tak berwarna, bawah ungu.
KMnO4
Ungu
+Na2CO3
Ungu, larut.
+Sampel 2
Ungu, larut
H2SO4 pekat
Tak berwarna
+sampel 1
Tidak larut, terdapat cincin, dingin
Uji Asam Sulfat H2SO4 pekat
Tak berwarna
+sampel 2
Larut, panas.
Praktikum ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa hidrokarbon melalui 3 macam uji, yaitu Uji Bromin, Uji Baeyer, dan Uji Asam Sulfat. Dari uji ini dapat diketahui apakah senyawa tersebut merupakan hidrokarbon jenuh atau hidrokarbon tak jenuh. Selain itu, juga akan dibahas mengenai 3 macam reaksi. Tiga macam reaksi yang dilakukan dalam praktikum adalah reaksi halogenasi senyawa hidrokarbon melalui uji bromine, reaksi oksidasi melalui uii Baeyer, dan reaksi sulfonasi melalui uji Asam Sulfat. Uji yang pertama dilakukan adalah uji bromine. Uji bromine bertujuan selain untuk mengamati reaksi halogenasi hidrokarbon, juga untuk mengetahui pengaruh cahaya dalam mempercepat terjadinya reaksi senyawa hidrokarbon. Reaksi pada uji bromine, terjadi ketika 1 ml sampel ditambahkan ke dalam 3-4 ml air brom. Kemudian ditaruh ditempat yang gelap. Dari hasil pengamatan diperoleh, sampel 1 menjadi berwarna kuning dan terdapat layer yang menandakan senyawa tersebut tidak larut ketika dicampurkan dengan air brom. Sedangkan sampel 2 menjadi berwarna kuning dan larut. Selanjutnya, pada uji yang kedua dilakukan Uji Baeyer. Uji Baeyer merupakan suatu uji untuk menunujukkan kereaktifan senyawa hidrokarbon terhadap oksidator KMnO4 yang merupakan katalis. Uji Bayer dilakukan dengan mencampurkan larutan Na2CO3 dan KMnO4 terhadap suatu cairan sampel. Penambahan larutan Na2CO3 jelas dilakukan untuk mengoksidasi senyawa hidrokarbon. Dan penambahan KMnO4 bertujuan untuk mengetahui terjadinya reaksi oksidasi. Rekasi oksidasi terjadi bila warna ungu dari KMnO4 hilang dari campuran tersebut. Berdasarkan pengamatan setelah sampel dicampurkan ke dalam KMnO4 dan Na2CO3 diperoleh pada sampel 1 terdapat 2 lapisan, lapisan atas tidak berwarna dan lapisan bawah berwarna ungu. Sedangkan sampel 2 berwarna ungu dan larut.
Uji terakhir, yaitu Uji Asam Sulfat. Berdasarkan hasil percobaan setelah 1 ml sampel dimasukkan ke dalam 3 ml H2SO4 diperoleh, sampel 1 tidak menghasilkan panas dan di dalam larutan terdapat cincin (tidak larut). Sedangkan sampel 2 menghasilkan panas dan larut. Dari ke tiga uji yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa sampel 1 merupakan hidrokarbon jenuh. Karena, dari hasil uji bromin terdapat 2 lapisan dengan warna bagian atas yang agak kuning sedikit cokelat, dan dari uji asam sulfat reaksinya tidak menghsilkan panas. Seperti yang dituliskan dalam buku panduan praktikum, bahwa apabila setelah direkasikan dengan asam sulfat tidak menghasilkan panas (dingin) maka senyawa tersebut adalah alkane (hidrokarbon jenuh). Sedangkan sampel 2 merupakan hidrokarbon tak jenuh, dilihat dari hasil uji bromin larutannya menjadi bening. Dan dari hasil uji asam sulfat reaksinya menghasilkan panas. Ini menandakan bahwa dari reaksi senyawa hidrokarbon tak jenuh dengan asam sulfat menghasilkan senyawa alkil hydrogen sulfat.
Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan ini dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Identifikasi senyawa hidrokarbon (jenuh dan tidak jenuh) dapat dilakukan berdasarkan sifat kimianya melalui Uji Bromin, Uji Baeyer, dan Uji Asam Sulfat. 2. Sampel 1 merupakan senyawa hidrokarbon jenuh. 3. Sampel 2 merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh.
Daftar Pustaka Chang, Raymond. Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga: 2005 Keenan, Charles W. Ilmu Kimia Untuk Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga. 1984 Riswiyanto. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga. 2009 http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28437/4/Chapter%20II.pdf (Diakses pada 02 November 2014 pukul 14.32 WIB)
Lampiran Foto Langkah Kerja
Pertanyaan 1. Draw
skeletal
(line-bond)
structures
for
compounds:
cyclohexane,
cyclohexene, toluene. Jawab:
2. Write equations for the reaction of 1-butene with the KMnO4 (hot) reagents. Jawab: CH2═CH─ CH2─ CH3
KMnO4 (Hot)
CH3─ CH2─ COOH + H─ COOH
3. What would you expect the difference between reactivity of the following pairs? Please explain your answer. a) Hexane and Cyclohexane b) Hexane Cyclohexene Jawab: a) Antara heksana dengan sikloheksan dengan rantai lurus dan rantai siklik bisa dikatakan sikloheksana mempunyai kereaktifa yang lebih tinggi, dari heksana rantai lurus. Heksana atau n-heksana adalah hidrokarbon jenuh yang mana dalam hal sudut ikatan sehingga sukar direaksikan sedangkan sikloheksana hanya punya satu konformasiyang stabil dan bisa saja berada konformasi lain yang tingkat energinya lebih tinggi dan tidak stabil. b) Hidrokarbon dengan ikatan rangkap lebih mudah direaksikan dari pada ikatan tunggal, maka sikloheksana tentu lebih reaktif dari n-heksana.
4. What are the possible distinct alkenes structural formulas for a molecular formula of C4H8? Please name each structural formulas. Jawab:
