SENYAWA KARBON DAN GUGUS FUNGSI

12 August 2016 10:38:28 Dibaca : 1316 Kategori : TUGAS KIMIA DASAR

LAPORAN PRAKTIKUM
MODUL V

A. Judul
“Senyawa Karbon dan Gugus Fungsi”

B. Tujuan
1. Menentukan unsur-unsur yang terdapat pada senyawa karbon melalui analisis kualitatif.
2. Mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat pada senyawa karbon.

C. Dasar Teori
Gugus fungsional pada senyawa hidrokarbon berperan penting dalam kereaktifannya terhadap senyawa atau atom lain. Oleh karena itu, para Kimiawan banyak mensintesis senyawa hidrokarbon yang mengandung gugus fungsi berbeda-beda untuk dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi. Kosmetik untuk wanita, cuka yang digunakan pada makanan, dan pengawet bahan biologis merupakan contoh aplikasi zat yang mengandung senyawa hidrokarbon dengan gugus fungsi yang berbeda.
Berbagai reaksi kimia senyawa karbon ditentukan oleh gugus fungsi. Sebagian besar reaksi senyawa karbon merupakan perubahan gugus fungsi menjadi gugus fungsi lain. Dengan demikian, gugus fungsi memiliki peran penting dalam mempelajari senyawa karbon dan reaksi senyawa karbon. Alkohol adalah senyawa karbon yang memiliki gugus hidroksil (–OH). Haloalkana adalah senyawa karbon yang mengikat atom halogen. Atom halogen ini menggantikan posisi atom hidrogen.
 Referensi : rahmadonna.tripod.com/link2.html.
Atom karbon, di samping memiliki kemampuan berikatan dengan atom karbon lain, juga dapat berikatan dengan atom unsur-unsur lain. Dalam hidrokarbon, atom karbon dapat berikatan dengan atom hidrogen membentuk senyawa hidrokarbon. Selain itu, atom karbon dapat juga berikatan dengan atom-atom lain, seperti oksigen, nitrogen, fosfor, belerang, dan halogen. Atom atau gugus atom yang terikat pada senyawa hidrokarbon dapat menentukan sifat-sifat senyawa karbon. Atom atau gugus karbon tersebut lebih reaktif dari yang lainnya, dinamakan gugus fungsi. Dengan kata lain, gugus fungsi adalah bagian reaktif dari senya a karbon yang menentukan sifat fisika dan kimia senyawa karbon. Jika atom halogen (F, Cl, Br, I) terikat pada senyawa hidrokarbon maka senyawa yang terbentuk akan memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang ditentukan oleh gugus tersebut.
 Referensi : id.scribd.com/doc/52236745/6/Gugus-Fungsi-Senyawa-Karbon.
Senyawa karbon terbentuk dari beberapa unsur saja seperti C, H, O, N, S, P dan halogen. Tetapi macam senyawa karbon dapat begitu banyak. Untuk mempelajari senyawa karbon yang begitu banyak, maka senyawa karbon dikelompokan dan di klasifikasikan berdasarkan macam rantai karbonnya dan berdasarkan gugus fungsi yang di kandungnya. Seperti halnya pada senyawa lain, analisa senyawa karbon juga terdiri dari analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Analisa kualitatif pada senyawa karbon bertujuan untuk menentukan macam senyawa karbon, unsur-unsur dan gugus fungsi yang di kandung senyawa karbon. Analisa kuantitatif senyawa karbon meliputi penentuan sifat fisis, tes kualitatif unsur, tes kelarutan, tes identifikasi gugus fungsi dan openentuan derivate.
 Referensi : penuntun praktikum kimia dasar II.2012.halaman :10.
Titik didih dan titik leleh dari senyawa karbon, boron dan silicon sangat tinggi. Hal ini membedakan ketiga unsur ini dari unsur nonlogam lainnya. Tiga unsur tersebut merupakan padatan yang dapat di anggap sebagai molekul-molekul raksasa yang terdiri dari banyak atom. Bentuk kristalin dari unsur karbon terkenal karena perbedaan fisiknya. Yang satu grafit yang merupakan zat yang sangat berminyak, dan sebagai bubuk kering. Karbon terdapat dalam kerak bumi baik dalam keadaan bebas maupun dalam keadaan tergabung. Karbon dari unsur golongan II A dikenal dengan mineral. Senyawa karbon yang utama adalah zat-zat organic yang berasal dari makhluk hidup.
 Referensi : Kimia untuk Universitas,jilid II.1984.halaman : 318 dan 327
Peranan nitrogen dan belerang dalam senyawa karbon. Semua protein mengandung karbon, hydrogen,oksigen dan nitrogen. Dan ada sejumlah protein yang mengandung belerang. Semua protein mempunyai struktur yg rumit dan masa molekulx besar. Dalam asam protein mengalami hidrolisis dan pecah menjadi satuan struktur dasar yaiut asam amino. Asam amino adalah molekul yg mengandung gugus amino NH2 dan gugus karboksilat COOH. Asam amino yg paling sederana adalah glisin,NH2CH2COOH. Dalam protein asam amino di sambung dengan gugus amida. Ikatan amida dlm protein di sebut ikatan peptidaa.struktur protein yg sangat sulit.
 Kimia unsur dan radiokimia. Hiskia Achmad.2001. halaman : 46

D. Alat dan Bahan
1. Alat
Nama Alat Gambar Fungsi

Tabung
Reaksi

Sebagai wadah larutan

Rak tabung reaksi

Untuk menyimapan tabung reaksi

Penjepit tabung

Untuk menjepit tabung reaksi

Pipa pengalir

Untuk megalirkan larutan dari tabung reaksi satu ke tabung reaksi yang lain.

Sumbat tabung reaksi

Untuk menyumbat tabung reaksi

Kaki tiga

Sebagai penyangga kasa

Pembakar

Untuk memanaskan/membakar senyawa/larutan

Gelas kimia

Sebagai wadah larutan

Pipet tetes

Untuk memindahakan larutan ke tempat yang memiliki leher tabung kecil

Kasa

Sebagai penyangga dalam pemabakaran

2. Bahan
 Urea
- Sifat fisik : Densitas padat pada suhu 20°C, berupa Kristal, berwarna putih.
- Sifat kimia : Titik lebur 132,6°C, berat molekul 60,05 gram, berbau spesifik.
 Serbuk CuO
- Sifat kimia : Titik leleh 1,083°C, titik didih 2,301°C, berat jenis 8,92 gram.
- Sifat fisik : Berwarna cokelat tua, oksida kuat.
 KMnO4 0,01 M
- Sifat kimia : Oksidator kuat, kaustik, titik cair 240°C.
- Sifat fisik : Tidak berbau, berwarna violet
 Etanol
- Sifat fisik : Larut dalam air, ikatan hydrogen, berantai pendek.
- Sifat kimia : Esterfikasi, bereaksi dengan natrium, oksidasi primer.
 H2SO4 pekat
- Sifat fisik : Larut dala air, higroskopis, cairan kental, berbau.
- Sifat kimia : Korosif, ksotermis, tidak mudah terbakar.
 CH3COOH glacial
- Sifat fisik : Zat cair, cairan higroskopis, tidak berwarna, titik beku 16,7°C.
- Sifat kimia : Asam lemah, terdisosiasi.
 Minyak kelapa
- Sifat fisik : Cairan kental, berwarna emas.
- Sifat kimia : Memiliki ikatan tak jenuh.
 Ba(OH)2 0,1 M
- Sifat fisik : Berbentuk kristal, berwarna putih, titik Lebur 78°C, tidak berbau, densitas pada suhu 20°C 2,13 kg/L.
- Sifat kimia : Merupakan larutan basa, merupakan larutan anorganik, sebagai pereaksi analitik, sebagai pereaksi dalam pemurnian gula, tidak beracun.
 Tertier Butanol
- Sifat Kimia: Kerapatan 0,7887, titik leleh 25,5 ℃, titik didih dari 82,5 ℃,
- Sifat fisik : Berwarna bening, mudah terbakar.
E. Prosedur Kerja
1. Analisi kualitatif unsur C dan H

Mencampurkan keduanya, dan memasukkan dalam tabung reaksi pyrex yang dilengkapi sumbat dan pipa pengalir
Memasang tabung reaksi lain yang berisi larutan Ba(OH)2 0,1 M sehingga ujung pipa pengalir sedikit tercelup ke dalam larutan Ba(OH)2
Memanaskan campuran senyawa CuO, mengamati apa yang terjadi pada tabung reaksi yang berisi larutan Ba(OH)2

Mengamati juga bagian atap tabung reaksi tempat campuran yang dipanaskan.

]

2. Reaksi Identifikasi Gugus Fungsi
 Ikatan Tak Jenuh

Melarutkan ke dalam 10 tetes tertier butanol
Menambahkan larutan KMnO4 0,01 M tetes demi tetes
Mengocok setiap kali penambahan
Mengamati perubahan yang terjadi

 Esterifikasi

Memasukkan kedalam tabung reaksi
Menambahkan 1 mL CH3COOH glacial dan 2 tetes H2SO¬4 pekat
Mengamati perubahannya

F. Hasil Pengamatan
No Perlakuan Hasil Pengamatan
1 Analisa kualitatif unsur C dan H
- Menimbang urea dam serbuk CuO
- Memasukkan kedalam tabung reaksi
- Memasangkan tabung reaksi larutan Ba(OH)2 sehingga ujung pipa pengalir tercelup di dalam larutan Ba(OH)2
- Memanaskan campuran CuO dan urea dan mengamati tabung reaksi Ba(OH)2

- Mengamati bagian atas tabung reaksi campuran yang dipanaskan
- Masing-masing 0,1 gram
- Campuran urea dan CuO

- Tabung reaksi larutan Ba(OH)2 terhubung dengan tabung reaksi campuran senyawa urea 0,1 gr + CuO
- Saat campuran dipanaskan, campurannya mendidih dan berubah warna dari warna hitam menjadi hijau kehitaman dan pada tabung reaksi Ba(OH)2 terjadi penguapan.
- Pada bagian atas tabung terdapat uap dan campuran CuO dan urea menghasilkan CO2 dan (BaOH)2 menghasilkan H2O
2 Reaksi identifikasi gugus fungsi
a. Ikatan tak jenuh
- Melarutkan 20 tetes minyak kelapa dalam 10 tetes tertier butanol
- Ditambahkan tetes demi tetes larutan KMnO4 pada campuran minyak kelapa dan tertier butanol
- Dikocok setiap kali penambahan
- Diamati perubahan yang terjadi

b. Esterfikasi
- Memasukan 2 ml etanol kedalam tabung reaksi
- Menambahkan 1 ml CH3COOH dan 2 tetes H2SO4
- Campuan di panaskan

- Larutan minyak kelapa tidak tercampur dengan butanol dan warnanya kuning pekat.
- Warna berubah menjadi cokelat

- Setelah ditambahkan larutan KMnO4 warna tetap warna coklat dan terjadi endapan pada larutan

- Terdapat dalam tabung reaksi

- Warna larutan tetap bening

- Warna larutan tetap bening, campuran mendidih, menghasilkan gelembung, baunya dominan etanol

G. Pembahasan
1. Analisa kualitatif unsur C dan H
Senyawa karbon adalah suatu senyawa yang struktur molekulnya hanya terdiri dari karbon (C) dan hidrogen (H). Pada percobaan ini, akan dibuktikkan apakah suatu senyawa termasuk dalam senyawa karbon. Hal yang dilakukan yaitu menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan ini.
Kemudian, menimbang serbuk CuO dan urea sebanyak 0,1 gr. Lalu memasukkannya dalam sebuah tabung reaksi. Setelah itu, memasukkan Ba(OH)2 dalam tabung reaksi yang lain. Pada kedua tabung reaksi tersebut dipasangkan pipa pengalir dan salah satu ujung pipa sedikit tercelup dalam larutan Ba(OH)2 dan rangkaian tersebut dipasangkan pada statif dan klem. Setelah itu, tabung yang berisi serbuk CuO dan urea dipanaskan dengan menggunakan spritus sampai campuran tersebut mendidih dan terjadi penguapan.
Ketika tabung reaksi yang berisi serbuk CuO dan urea ini dipanaskan hingga mendidih, terjadi penguapan dan pada pipa pengalir terdapat molekul-molekul cairan dan akhirnya masuk ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan Ba(OH)2. Pemanasan yang dilakukan pada tabung pyrex yang berisi pencampuran urea dan serbuk CuO kering menyebabkan tekanan udara pada tabung ini semakin tinggi.
Tekanan udara yang semakin tinggi ini bergerak ke tabung berisi larutan Ba(OH)2 0,1 M sehingga menyebabkan larutan ini bergelembung dan terjadi endapan. Pada percobaan ini campuran antara urea dan CuO menghasilkan karbon dan uap air. Dan pada perlakuan ini, perubahan yang dari serbuk menjadi cair pada campuran urea dan CuO di sebabkan oleh Karen terdapatnya senyawa karbon didalamnya, pembakaran tersebut menghasilkan CO2. Dan pada larutan Ba(OH)2 terjadi penguapan dan mendidih karena larutan tersebut mengandung hydrogen (H2O).
Pada percobaan ini, CuO berfungsi untuk mengetahui suatu bahan yang mengandung senyawa karbon, dengan membakar senyawa tersebut. Reaksi yang terjadi pada proses ini yaitu:
Cu(NH2)2 + CuO + Ba(OH)2 CuO + Ba(OH2)2 + C(OH)2

2. Reaksi identifikasi gugus fungsi
a. Ikatan tak jenuh
Pada senyawa tak jenuh terjadi reaksi adisi. Reaksi adisi yaitu pemutusan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Molekul tak jenuh dapat menerima tambahan atom atau gugus pereaksi tanpa melebihi angka koordinasi maksimum dari atomnya sendiri. Ikatan rangkap dua dan ragkap tiga karbon-karbon dan rangkap dua karbon-oksigen merupakan jenis struktur yang paling umum mengalami reaksi adisi.
Pada percobaan ini bahan yang digunakan adalah tertier butanol, minyak kelapa, dan KMnO4. Ketika 10 tetes tertier butanol dicampurkan dengan 20 tetes minyak kelapa, kedua campuran tersebut larut, tapi tidak terlarut secara sempurna. Hal ini disebabkan karena minyak kelapa yang bersifat non polar direksikan dengan tertier butanol yang bersifat semi polar. Dan juga terjadi perubahan warna yaitu berwarna cokelat tua. Hal ini menandakan adanya ikatan tak jenuh yang terkandung dalam minyak kelapa. Dikatakan ikatan tak jenuh jika terdapat unsur karbon yang mengandung ikatan rangkap dua (-C = C - ) maupun rangkap tiga (- C = C - ) pada ikatannya. Karena ikatan rangkap dua dan rangkap tiga masih dapat mengalami pemutusan ikatan, sehingga disebut dengan ikatan tak jenuh.
Ketika campuran tersebut dicampurkan dengan KMnO4, senyawa tersebut berubah warna tetapi tidak bercampur. Dalam hal ini, KMnO4 berfungsi untuk memutuskan ikatan tak jenuh pada minyak kelapa.
b. Esterfikasi
Reaksi Esterifikasi adalah reaksi pembentukan ester. Esterifikasi adalah salah satu reaksi untuk mengidentifikasi gugus karboksilat. Esterifikasi termasuk dalam jenis reaksi kondensasi yaitu penggabungan 2 molekul dengan melepas molekul kecil lain.
Reaksi esterifikasi :

Pada percobaan ini, 2 mL etanol dicampurkan dengan 1 mL CH3COOH glacial dan 2 tetes H2SO4 dalam sebuah tabung reaksi. Ketika dicampurkan, senyawa tersebut dapat larut. Hal ini disebabkan karena sifat kimia dari ketiga senyawa tersebut dapat larut dalam air. Namun campuran itu menghasilkan bau yang menyengat, karena sifat fisika yang dimiliki oleh CH3COOH yaitu memiliki bau yang khas dan asam..
Setelah campuran tersebut dipanaskan dengan menggunakan spritus, campuran itu tidak lagi berbau menyengat (bau harum). Bau harum yang dihasilkan setelah proses pembakaran tersebut menandakan bahwa senyawa tersebut adalah senyawa ester. Ester merupakan sebuah hidrokarbon yang diturunkan dari asam karboksilat. Sebuah asam karboksilat mengandung gugus -COOH, dan pada sebuah ester hidrogen di gugus ini digantikan oleh sebuah gugus hidrokarbon dari beberapa jenis. Reaksi esterfikasi berjalan lambat dan dapat balik (refersibel). Senyawa ester memiliki ciri yang khas, yaitu berbau harum. Reaksi yang terjadi yaitu:
O
ll
CH3COOH + C2H5OH CH3 CO C2H5 + H2O

H. Tugas Pasca Praktikum
Soal
1. Mengapa CuO yang digunakan pada analisis kualitatif unsur C dan H harus kering betul ?
2. Jelaskan analisa kualitatif unsur N dan S?
3. Bagaimana menjelaskan bahwa minyak kelapa yang di analisis dengan KMnO4 memiliki ikatan rangkap, berdasarkan perubahannya ?
4. Apakah adanya air dapat mengganggu reaksi identifikasi alkohol dengan logam natrium? Jelaskan!

Jawaban
1. Karena serbuk CuO yang digunakan jika tidak kering, maka serbuk CuO tersebut tidak dapat mengoksida C menjadi CO2 dan H menjadi H2O.
2. Analisa kualitatif senyawa karbon hamper selalu berdasarkan pada reaksi oksidasi dan reduksi. N selalu mengalami reduksi menjadi sianida dan begitu juga S menjadi H2S atau di oksidasikan menjadi H2SO4.
3. Minyak kelapa ditambahkan KMnO4 karena KMnO4 dapat memutuskan ikatan rangkap yang ad pada minyak kelapa.
4. Ya,karena logam natrium sangat reaktif terhadap air, karena adanya air dapat mengganggu reaksi identifikasi alcohol dengan logam natrium, reaksi air dan logam natrium menghasilkan panas dan uap air.

I. Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa :
1. Pengujian kualitatif unsur C dan H terbukti karena pada saat eksperimen halis pemanasan campuran urea dan CuO menghasilkan CO2 yang berarti terdapat senyawa karbon didalamnya dan (BaOH)2 menghasilkan H2O yang berarti mengandung unsur hydrogen.
2. Pada minyak kelapa mengandung ikatan tak jenuh, Karena minyak kelapa larut dalam tertier butanol, dan ketika campuran terrier butanol, minyak kelapa dan KMnO4 dipanaskan warnanya berubah yang membuktikan semakin kuat bahwa minyak kelapa mengandung ikatan tak jenuh.
3. Pada pengujian esterfikasi, campuran etanol, CH3COOH dan H2SO4 setelah di panaskan memiliki bau yang dominan etanol yang berarti bahwa senyawa etanol merupakan senyawa yang memiliki tingakat kuat.

J. Kemungkinan Kesalahan
1. Adanya factor lingkungan yang dapat mempengaruhi proses berjalannya praktikum.
2. Kurangnya pemahaman praktikan terhadap prosedur kerja. 
DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 2001. Kumia unsur dan radio kimia. Bandung : Citra Aditya Bakti.
Indianty. 2012. Gugus fungsi senyawa karbon (On-Line) dapat diakses di Indianty.id.scribd.com/doc/52236745/6/Gugus-Fungsi-SenyawaKarbon. (diakses tanggal 6 Juni 2012)
Keenan, Charles.W.1984. ilmu kimia untuk universitas jilid II. Jakarta : Erlangga.
Rahmadonna. 2012. Senyawa karbon. (On-Line) dapat diakses di Rahmadonna.tripod.com/link2.Senyawa-karbon.html. (diakses tanggal 6 Juni 2012. Pukul : 09 15 WITA)
Team teaching.2012.penuntun praktikum kimia dasar II. Gorontalo : LAB Kimia.