Ujian Akhir Semester Kimia Organik 1

Nama   : Samsiaromah

Nim     : RRA1C112015

Dosen: Dr Syamsurizal, M.Si

  Jawaban diposting diblog dan diprint jawabannya diserahkan ke UNJA Pasar dengan staf administrasi paling lambat  tanggal 8 Januari 2014.


1.  Jelaskan dengan dilengkapi data-data fisik dan  kimia bahwa senyawa aromatik lebih mudah disubstitusi dari pada diadisi. Berikan sekurang-kurangnya tiga contoh. Mengapa demikian.

JAWAB:

Sifat Fisik dan Sifat Kimia senyawa aromatic

  Sifat Fisik:
    - Zat cair tidak berwarna
    - Memiliki bau yang khas
    -  Mudah menguap
    -  Tidak larut dalam pelarut polar seperti air air, tetapi larut dalam pelarut yang kurang     polar    atau nonpolar, seperti eter dan tetraklorometana
    - Titik Leleh : 5,5 derajat Celsius
    - Titik didih : 80,1derajat Celsius
    - Densitas : 0,88 .
    - Senyawanya berupa senyawa lingkar/siklis
    - Terjadi resonansi (pergerakan elektron di dalam molekul)
    - Terjadi delokalisasi elektron pada struktur benzena
    -  Mempunyai aroma yang khas .

Sifat Kimia:
    - Bersifat kasinogenik (racun)
    - Merupakan senyawa nonpolar
    - Tidak begitu reaktif, tapi mudah terbakar dengan menghasilkan banyak jelaga
    - Lebih mudah mengalami reaksi substitusi dari pada adisi. (untuk mengetahui beberapa reaksi subtitusi pada benzene) walaupun sukar diadisi tapi benzena masih dapat diadisi dengan katalis yang tepat, misalnya:
•    Adisi dengan hidrogen dengan katalis Ni/Pt halus
•    Adisi dengan CL 2 atau BR 2 dibawah sinar matahari
    Sukar dioksidasi dengan senyawa oksidator seperti KMnO4, K2Cr2O7, dll.
    Reaksi pada benzene harus menggunakan katalis karena kestabilan molekul benzena.

Senyawa aromatik adalah senyawa yang mengandung cincin benzena yang ikatannya stabil sehingga tidak dapat di adisi , reaksi ikatan pada senyawa aromatik yang tidak dapat diputus menyebabkan senyawa tersebut tidak dapat diadisi.

Pada senyawa aromatik mudah di reaksi dengan cara subtitusi , penyebabnya yaitu karena adanya reaksi resonansi pada senyawa tersebut yang menyebabkan senyawa aromatik stabil , dari kestabilannya tersebut dapat dilihat bahwa senyawa aromatik tersebut dapat memiliki nilai oktan yang tinggi.

Dan juga Senyawa aromatik mudah disubsitusi daripada diadisi karena adanya delokalisasi awan elektron, berarti ikatan antara atom C lebih kuat dibanding ikatan C-H. Jadi reaksi substitusi yang menyangkut pemutusan ikatan C-H lebih mudah daripada reaksi adisi, karena ikatan C=C terkonyugasi.

Contoh dari senyawa turunan benzena sederhana adalah fenol, toluena, anilina Pada kimia heterosilik, atom karbon pada cincin benzena digantikan oleh elemen lainnya. Salah satu senyawa turunan yang paling penting adalah cincin yang mengandung nitrogen.

2.   Jelaskan dan buktikan dengan data-data fisik dan kimia bahwa senyawa aromatik berpotensi sebagai bahan bakar, bandingkan datanya dengan bahan bakar komersil.

Jawab:

Bahan bakar berkualitas memberikan sifat anti ketukan. Salah satu metode pengukuran kualitas bahan bakar adalah dengan angka oktana. Penentuan angka oktana di Indonesia menggunakan mesin CFR. Mesin CFR di Indonesia memiliki kendala jumlah unit terbatas dan usia tua. Penelitian ini menggunakan model kinetika pembakaran untuk mencari data waktu tunda ignisi BBRU (bahan bakar rujukan utama) dan bahan bakar komersial.

Angka oktana bahan bakar komersial diketahui apabila waktu tunda ignisi bahan bakar tersebut sama dengan waktu tunda ignisi BBRU yang memiliki persen volume iso-oktana tertentu. Model menghasilkan angka oktana TOTAL 92,5, Shell 94,5, Premium 89, Petronas 90,5, Pertamax 91,5.

Pemanfaatan bahan bakar minyak di sektor transportasi harus memperhatikan efisiensi dan masalah lingkungan. Spesifikasi World Wide Fuel Charter (WWFC) yang disusun oleh asosiasi pabrik kendaraan bermotor di dunia telah memberikan arah global harmonisasi spesifikasi BBM di seluruh dunia, antara lain pembatasan kadar olefin, aromatik, dan benzena. Bahan bakar jenis bensin 91 yang ramah lingkungan dapat diramu dari bensin dasar yang berasal dari campuran komponen-komponen bensin eks kilang Pertamina (LOMC dan HOMC) dalam perbandingan tertentu dengan menanbahkan senyawa pengungkit angka oktana, Methyl Tertiary Butyl Ether sebanyak 8 % volume. Hasil penelitian menunjukan bahwa bahan bakar bensin 91 yang ramah lingkungan yang di hasilkan, mempunyai karakteristik fisika/kimia memenuhi spesifikasi bahan bakar bensin jenis 91  dan spesifikasi bensin 91 Pertamina serta spesifikasi bensin WWFC kategori 2 khususnya untuk kadar senyawa aromatik, olefin dan benzena.

3.   Anda telah memahami mengapa fenol lebih asam dari pada alkohol. Bandingkan pH fenol dengan asam asetat, selanjutnya bagaimana caranya membuat  fenol lebih bersifat asam dari pada asam asetat(pH fenol lebih kecil dari pada pH asam asetat). Berikan contohnya.

jawab:

fenol lebih bersifat asam di banding asam asetat karena  Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H⁺ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C₆H₅O⁻ yang dapat dilarutkan dalam air. sedangkan pada asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. fenol bersifat lebih asam. caranya dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H⁺. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya. Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh.

Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pK_a=4.8. Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4. fenol bersifat asam lemah bila dibanding dengan asam karboksilat misal asam asetat (pK_a = 4,74), namun fenol lebih asam daripada sikloheksanol. karena pH fenol lebih kecil dari pH asam asetat maka fenol lebih asam di banding asam asetat.

4  Eter secara umum lebih non polar dari pada alkohol. Temukan sekurang-kurangnya  tiga contoh eter yang lebih polar dari pada alkohol, kemukakan alasannya satu persatu.

Jawab:

pertama Dietil Eter (Etoksi Etana)

biasanya digunakan sebagai pelarut-pelarut senyawa organik. Selain itu dietil eter banya digunakan sebagai zat arestesi (obat bius) di rumah sakit

kedua Etil Metil Eter (Metoksi etana) Jika dibandingkan dengan senyawa alkohol, titik didih dan titik leleh Etil Metil Eter lebih kecil. Ini terjadi karena antar molekul eter tidak membentuk ikatan hidrogen. Sehingga Eter Metil Eter juga cenderung bersifat non polar, sehingga kelarutannya dalam air sangat keci Eter lebih polar daripada alkena, namun tidak sepolar alkohol, ester, ataupun amida. walau demikian, keberadaan dua pasangan elektron menyendiri pada atom oksigen eter, memungkinkan eter berikatan hidrogen dengan molekul air.Eter dapat dipisahkan secara sempurna melalui destilasi.
Eter siklik seperti tetrahidrofuran dan 1,4-dioksana sangat larut dalam air karena atom oksigennya lebih terpapar ikatan hidrogen dibandingkan dengan eter-eter alifatik lainnya

ketiga MTBE (Metil Tertier Burtir Eter) senyawa eter ini untuk menaikan angka       oktan bensin penggantikan kedudukan TEL/TML, sehingga di hasilkan bensin yang ramah yang ramah lingkungan, sebab tidak menghasilkan debu timbal(pb2+) seperti bila di gunakan TEL/TML.  Menaikan angka oktan pada bensin adalah satu upaya untuk meningkatan kualitas bensin sendiri didefinisikan sebagai persentase isooktana dalam bahan bakar rujukan yang memberiakan intensitas ketuan yang sama pada mesin uji.

Pengertian Eter

Eter adalah nama segolongan senyawa organik yang mengandung unsur-unsur C, H, dan O dengan rumus umum R-O-R'. Bila rumus umum ini dikaitkan dengan rumus air (HOH), maka eter dapat dianggap sebagai turunan dialkil dari senyawa air.

Eter dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu eter simetris dan eter asimetris. Kalau dalam rumus umum eter R = R', maka eter tersebut dinamakan eter sederhana atau eter simetrik. Tetapi bila R ≠ R', dinamakan eter campuran atau eter asimetrik. Di samping yang mempunyai gugus alkil (R) terdapat pula eter yang mengandung gugus aril (Ar) yang rumus umumnya dinyatakan dengan Ar-O-Ar' atau Ar-O-'R.

Struktur Eter

Eter mempunyai rantai C-O-C  yang mempunyai sudut ikatan sebesar 104,5º dan jarak antara atom C dengan O adalah sekitar 140 pm. Halangan rotasi untuk ikatan C-O sangat kecil. Ikatan oksigen dalam eter, alkohol dan air sangatlah mirip. Pada teori ikatan valensi, hibridisasi oksigen adalah sp3.

Oksigen lebih elektronegatif daripada karbon, dengan demikian hidrogen alfa eter bersifat lebih asam daripada hidrokarbon sederhana, tetapi jauh kurang asam dibandingkan dengan hidrogen alfa golongan karbonil (seperti aldehida dan keton). Baiklah saya akan mencoba menjawab permasalahan di atas..

eter tidak dapat membentuk ikatan hidrogen diantara molekul-molekulnya karena eter adalah senyawa hidrokarbon dgn gugus R-O-R.

sedangkan ikatan hidrogen sendiri terjadi antara atom H dengan atom lain dengan keelektronegatifan tinggi seperti O. eter bisa saja membentuk ikatan hidrogen apabila dengan air, karena pada molekul air terdapat atom H dan O jadi dapat membentuk ikatan O-H dengan eter.

Sifat Fisik

·         Eter adalah cairan tidak berwarna yang mudah menguap dengan bau yang khas.

·         Eter tidak larut air, akan tetapi larut dalam pelarut nonpolar.

·         Eter mudah terbakar dengan nyala bening yang jernih karena uap eter membentuk campuran yang eksplosif dengan udara.

·         Eter dapat melarutkan lemak, minyak, resin, alkaloid, brom, dan iod.

. Sifat Kimia

·         Eter mudah terbakar membentuk gas karbon dioksida dan uap air

·         Secara umum merupakan senyawa yang reaktifitasnya rendah, namun masih lebih tinggi dibandingkan alkana

·         Tidak dapat bereaksi dengan logam aktif

·         Dapat bereaksi dengan fosfor pentaklorida (PCl5)

·         Dapat terurai oleh asam halida

Reaksi Terhadap Eter

Eter merupakan suatu senyawa organik yang tidak terlalu reaktif. Dengan kata lain, eter hanya dapat mengalami reaksi khusus. Reaksi terhadap eter adalah:

                  1.    Reaksi oksidasi eter

                  2.    Reaksi eter dengan asam

                  3.    Reaksi hidrolisis eter

                  4.    Reaksi eter dengan halogen

KEISOMERAN PADA ETER

            Eter memilki dua isomer, yaitu isomer struktur dan isomer fungsional.

1)      Isomer Struktur

Isomer struktur ialah senyawa yang memiliki rumus molekul sama, namun rumus strukturnya berbeda. Contohnya dietil eter memiliki isomer struktur dengan metil propil eter dan metil isopropil eter.

2)      Isomer Fungsional

Alkohol dan eter keduanya memiliki rumus umum yang sama, Akan tetapi, keduanya memiliki jenis gugus fungsional yang berbeda. Dua senyawa yang memiliki rumus umum molekul sama namun gugus fungsionalnya berbeda disebut memiliki keisomeran fungsional. Eter berisomer fungsional dengan alkohol.

PEMBUATAN ETER

Umumnya eter dibuat dari dehidrasi alkohol. Dietil eter dapat dibuat melalui pemanasan etanol dengan asam sulfat pekat pada suhu sekitar 140°C hingga reaksi dehidrasi sempurna.

Pembuatan eter dari alkohol CH3CH2OH + HOCH2CH3⎯H2SO4→ CH3CH2–O–CH2CH3 + H2O

KEGUNAAN DAN DAMPAK  ETER

Senyawa dietil eter biasa digunakan sebagai zat anestetik (pemati rasa atau obat bius) yang diberikan melalui pernafasan namun penggunaan dietil eter dapat menyebabkan iritasi saluran pernafasan dan merangsang sekresi lendir. Selain itu eter juga digunakan sebagai pelarut non polar untuk melarutkan senyawa non polar pula, seperti lemak, lilin dan minyak. Eter dapat menyebabkan mual dan muntah selama waktu pemulihan. Karena dampak negatif ini, eter sudah jarang dipakai di negara-negara maju.

Alkohol dan Fenol

Alkohol dan Fenol yang disebut sebagai alkohol aromatik mempunyai rumus struktur R-OH. Dimana pada alkohol (alkohol alifatik) R adalah gugus alkil. Sedangkan perbedaan nya dengan fenol adalah gugus R nya adalah gugus aril (Benzena yang kehilangan 1 atom H atau -C₆H₅)

                               CH₃ – CH₂ – OH

Fenol                                    Etanol (alkohol)   

Alkohol dapat dibagi menjadi alkohol primer, sekunder dan tersier berdasarkan posisi gugus hidroksil (-OH) pada atom C.

R-CH₂-OH           R₂-CH-OH                  R₃C-OH

Alkohol primer       Alkohol sekunder         Alkohol tersier

Alkohol banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya etanol digunakan sebagai pelarut sterilisasi alat kedokteran, campuran minyak harum dan lainnya.

Fenol (fenil alkohol) mempunyai substituen pada kedudukan orto, meta atau para. Fenol berguna dalam sintesis senyawa aromatis yang terdapat dalam batu bara.  Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari senyawa fenol adalah eugenol  yang merupakan minyak pada cengkeh. Dengan rumus strukturnya:

       Struktur alkohol dan fenol

Rumus umum golongan alkohol dam fenol adalah sama, yaitu ROH, dengan ketentuan bahwa R dapat berupa gugus alkil, gugus alkil tak jenuh, gugus alkil tersubstitusi, dan mungkin bila rantai siklik. Di samping itu dikenal pula golongan alkohol yang mengandung lebih dari satu gugus –OH. Keberagaman struktur alkohol dapat dilihat dari contoh-contoh berikut ini:

Ø  CH₃CH₂CH₂OH

Ø  CH₂=CHCH₂OH

.     Tata Nama Alkohol dan Fenol

Untuk golongan alkohol, khususnya alkohol alifatik jenuh yang mengandung satu gugus –OH dikenal tiga cara pemberian nama, yaitu:

1.      Tata nama IUPAC

Dalam tata nama ini pada dasarnya digunakan ketentuan yang berlaku untuk golongan alkana. Perbedaan pokoknya adalah digunakannya akhiran –ol sebagai pengganti akhiran –a dalam nama alkana yang terkait. Untuk pemberian nomor pada rantai karbon yang terpanjang harus dimulai dari ujung rantai yang paling dekat dengan atom C yang mengikat gugus –OH.

Contoh:

CH₃OH                                   metanol

CH₃CH₂OH                            etanol

CH₃CH₂CH₂OH                     1-propanol

CH₃CHCH₃                            2-propanol

     OH 

2.      Tata Nama Trivial

Menurut tata nama ini, alkohol diberi nama dengan menyebutkan nama gugus alkil yang mengikat gugus –OH kemudian diikuti dengan kata alkohol.

Contoh :

CH₃OH                                   : metil alkohol

CH₃CH₂OH                            : etil alkohol

CH₃CH₂CH₂OH                     : n-propil alkohol

CH₃CHCH₃                            : isopropil alkohol

            OH

                            CH₃

                  H₃C – C - OH                         : tersier-butil-alkohol

                            CH₃

SIFAT-SIFAT ALKOHOL

     A. Sifat Fisik

a.  Tiga suku pertama alkohol (metanol, etanol, dan propanol) mudah larut dalam air dengan semua perbandingan. Alkohol merupakan cairan tidak berwarna (jernih) dan berbau khas.

b. Titik cair dan titik didihnya meningkat sesuai dengan bertambahnya Mr alkanol.

     B. Sifat Kimia

a.  Ikatan Hidrogen

Antarmolekul hidrogen terdapat ikatan hidrogen.

b. Kepolaran

Alkohol bersifat polar karena memiliki gugus OH. Kepolaran alkohol akan makin kecil jika suhunya makin tinggi.

c.  Reaksi Dengan Logam

Alkohol kering dapat bereaksi dengan logam K dan Na.

d. Oksidasi

Alkohol primer dan sekunder dapat dioksidasi dengan menggunakan oksidator, tetapi alkohol tersier tidak.

SIFAT-SIFAT FENOL

SIFAT KIMIA
• Fenol tidak dapat dioksidasi menjadi aldehid atau keton yang jumlah atom C-nya sama , karena gugus OH-nya terikat pada suatu atom C yang tidak mengikat atom H lagi. Jadi fenol dapat dipersamakan dengan alkanol tersier.
• Jika direaksikan dengan H2SO4 pekat tidak membentuk ester melainkan membentuk asam fenolsulfonat ( o atau p).
• Dengan HNO3 pekat dihasilkan nitrofenol dan pada nitrasi selanjutnya terbentuk 2,4,6 trinitrofenol atau asam pikrat.
• Larutan fenol dalam air bersifat sebagai asam lemah jadi mengion sbb :
Karena itu fenol dapat bereaksi dengan basa dan membentuk garam fenolat

SIFAT FISIKA
• Fenol murni berbentuk Kristal yang tak berwarna, sangat berbau dan mempunyai sifat-sifat antiseptic
• Agak larut dalam air dan sebaliknya sedikit air dapat juga larut dalam fenol cair. Karena bobot molekul air itu rendah dan turun titik beku molal dari fenol itu tinggi, yaitu 7,5 maka campuran fenol dengan 5-6% air telah terbentuk cair pada temperature biasa. Larutan fenol dalam air disebut air karbol atau asam karbol.

Reaksi alkohol dan Fenol

1. Alkohol

v  Bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester

v  Bereaksi dengan oksidator kuat

-         Alkohol primer  membentuk aldehida kemudian oksidasi lanjut membentuk asam karboksilat

-         Alkohol sekunder membentuk keton

-         Alkohol tersier tidak bereaksi

v  Bereaksi dengan logam atau hidrida  reduktor kuat reduktor kuat seperti Na atau NaH membentuk R-ONa (Ntrium alkoksida)

v  Etanol dengan asam kuat membentuk etilen dan air

v  Bereaksi dengan asam  halida membentuk alkil halida

v  Bereaksi dengan PX₃ membentuk alkil halida

v  Bereaksi dengan asam sulfat membentuk alkil hidrosulfat

1. Fenol

v  Bereaksi dengan asam nitrat membentuk p-nitrofenol

v  Bereaksi dengan gas  halogen membentuk 2,4,6 trihalofenol

v  Bereaksi dengan basa kuat  seperti NaOH membentuk garam natrium fenoksida

Perbedaan alkohol dan fenol

Fenol	Alkohol
Bersifat asam	Bersifat netral
Bereaksi dengan NaOH (basa), membentuk garam natrium fenolat	Tidak bereaksi dengan basa
Tidak bereaksi dengan logam Na atau PX3	Bereaksi dengan logam Na atau  PX3
Tidak bereaksi dengan RCOOH namun bereaksi dengan asil halida (RCOX) membentuk ester	Bereaksi dengan RCOOH namun bereaksi dengan asil halida (RCOX) membentuk ester

Penggunaan Alkohol

Beberapa penggunaan senyawa alkohol dalam kehidupan sehari-hari antara lain :

1.      Pada umumnya alkohol digunakan sebagai pelarut. Misalnya vernis

2.      Etanol dengan kadar 76% digunakan sebagai zat antiseptik.

3.      Etanol juga banyak sebagai bahan pembuat plastik, bahan peledak, kosmestik.

4.      Campuran etanol dengan metanol digunakan sebagai bahan bakar yang biasa dikenal

         dengan nama Spirtus. Etanol banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan

         minuma keras.

PERMASALAHAN

Dilihat dari perbedaan alkohol dan fenol.

Mengapa fenol bersifat asam dan alkohol bersifat netral ?