LABORATORIUM SATUAN PROSES LAPORAN PRAKTIKUM ORGANIK REAKSI SENYAWA HIDROKARBON

16  27  Download (0)

Teks penuh

(1)

LABORATORIUM SATUAN PROSES

LAPORAN PRAKTIKUM ORGANIK

REAKSI SENYAWA HIDROKARBON

Pembimbing : Ibu Riniati,SPd,M.Si Kelompok 3 :

Elmus Rahma (101431009) Elvia Heryanti (101431010) Endah Nurhasanah (101431011)

Fajar Siddiq S. (101431012)

Tanggal Percobaan :1 April 2011 Tanggal Penyerahan : 8 April 2011

PROGRAM STUDI D3-ANALIS KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

(2)

Reaksi Senyawa Hidrokarbon

Tujuan Praktikum : Menjelaskan sifat-sifat fisik maupun kimia dari senyawa hidrokarbon jenuh (alkana), hidrokarbon

tak jenuh (alkena), hidrokarbon siklik, dan

hidrokarbon aromatis dan menulikan

reaksi-reaksinya pada senyawa-senyawa tersebut

Landasan Teori :

Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana.

Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun

dari atom hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita

temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan

lain-lain.

Sampai saat ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon. Untuk

mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli

mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam

molekulnya.

Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon

terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik.

Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka

dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah ikatannya,

senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak

jenuh.

Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya

berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.

(3)

Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya

terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua

dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan alkuna. Contoh senyawa

hidrokarbon alifatik tak jenuh:

Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya

melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Golongan ini

terbagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan aromatik.

Senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai

tertutup.

· Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang

(4)

Senyawa benzena

Benzena, juga dikenal dengan nama C6H6, PhH, dan benzol, adalah senyawa

kimia organik yang merupakan cairan tak berwarna dan mudah terbakar serta

mempunyai bau yang manis. Benzena adalah sejenis karsinogen. Benzena adalah

salah satu komponen dalam bensin dan merupakan pelarut yang penting dalam

dunia industri. Benzena juga adalah bahan dasar dalam produksi obat-obatan,

plastik, bensin, karet buatan, dan pewarna. Selain itu, benzena adalah kandungan

alami dalam minyak bumi, namun biasanya diperoleh dari senyawa lainnya yang

terdapat dalam minyak bumi.

Alat dan Bahan :

Alat:

 Tabung reaksi 20 buah

(5)

Pertanyaan :

1. Dari tabel, bagaimanakah titik didih, berat jenis dan indeks bias dari

persenyawaan normal alkana dengan semakin panjangnya rantai atau

karbon?

2. Bagaimanakah hubungan antara titik didih dan indeks bias dari alkana

berantai cabang dengan isomernya yang berantai lurus?

3. Bagaimanakan hubungan antara berat jenis dan indeks bias dari alkana

berantai cabang dengan yang berantai lurus (normal)?

Jawaban:

1. Semakin panjang rantai karbonnya maka semakin besar titik didihnya,

karena ikatan nya semakin kuat sehingga dan ikatannya semakin banyak

sehingga memerlukan energi yang lebih untuk memutuskan ikatannya

pada senyawa yang memiliki rantai panjang dari pada senyawa yang

memiliki rantai yang pendek. Begitu pula sama halnya dengan besar

kecilnya berat jenis, semakin panjang rantai karbon maka semakin besar

pula berat jenisnya karena massa molekul merupakan salah satu faktor

yang menentukan besar kecilnya berat jenis. Dan dalam hal besar kecilnya

index bias rantai karbon yang lebih panjang memiliki indeks bias yang

lebih tinggi karena memiliki kerpatan medium yang lebih tinggi juga

dibandingkan dengan udara.

2. Ketika kita membandingkan titik didih suatu isomer yang berantai cabang

dengan yang berantai lurus maka isomer dari yang berantai cabang memili

titik didih yang lebih rendah dibandingkan dengan isomernya yang

berantai lurus, ini terjadi karena isomer yang berantai lurus lebih kuat

ikatannya daripada isomer yang bercabang, Sehingga pada saat dipanaskan

memerlukan energi yang lebih tinggi untuk memutuskan ikatan ( keadaan

mendidih). Begitu pula indeks bias , ketika kita mengamati indeks biasnya

senyawa yang memiliki rantai lurus memiliki indeks bias yang lebih besar

(6)

3. Ketika kita membandingkan berat jenis dan indeks bias suatu senyawa

yang memiliki rantai lurus dan rantai bercabang, hasilnya adalah yang

memilik rantai bercabang memiliki berat jenis yang lebih kecil dari pada

yang memiliki rantai yang lurus, dan jika kita juga membandingkan indeks

bias dari sebuah senyawa yang memiliki rantai bercabang dan berantai

lurus, indeks bias yang terbesar adalah indeks bias yang dimiliiki oleh

(7)

A. Sifat-sifat Kimia Hidrokarbon Jenuh.

1. Reaksi dengan asam sulfat pekat.

Masukkan kedalam 3 buah tabung raksi masing-masing 1ml asam

sulfat pekat. Tambahkan tetes demi tetes kedalam masing-masing

tabung itu 3 macam hidrokarbon yang akan diselidiki, dengan

selalu di kocok perlahan-lahan. Amati dengan seksama perubahan

yang terjadi paada setiap tabung apakah hidrokarbon jenuh larut

dalam asam sulfat? Apakah ada indikasi terjadinya teaaksi seperti

pengeluaran panas atau perubahan warna?

2. Reaksi dengan asam nitrat pekat.

Ulangi percobaan (1) diatas dengan menggunakan asam niterat

pekat sebagai pengganti H2SO4 pekat.

Amati perubahan –perubahaan yang terjadi :

Apakah hidrokarbon jenuh larut dalam /bereaksi dengan HNO3

pekat? Bandingkan kedua reaksi tersebut diatas antara normal dan

iso alkana.

3. Reakasi dengan KMnO4 dalam keadaan basa.

Masukkan ke dalam 3 buah tabung reaksi masing-masing 1 ml

larutan 5% natrium karbonat dalam air. Tambahakan 2-3 tetes

larutan 2% KMnO4. Tambahkan lagi beberapa tetes larutan

tersebut ke dalam masing-masing tabung dari 3 macam

hidrokarbon yang akan diselidiki, dengan selalu dikocok

perlahan-lahan. Panaskan masing-masing tabung tersebut pada penangas air,

amati perubahan yang terjadi pada setiap tabung, apakah larutan

KMnO4 berubah warnanya??

4. Reaksi dengan larutan Brom

Masukkan kedalam 3 buah tabung reaksi masing-masing 1 ml

contoh ( 3 macam Hidrokarbon) yang akan diselidiki. Tambahkan

beberapa tetes larutan 1% brom dalam CCl4 (karbon tetra klorida),

kocok perlahan –lahan, dan amati perubahan yang terjadi. Apakah

(8)

5. Kelarutan Hidrokarbon dalam alkohol

Masukkan kedalam 3 buah tabung reaksi masing-masing 1ml 96%

alkohol. Tambahkan (sambil dikocok perlahan –lahan) tetes demi

tetes kedalam masing-masing tabung reaksi hidrokarbon (3

macam) yang diselidiki. Amati kelarutan dari masing-masing

hidrokarbon tersebut dalam alkohol. Apakah hidrokarbon jenuh

dapat larut dalam alkohol pada segala perbandingan? Laporkan

hasil pengamatan dalam bentuk tabel.

B. Sifat-Sifat Hidrokarbon Tidak Jenuh

1. Kelarutan

Siapkan 4 buah tabung reaksi yang besih, kemudian isi masing-masing

tabung terseebut dengan 2 ml air , 2 ml etanol, 2ml bensin dan 2 ml

eter. Kedalam tiap tabung tersebut masukkan 2 ml benzena (salah satu

contoh hidrokarbon aromatis) setetes demi setetes sambil diamati

kelarutan benzena itu dalam masing-masing pelarut tersebut.

2. Benzena sebagai pelarut

Tentukan kelarutan sejumlah kecil iodium, parafin wax, minyak kelapa

dalam benzena. Berikkan kesimpulan dari hasil percobaan ini

3. Reaksi dengan Brom

Sebuah tabung reaksi diisi dengan 5 ml benzena. Tambahkan 2-3ml

tetes brom lalu bagi dua campuran tersebut. Kedalam tabung pertama

tambahkan 2-3 butir kecil Fe. Bandingkan kecepatan teaksi yang

terjadi di dalam kedua tabung itu. Bila reaksi berjalan sangat lambat

hangatkan dalam penangas air. Tuliskan reaksi yang terjadi antar

benzen dengan brom (Br2).

4. Uji dengan permanganat.

Kocok bebrapa teets benzen dengan larutan KMnO4 encer.

Bandingkan reaksi benzen dengan permanganat ini dengan alkena

(9)

5. Sulfonasi Benzena

Kedalam sebuah tabung reaksi yang bersih masukkan 5 ml asam sulfat

pekat dan 1ml benzen. Perhatikan apakah benzena larut dalam asam

sulfat dingin atau tersebut? Panaskan tabung teaksi itu pada penangas

air,dan kocok perlahan-lahan selama 10 menit atau sampai larutan

menjadi jernih. Dinginkan, tuangkan isinya kedalam 25-30ml air

dingin.

Tulis persamaan reaksi utuk pembentukan turunan benzena yang larut

dalam air tersebut.

6. Kedalam sebuah tabung reaksi besar dengan hati-hati sekali tambahkan

2ml asam sulfat pekat kedalam 3 ml asam nitrar pekat. Selanjutnya

masukkan perlahan-lahan dan tetes demi tetes 1ml benzena kedalam

tabung tersebut. Perhatikan terjadinya kenaikan suhu setelah reaksi

berlangsung (karakteristik dari reaksi ini). Kocok selam 2-3 menit lalu

tuangka isinya kedalam 25 ml air dingin. Apakah cairan kental yang

terpisah dari air? Tuliskan reaksinya.

Data dan Pengamatan :

Tabel Sifat kimia Hidrokarbon Jenuh

Preaksi yang H2SO4 Pekat Larutan menjadi 2

fasa berwarna

HNO3 Pekat Tidak bereaksi Tidak bereaksi Tidak bereaksi

(10)

Br2 dalam CCl4 Warna oranye di

Benzena + H2O Berbeda Fasa

Benzena + ethanol Larutan menjadi keruh putih

Benzena + eter Larutan menjadi keruh

2. Benzena sebagai pelarut

Reaksi Pengamatan

Benzena + Parafin wax Larutan menjadi keruh dan berwarna

putih

Benzena + minyak kelapa Larutan berbeda fasa yaitu baeah

berwarna bening, dan atas berwarna

kuning

3. Reaksi denagn Brom

Preaksi Pengamatan Reaksi

Benzena + brom Tidak terjadi reaksi dan

(11)

4. Uji Permanganat

Preaksi Pengamatan

Benzena + Permanganant Tidak terjadi reaksi, larutan tetap

menjadi ungu dan tampak 2 fasa.

5. Sulfonasi

Preaksi Pengamatan Reaksi

Benzena + H2SO4 Terjadi perbedaan fasa

Pemanasan&pengocokan Berubah warna menjadi

kuning kehijauan

Didalam air Terbentuk 2 fasa

6. Nitrasi Benzena

Preaksi Pengamatan Reaksi

Benzena + HNO3+

H2SO4

Berbeda fasa, dikocok

menjadi kuning

(12)

PEMBAHASAN

Percobaan Pada Hidrokarbon Jenuh (alkana)

Pada percobaan kali ini hidrokarbon yang digunakan adalah alkana C5 dan

C6, hal ini dikarenakan pada suhu ruang mereka adalah cairan, sehingga

lebih memudahkan dalam pengamatan reaksi. Adapun hidrokarbon jenuh

(alkana) yang digunakan adalah n-pentana, n-heksana, dan siklo-heksana.

Sikloalkana dan alkana hanya mempunyai 2 reaksi penting, yaitu

halogenasi dan pembakaran, pada halogenasipun diperlukan katalis berupa

cahaya matahari dan pada saat pembakaran diperlukan katalis berupa

bunga api. Penyebab kurang reaktifnya senyawa alkana dan sikloalkana

adalah karena hibridisasi alkana dan sikloalkana adalah sp3 sehingga

kelektronegatifannya kecil dan tidak mempunyai ikatan hidrogen

meskipun karbon mengikat hidrogen, akibatnya senyawa alkana dan

sikloalkana tidak larut dalam senyawa polar, seperti air dan alkohol,

karena alkana dan sikloalkana itu sendiri adalah senyawa nonpolar dimana

gaya tarik antar molekulnya lemah.

 Pada saat direaksikan dengan asam sulfat pekat dingin n-pentana tidak larut karena H2SO4 merupakan senyawa polar, hal ini dibuktikan dengan

terbentuknya 2 fasa pada saat pencampuran. n-pentana juga tidak

bereaksi dengan H2SO4 karena tidak terjadi perubahan suhu. Hal ini

disebabkan karena alkana bersifat jenuh sehingga mempunyai sifat sukar

bereaksi dibandingkan dengan senyawa organik lain yang memiliki

gugus fungsional sekalipun direaksikan dengan asam sulfat.

C5H12 + H2SO4

Namun setelah dikocok timbul gas kemudian larutan menjadi berwarna

(13)

C5H12 + H2SO4  C5H11SO3H + H2O

 Pada saat mereaksikan hidrokarbon jenuh dengan preaksi H2SO4, pekat ketiga sampel tersebut tidak mengalami reaksi karena, semua senyawa

alifatik dan siklik yang telah jenuh ( setiap ikatannya hanya terdiri dari 1

ikatan) tidak mampu lagi mengalami adisi, ataupun reaksi lainnya, namun

ketika di amati setelah direaksikan dengan asam sulfat larutan menjadi

terdiri dari 2 fasa, ini terjadi karena asam sulfat memiliki massa jenis yang

lebih tinggi daripada senyawa –senyawa organik (sampel) sehingga posisi

larutan asam sulfat berada di bawah dan senyawa hidrokarbon ada di

atasnya. Dan hal ini menunjukan bahwa senyawa hidrokarbon jenuh tidak

bereaksi dengan asam sulfat pekat.

 Ketika mereaksikan antara hidrokarbon jenuh ( pentana, n-hexana, dan sikloheksana ) dengan asam nitrat tidak terjadi reaksi.

Kejadian seperti pada asam sulfat, walaupun asam nitrat bersifat

oksidator kuat, asam nitrat tidak dapat bereaksi dengan dengan

hidrokarbon jenuh, sama halnya dengan asam sulfat, ketika asam

nitrat ditambahkan kedalam larutan sampel (senyawa hidrokarbon

jenuh) tidak terjadi perubahan, yang terjadi hanyalah tampak

perbedaan fasa dalam larutan yang disebabkan oleh perbedaan

massa jenis. Begitupun pada saat sampel ditambahkan larutan

alkohol. Dalam alkohol, n-pentena tidak larut, berapapun

perbandingan antara alkohol dengan n-pentana tetap tidak akan

larut, karena n-pentana bersifat nonpolar dan alcohol bersifat

polar sehingga mereka tidak dapat saling melarutkan. Pada saat

direaksikan dengan asam nitrat, n-pentana tidak bereaksi,

sehingga reaksi,

C5H12 + HNO3

Selain itu n-pentana juga tidak larut pada HNO3 pekat, karena

HNO3 pekat ini bersifat polar, sedangkan senyawa alkana bersifat

(14)

 Lain halnya ketika ditambahkan kalium permanaganat pada larutan n-Pentana, pada saat mereaksikan antara n-pentanan dengan kalium

permanganat, timbul gelembung walaupun warna kalium permanganat

tetap ungu. Ini diakibatkan n-pentana yang digunakan sudah

tercemar,sehingga ketika di uji dengan asam sulfat pun n-pentana

memperlihatkan perubahan warna menjadi kuning dan timbul gas.

 Sama halya seperti larutan asam sulfat dan asam nitrat, ketika sampel ditambahkan larutan Br2 dalam CCl4 tidak terjadi reaksi yang ada

hanyalah timbul warna pada Br2 (warna alami Br2) yang seolah-olah

mengendap di dasar tabung, padahal sebenarnya bukan menggendap tetapi

memiliki massa jenis yang lebih tinggi daripada larutan sampel, sehingga

posisi larutan Br2 berada di bawah. Br2 merupakan senyawa yang sangat

mudah menguap, karena itu Br2 dilarutkan dalam CCl4, CCl4 merupakan

pelarut sempurna untuk Br2, agar tidak terjadi penguapan yang extrim dari

Br2

Percobaan Pada Hidrokarbon Aromatik

 Dalam Hal ini digunakan preaksi benzen, karena benzena lebih mudah untuk melakukan reaksi substitusi daripada reaksi adisi. Reaksi adisi baru

dapat terjadi pada suhu tinggi dengan bantuan katalis.

Reaksi reaksi benzena dipergunakan untuk membuat senyawa-senyawa

turunan benzena. Substitusi atom H dengan atom Halogen ( Reaksi

Halogenasi) pada reaksi ini atom H digantikan oleh atom halogen dengan

bantuan katalis besi (III) halida. Jika halogennya Cl2, maka katalis yang

digunakan adalah FeCl3

 Ketika uji kelarutan , telah dilakukan percobaan senyawa benzena yang dimasukkan kedalam pelarut tertentu, yaitu air, ethanol dan eter. Ketika

benzena tersebut direaksikan dengan air tidak terjadi apa, yang terjadi

hanyalah perbedaan fasa yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis.

(15)

Timbul endapan putih itu menandakan bahwa senyawa benzena telah

berubah menjadi ester.

 Ketika akan diuji kemampuan benzena sebagai pelarut digunakan parafin wax dan minyak kelapa sebagai sampelnya, dan setelah di uji ternyata

mengendap putih namun homogen, ini menandakan minyak kelapa dan

parafin wax larut dalam Benzena.

 Ketika mereaksikan antara benzen dengan brom yang dilarutkan dalam CCl4, tidak terjdi reaksi padahal seharusnya terjadi reaksi substitusi

halida, menjadi bromo benzen, Reaksinya:

Reaksi ini tidak terjadi karena Br2 yang digunakan tidak stabil (mudah

menguap) sehingga padasaat akan direaksikan Br2 menghilang dan tidak

terjadi reaksi dengan Br, oleh karenanya pada pengamatan pada saat

setelah direaksikan tampak tidak ada perubahan. Ditambahkan besi pada

saat melakukan percobaan ini adalah karena besi berperan sebagai katalis,

katalis adalah sebuah zat atau senyawa yang dapat mempercepat reaksi.

 Pada saat mereaksikan benzena dengan asam sulfat pada proses sulfonasi, terjadi reaksi larutan berubah menjadi kuning kehijauan dan terbentuk 2

fasa pada saat direaksikan dengan air, hal ini terjadi karena adanya reaksi

(16)

 Pada saat mereaksikan antaran asam nitrat dan benzena yang tampak adalah larutan menjadi berbeda fasa, dan setelah dikocok larutan berubah

menjadi berwarna kuning, ini membukatikan bahwa terjadinya reaksi

nitrasi, dengan reaksi:

Kesimpulan:

Setealah melakukan pecobaan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Senyawa alifatik jenuh tidak akan bereaksi (sulit bereaksi) jika direaksikan

baik dengan halogen, asam sulfat, asam nitrat, dan alkohol, karena sifat

nya yang jenuh dan tidak lagi bisa mengalami reaksi adisi ataupun

substitusi.

2. Senyawa aromatik (benzena) dapat direaksikan dengan asam nitrat

(nitrasi), asam sulfat (sulfonasi), halogen (substitusi halogen) karena

Figur

Tabel Sifat kimia Hidrokarbon Jenuh

Tabel Sifat

kimia Hidrokarbon Jenuh p.9

Referensi

Memperbarui...