LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK (TPK18225)
PERCOBAAN IV
ANALISIS KUALITATIF UNSUR-UNSUR DALAM SENYAWA ORGANIK
Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Kimia Organik (TPK18225)
Dosen Pengampu:
Ratna Kartika Irawati,S.Pd.,M.Pd.
Asisten Praktikum:
Rahmiati Raudatul Janah
Disusun Oleh:
Nazwa Syauqiyah 180101090174
PROGRAM STUDI TADRIS KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UIN ANTASARI BANJARMASIN
MARET 2020
PERCOBAAN IV
Judul : Analisis Kualitatif Unsur-Unsur dalam Senyawa Organik Tujuan : Mengidentifikasi unsur karbon, hidrogen, belerang,
halogen atau nitrogen pada senyawa organik.
Hari/Tanggal : Sabtu/ 28 Maret 2020
Tempat : Laboratorium Kimia UIN Antasari Banjarmasin I. DASAR TEORI
Kimia organik adalah percabangan studi ilmiah dari ilmu kimia mengenaik, struktur, sifat komposisi, reaksi dan sintesis senyawa organik.
Senyawa organik dibangun terutama oleh karbon dan hidrogen dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosfor, halogen dan belerang (Pudjaatmaka, 1999).
Senyawa merupakan zat yang terbentuk dari penggabungan unsur-unsur dengan pembentuknya. Senyawa dihasilkan dari reaksi kimia antara dua unsur atau lebih melalui reaksi pembentukan. Senyawa organik atau senyawa karbon adalah suatu senyawa yang unsur-unsur penyusunnya terdiri dari atom karbon dan atom-atom hydrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, halogen atau fosfor (Riswiyanto, 2009).
Kimia analisis dibagi menjadi dua jenis, yaitu analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Analisis kualitatif adalah pekerjaan yang bertujuan untuk mengetahui keberadaan unsur atau senyawa kimia baik organik maupun anorganik yang terkandung di dalam sampel yang diuji (Setiono, 1985).
Analisis kualitatif adalah suatu proses mendeteksi keberadaan suatu unsur kimia dalam cuplikan yang tidak diketahui. Analisis kualitatif merupakan suatu cara yang paling efektif untuk mempelajari kimia dan unsur-unsur serta ion- ionnya dalam larutan. Dalam metode analisis kualitatif, digunakan beberapa pereaksi diantaranya pereaksi golongan dan pereaksi spesifik (Miessler, 1991).
Mengidentifikasi reaksi-reaksi khusus senyawa yang mengandung C, H, O dapat dilakukan dengan metode analisis secara kualitatif. Analisis kualitatif adalah
analisis untuk melakukan identifikasi elemen, spesies dan atau senyawa-senyawa yang ada di dalam sampel (Gandjar & Rohman, 2007).
Dalam senyawa organik unsur sering terjadi bersama dengan karbon dan hidrogen adalah oksigen, nitrogen, sulfur, klor. brom dan iodin. Deteksi unsur ini hadir dalam senyawa organik yang disebut analisis kualitatif (Farid, 2013).
Setelah mengetahui sifat-sifat senyawa organik, dilanjutkan dengan melakukan analisis unsur penyusun senyawa. Senyawa organik umumnya terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), belerang (S) dan bisa juga terdapat halogen. Dalam mendeteksi masing-masing unsur yang terkandung, diperlukan pereaksi yang spesifik dan khusus.
Untuk mendeteksi unsur karbon (C) dan hidrogen (H), senyawa yang akan diuji terlebih dahulu direaksikan dengan tembaga oksida kering (CuO) sambil dipanaskan untuk mempercepat dan menyempurnakan reaksi. Reaksi yang terjadi apabila senyawa tersebut mengandung karbon dan hidrogen adalah:
CXHY + CuO Cu(s) + H2O(g)+ CO2(g)
Kemudian gas CO2 yang dihasilkan dialirkan ke dalam larutan Ca(OH)2, dimana nantinya bila positif terdapat CO2 maka larutan Ca(OH)2 akan berubah menjadi keruh. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
CO2(g) + Ca(OH)2(aq) Ca(CO)3(s) + H2O
Keberadaan gas H2 dapat dilakukan dengan menangkap gas H2 dengan kertas Kobalt (CoCl2), kertas kobalt yang berwarna biru pada awalnya akan berwarna merah setelah terkena gas H2.
Untuk mendeteksi keberadaan unsur belerang, nitrogen, dan halogen terlebih dahulu senyawa sampel ditambahkan dengan padatan logam natrium yang kemudian dipanaskan yang kemudian menjadi ekstrak natrium. Prinsip kerja dari identifikasi ini adalah mengubah unsur-unsur yang berikatan secara kovalen dalam zat organik menjadi garam natrium yang bersifat ionik. Nitrogen dengan adanya karbon diubah menjadi ion sianida (CN-), belerang diubah menjadi ion sulfida (S2-) dan halogen diubah menjadi ion halida (X-). Dalam mendeteksi keberadaan belerang, ekstrak natrium diasamkan dengan asam asetat yang kemudian dididihkan. Gas yang ditimbulkan kemudian dideteksi dengan
menggunakan kertas saring yang telah dicelupkan dalam larutan Pb-asetat.
Dimana reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Pb(CH3COOH)2 + Na2S(g) PbS(s) + CH3COONa
Adanya unsur karbon dan hidrogen dalam sampel organik, secara lebih pasti dapat ditujukkan melalui cara kimia yaitu dengan uji pembakaran.
Pembakaran sampel organik akan mengubah karbon menjadi CO2 dan hidrogen menjadi H2O. Gas CO2 dapat dikenali berdasarkan sifatnya yang mengerahkan air kapur, sedang air dapat dikenali dengan kertas kobalt. Air mengubah warna kertas kobalt dari biru menjadi merah muda.
Sampel + Oksidator CO2(g) + H2O(l)
CO2(g) + Ca(OH)2 CaCO3(s) + H2O(l)
Kertas kobalt biru+ H2O(l) Kertas kobalt merah muda (Petrucci, 2000).
Yang dimaksud dengan analisis dalam kimia organik adalah untuk menentukan unsur zat organik. Pada umumnya zat organik mengandung unsur C, H, N, O, P dan halogen. Sesudah suatu zat organik dimurnikan, maka dengan metode tertentu macam atom dalam molekul organik dapat ditentukan. Analisis ini disebut analisis kualitatif. Salah satunya yaitu menentukan atom C dan H dalam suatu molekul, untuk mengoksidasi senyawa organik yang terdiri dari karbon dan hidrogen dipakai kuprioksida. Karbon berubah menjadi karbon dioksida yang ditunjukkan oleh air kapur yang memberikan endapan putih kalsium karbonat, hidrogen menjadi air, berupa tetesan cairan disekeliling tabung pembakaran dan dideteksi dengan padatan kuprisulfat anhidrus yang mengubah warna putih dari kuprisulfat menjadi biru. Untuk menentukan atom halogen, nitrogen dan belerang. Senyawa organik dipijarkan dengan logam natrium.
Halogen dan belerang akan diubah pada pemijaran menjadi senyawa natrium halida dan natrium sulfida. Nitrogen dalam pemijaran ini diubah menjadi senyawa sianida. Hasil pemijaran kemudian dideteksi secara konvensional. Adanya halogen ditunjukkan dengan larutan AgNO3 yang memberikan endapan putih dari AgCl dan AgBr, sedangkan AgI berwarna kuning. Adanya belerang ditentukan dengan menambah Pb asetat yang akan memberi endapan hitam dari PbS. Adanya
nitrogen dapat diidentifiksi dari hasil pemijaran dengan menambahkan larutan ferrosulfat yang memberikan endapan biru Berlin (Matsjeh, 1993).
Senyawa organik menunjukkan sifat kimia dan fisika yang sangat berbeda karena strukturnya berbeda. Beberapa diantaranya berwujud padat, sebagian berwujud cair, dan adapula gas. Ada yang rasanya manis dan ada pula yang asam.
Ada yang beracun, ada yang sangat penting untuk kehidupan. Untuk memahami berbagai sifat molekul oragnik perlu diketahui strukturnya. Tiga prinsip sederhana yang dapat memberikan pengertian dasar tentang struktur dan kimiawi molekul organik, adalah:
1. Atom karbon dapat membentuk ikatan kovalen dengan ikatan hidrogen.
2. Atom karbon dapat membentuk ikatan kovalen dengan atom karbon lain untuk membangun rantai karbon.
3. Atom karbon dapat membentuk ikatan kovalen dengan unsur lain, terutama oksigen, nitrogen, belerang dan halogen (Willbraham & Matta, 2007).
Senyawa organik mudah terbakar dan memberikan hasil akhir CO2, H2O dan hasil-hasil lain, tergantung pada unsur-unsur penyusunnya. Semua unsur- unsur halogen ada dalam bentuk molekul diatomik, yang berwujud gas, cair dan padat. Flour berwujud gas dan berwarna hijau, Brom berwujud cair dan berwarna merah coklat dan Iodium berwujud padat dan berwarna ungu hitam, sedangkan Iodium dapat berubah wujud pada suhu kamar menjadi gas berwarna ungu-biru (Suminar, 1992).
II. HIPOTESIS
Unsur pada gula yaitu C, H dan O.
Unsur pada putih telur yaitu C, H, O, S, P, N, K, Mg, Ca dan Fe.
Unsur pada kloroform yaitu C, H dan Cl.
III. ALAT DAN BAHAN 3.1 Alat:
1. Pipa bengkok/selang 2. Pembakar spiritus 3. Penutup gabus
4. Tabung reaksi 5. Cawan penguap 6. Pipet tetes
7. Penjepit tabung reaksi 8. Corong
9. Kertas saring 10. Kaki tiga 11. Kawat kasa 12. Spatula 3.2 Bahan:
1. Kristal FeSO4
2. H2SO4
3. KF 5%
4. CH3COOH 5. Pb asetat 6. HNO3 encer 7. AgNO3 8. NH4OH 9. Gula 10. Putih telur 11. Aquades 12. CuO 13. Logam Na 14. Ca(OH)2
15. CHCl3
16. Metanol
IV. PROSEDUR KERJA a. Uji Unsur C dan H
Memasukkan 2 gram bubuk CuO dalam cawan penguapan, kemudian memanaskan di atas pembakar spiritus selama beberapa menit. Saat masih panas, mencampurkan dengan 0,2 gram sukrosa dan dipindahkan ke dalam tabung
reaksi. Lalu, menutup tabung reaksi dengan gabus dan menghubungkan dengan pipa bengkok ke dalam larutan kapur. Setelah itu, memanaskan campuran tersebut, kemudian memperhatikan warna larutan kapur dan tetesan air pada dinding tabung.
b. Metode Peleburan Na
Memasukkan potongan logam Na dalam tabung reaksi I dan II yang kering, kemudian menambahkan putih telur dan kloroform pada masing-masing tabung. Setelah itu, memanaskan secara perlahan, lalu menambahkan 3 ml metanol ke dalam campuran tersebut serta menambahkan aquades ke dalam tabung reaksi tersebut. Lalu, menyarig dan menggunakan filtratnya untuk uji selanjutnya.
1. Uji Adanya Nitrogen
Menambahkan Kristal FeSO4 dalam filtrat peleburan Na, kemudian memanaskannya. Setelah itu, menambahkan H2SO4 pada larutan dan menambahkan KF 5%, lalu mengamati perubahan yang terjadi.
2. Uji Adanya Sulfur atau Belerang
Menambahkan CH3COOH ke dalam filtrat peleburan logam Na, kemudian menambahkan Pb Asetat, kemudian mengamati perubahan yang terjadi.
3. Uji Adanya Halogen
Menambahkan HNO3 encer ke dalam filtrat peleburan logam Na dan menambahkan AgNO3 lalu menyaringnya. Menambahkan endapan yang dihasilkan dengan NH4OH, kemudian mengamati perubahan yang terjadi.
V. HASIL PENGAMATAN a. Uji Unsur C dan H
No. Perlakuan Hasil Pengamatan
1. Mencampurkan 2 gram bubuk CuO dengan 0,2 gram sukrosa dan dipindahkan ke dalam tabung reaksi.
Menghasilkan gelembung gas dan larutan berwarna hitam.
2. Menutup tabung reaksi dengan gabus dan menghubungkan dengan pipa bengkok ke dalam larutan kapur dan memanaskan campuran tersebut.
Membentuk larutan berwarna putih (seperti air susu) dan dinding tabung reaksi terdapat embun.
b. Metode Peleburan Na
No. Perlakuan Hasil Pengamatan
1. Memasukkan potongan logam Na dalam tabung reaksi I, kemudian menambahkan putih telur.
Terbentuk larutan tidak berwarna.
2. Memasukkan potongan logam Na dalam tabung reaksi II yang kering, kemudian menambahkan
kloroform.
Terbentuk larutan tidak berwarna.
3. Menambahkan 3 ml metanol ke dalam campuran dan menambahkan aquades ke dalam tabung reaksi.
Terbentuk larutan endapan.
4. Menyaring campuran. Campuran terpisah dari endapannya dan menghasilkan filtrat.s
1. Uji Adanya Nitrogen
No. Perlakuan Hasil Pengamatan
1. Menambahkan Kristal FeSO4 dalam filtrat peleburan Na.
Larutan coklat muda
2. Memanaskan Endapan hitam
3. Menambahkan H2SO4 pada larutan Terbentuk gel menjadi 2 lapisan (bagian atas coklat muda dan bagian bawah hitam).
4. Menambahkan KF 5% Endapan biru prusi.
2. Uji Adanya Sulfur atau Belerang
No. Perlakuan Hasil Pengamatan 1. Menambahkan CH3COOH ke
dalam filtrat peleburan logam Na
Membentuk larutan tidak berwarna.
2. Menambahkan Pb Asetat Membentuk endapan berwarna hitam.
3. Uji Adanya unsur Halogen
No. Perlakuan Hasil Pengamatan
1. Menambahkan HNO3 encer ke dalam filtrat peleburan logam Na
Membentuk larutan tidak berwarna.
2. menambahkan AgNO3 lalu menyaringnya.
Membentuk endapan putih dan larutan putih (seperti air susu).
3. Menambahkan endapan yang dihasilkan dengan NH4OH
Dapat larut dan timbul gas menyengat.
VI. PEMBAHASAN DAN ANALISIS DATA a. Uji Unsur C dan H
Pada uji unsur C dan H pada gula, hal yang dilakukan yaitu mencampurkan 2 gram bubuk CuO yang masih panas dengan 0,2 gram sukrosa untuk mempercepat reaksi dan dipindahkan ke dalam tabung reaksi, sehingga menghasilkan gelembung gas dan larutan berwarna hitam, warna hitam yang dihasilkan setelah pembakaran menandakan adanya unsur karbon (C).
Reaksi yang terjadi pada campuran tersebut, yaitu:
CxHy+ CuO Cu(s) + H2O(l)+ CO2(g)
Menutup tabung reaksi dengan gabus dan menghubungkan dengan pipa bengkok ke dalam larutan kapur dan memanaskan campuran tersebut, hal ini dilakukan untuk mengalirkan gas CO2 yang dihasilkan ke dalam larutan Ca(OH)2, yang bertujuan untuk menguji adanya CO2.
Persamaan reaksi yang terjadi, yaitu:
CO2(g) + Ca(OH)2(aq) Ca(CO)3(s) + H2O
Terbentuknya larutan endapan berwarna putih menunjukkan bahwa sampel (sukrosa) positif mengandung unsur karbon (C), karbon yang terbentuk
berasal dari sukrosa, sehingga karbon teroksidasi menjadi CO2 dan terbentuknya embun atau uap air di sekitar dinding tabung, berasal dari uap hidrogen yang teroksidasi menjadi H2O, sehingga hal ini menunjukkan bahwa sukrosa positif mengandung unsur hidogen (H).
b. Metode Peleburan Na
Pada uji unsur yang kedua menggunakan metode peleburan Na. Logam Natrium yang berwarna abu-abu dipanaskan dalam dua tabung reaksi yang benar- benar kering, karena jika tabung reaksi yang digunakan masih basah atau masih ada airnya maka akan menimbulkan letupan jika bereaksi dengan Na, karena Na sangat reaktif dengan air. Setelah dipanaskan masing-masing tabung reaksi I dan II ditambahkan putih telur dan kloroform. Setelah itu, memanaskan secara perlahan, pada tabung reaksi I terbentuk larutan tidak berarna dan pada tabung reaksi II terbentuk larutan tidak berwarna. Kemudian kedua tabung reaksi tersebut ditambahkan metanol dan aquades. Penambahan metanol dan aquades berfungsi agar Na bereaksi menjadi NaOH membentuk endapan. Kemudian, dididihkan sampai timbul gas, yang kemungkinan adalah H2.
Reaksi yang terjadi, yaitu:
2Na + 2H2O 2 Na+ + 2OH- +H2
Setelah dingin disaring dengan kertas saring yang bertujuan untuk memperoleh filtrat/menghilangkan endapan yang ada. Filtrat yang diperoleh dari kedua tabung reaksi ini selanjutnya digunakan pada uji adanya nitrogen, sulfur dan halogen.
Prinsip kerja dari identifikasi ini adalah mengubah unsur-unsur yang berikatan secara kovalen dalam zat organik menjadi garam natrium yang bersifat ionik. Nitrogen dengan adanya karbon diubah menjadi ion sianida (CN-), belerang diubah menjadi ion sulfida (S2-) dan halogen diubah menjadi ion halida (X-).
1. Uji Adanya Nitrogen
Pada uji adanya nitrogen ini dilakukan denga percobaan lassaigne yaitu destruksi reduksi. Senyawa dengan pemanasan logam natrium. Nitrogen terikat
secara kovalen dengan senyawa organik, dalam hal ini diubah menjadi natrium sianida.
Na + C + N NaCN
Pada percobaan ini pertama-tama menambahkan kristal FeSO4 dalam filtrat I peleburan Na, menghasilkan larutan coklat muda.
Reaksi yang terjadi, yaitu:
6NaCN + FeSO4 Na4[Fe(CN)6] + Na2SO4
Kemudian campuran tesebut dipanaskan dan menghasilkan endapan hitam.
Setelah itu, didinginkan dan ditambahkan H2SO4 pada larutan, sehingga menghasilkan gel yang terbentuk menjadi 2 lapisan (bagian atas coklat muda dan bagian bawah hitam).
Reaksi yang terjadi, yaitu:
2Na4[Fe(CN)6] + 7H2SO4 12HCN + Fe2SO4 + 4NaSO4 + H2
Kemudian, menambahkan KF 5%, berfungsi untuk mengidentifikasi adanya nitrogen dalam larutan. Pada penambahkan KF 5% terbentuk endapan biru prusi yang menunjukkan bahwa sampel positif mengandung unsur Nitrogen.
2. Uji Adanya Sulfur atau Belerang
Pada uji adanya sulfur, langkah yang dilakukan yaitu menambahkan CH3COOH ke dalam filtrat I peleburan logam Na, sehingga membentuk larutan tidak berwarna, kemudian menambahkan Pb Asetat membentuk endapan berwarna hitam.
Reaksi yang terjadi, yaitu:
Na2S + Pb(CH3COO)2 PbS + 2(CH3COONa)
Pada reaksi tersebut ekstrak fusi natrium di asamkan dengan asam asetat.
Adanya belerang ditentukan dengan menambahkan Pb asetat yang akan memberi endapan hitam dari PbS, sehingga sampel filtrat I positif mengandung unsur sulfur (S).
3. Uji Adanya unsur Halogen
Setelah fusi dengan logam natrium, halogen dalam senyawa organik dikonversi menjadi natrium ionik.
Na+ + Cl- NaCl
Na+ + Br- NaBr Na+ + I- NaI
Pada uji yang ketiga ini menguji adanya unsur halogen pada filtrat II.
Prosedur kerja yang dilakukan yaitu menambahkan HNO3 encer ke dalam filtrat II peleburan logam Na, sehingga membentuk larutan tidak berwarna.Setelah itu, menambahkan AgNO3 membentuk endapan putih dan larutan putih (seperti air susu).
Endapan putih yang dihasilkan menunjukkan adanya unsur Cl (halogen) yang dibuktikan dengan reaksi sebagai berikut:
NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3
Setelah itu, menyaring campuran tersebut untuk memisahkan larutan dan endapan pada campuran tersebut. Kemudian, endapan yang dihasilkan ditambahkan dengan NH4OH, endapan yang ditambahkan dengan NH4OH dapat larut dan timbul gas menyengat. Hal tersbut menunjukkan bahwa dalam larutan mengandung Cl karena Cl dapat larut dalam NH4 sedangkan unsur halogen yang lain tidak dapat larut dalam NH4.
VII. KESIMPULAN
Pada percobaan uji kualitatif unsur karbon, hidrogen, sulfur dan halogen pada gula dan putih telur sudah sesuai dengan hipotesis yang telah disusun. Pada hipotesis disebutkan bahwa gula mengandung unsur C dan H, putih telur mengandung unsur N dan S dan kloroform mengandung salah satu unsur halogen yaitu Cl.
Pada percobaan pertama menguji unsur C dan H ini dibuktikan dengan mereaksikan gula dengan CuO, kemudian mengalirkan gas CO2 yang dihasilkan ke dalam larutan kapur sehingga menghasilkan endapan CaCO3 dan H2O.
Sehingga, gula positif mrngandung Unsur C dan H.
Kemudian pada percobaan kedua menguji unsur N, S dan halogen dengan metode peleburan Natrium. Pada uji adanya N dan S digunakan filtrat peleburan Na yang dicampur dengan putih telur, adanya unsur N dibuktikan dengan terbentuknya endapan biru prusi dan unsur S dibuktikan dengan terbentuknya
endapan hitam. Adapun uji adanya unsur Cl yang dibuktikan dengan terbentuknya endapan putih dan dapat larut dalam NH4.
DAFTAR PUSTAKA
Farid, F. (2013). Penuntun Praktikum Kimia Organik. Jambi: Universitas Jambi.
Gandjar & Rohman. (2007). Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Matsjeh, S. (1993). Kimia Organik Dasar I. Yogyakarta: UGM.
Misseler, G.I, dan Tarr,D.A. (1991). Inorganik Chemistry. London: Prentik.
Petrucci, R. (2000). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga.
Pudjaatmaka, Hadyana. (1999). Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.
Riswiyanto, S. (2009). Kimia Organik. Jakarta: Erlangg.
Setiono, G. (1985). Kimia Analisis. Jakarta: Kalman Medi Pusaka.
Suminar, Ahmadi. (1992). Pengenalan Dasar Kimia Organik dan Biokimia.
Bandung:ITB.
Willbraham & Matta. (2007). Kimia Organik. Bandung: ITB.
