IDENTIFIKASI GUGUS SENYAWA ORGANIK
Amalia Nurul Mahmudah
Jurusan Farmasi, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Darussalam Gontor Putri, Mantingan Ngawi, Jawa Timur
e-mail: amaliaanrl01@gmail.com Abstract
The functional group is one of the organic chemicals that is still considered difficult by some students and has a wide range. Learning difficulties in this material are due to several factors, namely: the multidimensional nature of organic chemidtry, the attitude of learners to the learning of organic chemistry, and the existence of misconception. To overcome the functional cluster material misconception will be used cognitive conflict strategy. Multidimensional material characteristic will be more effective when teaching materials are taught with multiple representations.
Keywords: functional groups, misconception, cognitive conflict, multiple representation
Abstrak
Gugus fungsi merupakan salah satu materi kimia organic yang masih dianggap sulit oleh sebagian mahasiswa dan memilki cakupan yang luas. Kesulitan belajar pada materi ini dikarenakan beberapa factor, yakni: sifat multidimensi, materi kimia organic, sikap pebelajar terhadap pembelajaran kimia organi, dan adanya miskonsepsi. Untuk mengatasi miskonsepsi materi gugus fungsi akan digunakan strategi konflik kognitiv. Karakteristik materi yang multidimensional akan lebih efektif bila materi ajar dibelajarkan dengan multiple representasi.
Kata kunci: gugus fungsi, miskonsepsi, konflik kognitif, multiple representasi
PENDAHULUAN TUJUAN PENELITIAN
Agar mahasiswa dapat melakukan identifikasi terhadap gugus (alcohol, amina, inti benzene, aldehid, keton, fenol, asam karboksilat dan ester)
LATAR BELAKANG
PERCOBAAN
Senyawa dialam begitu banyak dan melimpah, saat ini diperkirakan sudah
mencapai jutaan dan akan terus bertambah dengan hadirnya senyawa-
senyawa baru hasil sintesis para ahli kimia organic. Senyawa organic merupakan senyawa yang paling banyak dibandingkan dengan senyawa lain. Senyawa karbon atau yang biasa dikenal dengan senyawa organic adalah suatu senyawa yang unsur- unsur penyusunnya terdiri dari atom karbon dan atom-atom hydrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, halogen, atau fosfor (Riswiyanto, 2009)
Gugus fungsional sering ditemui pada senyawa organic adalah alcohol, aldehid, keton, asam karboksilat, ester, dan benzene. Gugus fungsional diantarannya dapat menghasilkan turunan senyawa seperti fenol, amina, dan amida. Setiap gugus yang memilki sifat berbeda tentunya akan mempunyai reaksi yang berbeda pada suatu indicator. Zat tertentu dapat digunakan sebagai indicator untuk menunjukkan adanya suatu gugus secara kualitatif (Kristiani, 2010)
Ikatan pada alkana merupakan ikatan tunggal, kovalen, dan non polar sehingga alkana relative tidak reaktif.
Alkana tidak bereaksi dengan kebanyakan asam, basa, pengoksidasi atau pereduksi, karena sifatnya yang tidak bereaksi ini, alkane dapat digunakan sebagai pelarut untuk ekstraksi atau untuk melakukan reaksi- reaksi kimia zat lain. Alkana bereaksi dengan beberapa pereaksi seperti oksigen dan halogen. Alkana dan halogen yang disimpan oada suhu
rendah dalam kamar gelap maka reaksi tidak terjadi (Rasyid, 2009)
Gugus fungsi merupakan materi dasar kimia organic yang dipelajari di mata kuliah pengantar kimia organik.
Sebagai materi dasar, mahasiswa diharapkan memahami secara mendalam materi tersebut. Materi ini merupakan salah satu materi yang dianggap sulit dan mempunyai wilayah topik yang luas (Knudtson, 2015).
Gugus fungsi adalah suatu atom atau kumpulanatom yang melekat pada suatu senyawa dan berperan memberikan sifat yang khas dan berpengaruh pada sifat fisik dan kimia senyawa tersebut. Senyawa organik yang mempunyai gugus fungsional sama akan ditempatkan pada deret homolog yang sama. Ikatan tunggal karbon-karbon dankarbon-karbon oksigen dalm senyawa organic biasanya tidak reaktif karena mereka non polar. Golongan polar membentuk bagian yang reaktif dalam suatu molekul organic yaitu gugus fungsional tersebut. Misal, alcohol adalah suatu golongan senyawa yang mengandung gugus fungsi hidroksil (- OH) terikat pada karbon. Semua alkohol mempunyai reaksi kimia yang sama karena mengandung gugus fungsional ini. Ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang menghubungkan atom-atom karbon juga dianggap gugusan fungsional, sebab lebih rektif daripada ikatan
tunggal karbon-karbon (Prasojo, 2010).
Senyawa kimia mempunyai sifat fisik dan kimia yang berbeda antara senyawa satu dengan yang lainnya.
Sifat fisik dan kimia bisa dilihat dari gugus fungsi yang menempel pada senyawa. Gugus fungsi adalah kelompok atom dengan pola ikatan tertentu yang bisa digunakan sebagai penanda. Gugus fungsi tersebut antara lain alkane, alkena, alkuna, alkohol, alkanon, aldehida, ester, dan lain-lain (Sjaifullah, 2008).
Ciri-ciri struktur senyawa organic berbeda anatara satu dengan yang lain.
Ciri-ciri struktur ini menetukan geometri molekul, sifat fisika, reaktivitas, dan bagian dari gugus fungsi. Gugus fungsi adalah sebuah atom atau gugus atom-atom yang memiliki karekteristik kimia dan sifat fisika, dan merupakan bagian molekul yang raektif. Adapun konsep-konsep yang terjadi miskonsepsi pada mahasiswa yakni berkaitan dengan gaya antar molekul, alkohol dan eter, aldehid dan keton serta asam karboksilat dan ester (Akuzzu, 2015) TINJAUAN PUSTAKA
Terdapat beberapa gugus fungsi selain alkohol dan alkena. Misalnya gugus karbonil. Gugus karbonil mengandung gugus asil yaitu R-C=O yang terikat pada residu lain. Gugus asil pada keton dan aldehid terikat
pada atom C dan H yang tidak dapat menstabilitasi muatan negative sehingga tidak dapat berperan sebagai gugus pergi dalam reaksi substitusi (Nuriman, 2007).
Alkohol mempunyai kesamaan geometris dengan air sudut ikatan R- O-H mendekati nilai tetrahedral dan atom oksigen terhidribsasi sp³. Gugus –OH merupakan gugus polar dimana atom hydrogen berikatan dengan atom oksigen yang elektronegatif (Riswiyanto, 2009)
Alkohol merupakan bahan alami yang dihasilkan dari proses fermentasi yang banyak ditemui dalam bir, anggur, spiritus, dan sebagainya.
Dalam pembentukan alkohol melalui proses fermentasi peran mikroorganisme sangat besar dan biasanya mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi mempunyai beberapa syarat. Beberapa jenis mikroorganisme yang digunakan dalam fermentasi alkohol. Penggunaan beberapa mikroorganisme tersebut disesuaikan dengan substrata tau bahan yang akan difermentasi dan kondisi proses yang berlangsung (Santi, 2008)
Senyawa karbon yang atom karbonnya mengikat empat atom atau gugus lain dikelompokkan dalam hidrokarbon jenuh, sedangkan rantai atom karbon yang mengandung ikatan rangkap dikelompokkan dalam hidrokarbon jenuh, sedangkan rantai atom karbon yang mengandung ikatan
rangkap dikelompokkan dalam hidrokarbon jenuh. Alkana adalah hidrokarbon jenuh yang tahan terhadap asam, basa, oksidator dan reduktor.
Alkohol dapat bereaksi dengan halide seperti Cl atau Br pada temperatur atau pada temperatur kamar dengan bantuan bantuan sinar ultra violet.
Sedangkan pada hidrokarbon tidak jenuh, seperti alkena umumnya mengalami reaksi-reaksi adisi (Dasar, 2016)
METODOLOGI Jenis Penelitian
Penelitian pada identifikasi gugus senyawa organik ini menggunakan alkohol, amina, inti benzene, aldehid, keton, fenol, asam karboksilat, dan ester.
Waktu dan Tempat
Studi Identifikasi gugus senyawa organik dilakasanakan di Program Studi Farmasi Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Darussalam Gontor Mantingan semester genap tahun akademik 2021.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah tabung reaksi, pipet tetes, gelas ukur 10 ml, Bunsen, spatula, penjepit.
Bahan yang digunakam adalah Etanol 96% 3 ml, KMnO₄ 1 ml, Asam sulfat pekat q.s, benzaldehid 1 ml, reagen benedict 1 ml, FeCl₃ 1 tetes,
glukosa 1 gr, asam benzoate 1 gr, AgNO₃ 2 ml, asam oksalat 1 ml, etil asetat 1 ml, fenol 1 ml.
PROSEDUR KERJA
1) Identifikasi Gugus Alkohol Siapkan alat dan bahan.
Tambahkan 1 ml etanol dengan 1 ml KMnO₄. Tetesi asam sulfat pekat sampai warna ungu hilang.
2) Identifikasi Gugus Aldehid Siapkan alat dan bahan.
Masukkan 1 ml benzaldehid dan 1 gr glukosa ke dalam tabung reaksi. Tambahkan 1 ml reagen benedict. Panaskan hingga terbentuk endapan.
3) Identifikasi Gugus Fenol Siapkan alat dan bahan.
Tambahkan 1 tetes FeCl₃ ke dalam 1 ml fenol maka akan berwarna ungu tua. Tambahkan 1 ml etanol hingga warna menjadi kunig.
4) Identifikasi Gugus Asam Karboksilat
Siapkan alat dan bahan.
Tambahkan 1 ml etanol ke dalam 1 gr asam benzoate.
Tambahkan asam sulfat pekat o,5 ml. Panaskan diatas Bunsen hingga berbau ester asetat.
5) Identifikasi Gugus Ester atau turunan Asam Karboksilat
a) Siapkan alat dan bahan.
Tambahkan 1 ml AgNO₃ ke dalam 1 ml etil asetat. Amati
hingga terbentuk endapan perak asetat.
b) Sipakan alat dan bahan.
Tambahkan larutan AgNO₃ 1 ml ke dalam 1 gr asam oksalat. Amati hingga terbentuk endapan putih perak oksalat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
DATA PENGAMATAN
Sampel uji Perubahan warna
Uji gugus alkohol Putih bening Uji gugus aldehid Endapan merah bata
Fenol Hijau jernih
Asam karboksilat Putih keruh Etil asetat Putih pucat dan endapan
asetat
Asam oksalat Putih susu dan endapan perak oksalat
PERHITUNGAN 1) Pengenceran Fenol
M =
1M=
1=
941,1 = 1000
0,941 gram
2) AgNO₃ M=
=
PEMBAHASAN
Pada praktikum ini dilakukan identifikasi gugus alkohol dengan pencampuran KMnO4 dengan sulfat pekat. Alkohol adalah golongan senyawa yang mengandung gugus fungsi hidroksil (OH) terikat pada karbon. Reaksi yang dilakukan adalah reaksi esterifikasi. Ditambahkannya asam sulfat pekat karena berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi dimana reaksi estrifikasi cenderung berjalan lambat. Asam sulfat akan mendonorkan H+ dan bereaksi dengan reaktan namun bersifat revelsibel setelah berjalan sempurna (Rahardjo, 2009).
Alkohol berupa cairan yang sifatnya sangat dipengaruhi oleh ikatan hydrogen dengan bertambahnya panjang rantai, dimana adanya kandungan gugus hidroksil yang polar dengan adanya sifat metoksi yang menurun. Adanya sifat metoksi yang seperti air berkurang dan sebaliknya sifat seperti hidrokarton. Akibatnya alkohol mudah larut dalam air,
sedangkan alkohol mendidih pada temperature tinggi.
Fenol merupakan senyawa dengan gugus –OH yang terikat pada cincin aromatic. Senyawa fenol banyak terdapat dialam dan merupakan intermediet bagi industry untuk berbagai macam produk seperti adhesy dan antiseptic. Fenol dapat dipakai sebagai desinfektan dan diperoleh dari batu bara. Beberapa contoh fenol adalah metil salisilat, dari pohon tirosin, asam amino pada protein eugenol, dalam daun minyak cengkeh dan thymol terdapat dalam thyme (Riswiyanto, 2009).
Pereaksi dikramat anhidrat, dimana pereaksi dibuat dengan Cr₂O₁ dengan H₂SO₄ dalam air secara instu. Reagen ini lebih baik untuk mengidentifikasi suatu alkohol primer menjadi aldehid.
Gugus dari alkohol ini dapat diidenifikasikan dengan menggunakan instrument spekrofotometer UV-Vis (Bali, 2014).
Alkohol memliki kesamaan geometris dengan air sudut ikatan R- O-H mendekati nilai tetrahedral dan atom oksigen terhibridisasi sp³. Gugus –OH merupakan gugus polar dimana atom oksigen yang elekronegatif (Riswiyanto, 2009). Fenol atau benzene adalaha zat kristal yang tidak berwarna dengan bau yang khas.
Rumus kimianya adalah C₂H₅OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil –
OH yang berikatan dengan cincin fenil.
Pada percobaan kedua, aldehid adalah suatu senyawa yang mengandung sebuah gugus senyawa karbonul yang terikat pada sebuah atau dua buah atom hydrogen. Nama IUPAC dari aldehida diturunkan dari alkana dengan mengganti akhiran
“ana” dengan “al”. Nama umumnya didasarkan nama asam karboksilat ditambahkan dengan akhiran dehida.
Larutan formaldehid dipakai untuk mengawetkan jaringan hewan dalam penelitian biologi. Salah satu reaksi penting yang terjadi pada gugus karbonil aldehid adalah adidi ikatan rangkap karbon-oksigen.
Pada uji gugus alkohol, sebagian kecil alkohol larut dalam air karena gugus hidroksil pada alkohol dapat membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air. Namun saat ukuran gugus alkil bertambah besar, kelarutannya akan berkurang. Selain itu, pada umumnya alkohol yang mempunyai jumlah atom C 1-3 akan larut sempurna dalam air, jumlah atom C4-5 akan sedikit larut dalam air, dan jumlah atom C>6 akan tidak larut dalam air.
Pada uji gugus fenol didapatkan ketika sampel yang akan diuji berupa etanol setelah ditambahkan atau ditetesi FeCl₃ dan dilakukan
penggojokan didapati warna berubah dari warna putih berubah warna ungu.
Yang berarti menunjukkan adanya perubahan antara fenol dan FeCl₃.
Perubahan warna ini menunjukkan bahwa fenol mengandung yang mengandung gugus hidroksil terikat pada suatu karbon tak jenuh (enol) memberikan warna merah jambu, ungu atau hijau bergantung pada struktur fenol atau enol dengan besi (III) klorida.
Identifikasi gugus fenol di uji menggunakan larutan campuran FeCl3 dengan etanol. Reaksi pembentukan kompleks adalah prinsip dasar dari identifikasi senyawa fenol (Whitesell, 2014)
Metil ester lemak merupakan senyawa ester alkil yang berasal sari minyak nabati dengan alkohol yang dihasilkan melalui proses esterifikasi.
Reaksi esterifikasi adalah suatu reaksi antara asam karboksilat dan alkohol membentuk ester. Turunan asam karboksilat membentuk ester asam karboksilat. Ester asam karboksilat ialah suatu senyawa yang mengandung gugus dengan R dapat berupa alkil maupun aril. Reaksi esterifikasi dikatalis asam dan bersifat dapat balik (Arita, 2008)
Ester merupakan suatu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu atau lebih atom hydrogen pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organic. Ester dihasilkan
apabila asam karboksilat dipanaskan bersma alkohol dengan bantuan katalis asam. Peristiwa pembuatan ester dinamakan esterifikasi. Esterifikasi berjalan lambat dan dapat balik (reversible), dimana apabila telah bereaksi dapt kembali lagi ke reaksi sebelumnya (Sumami, 2008)
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Senyawa karbon yang atom hidrogennya mengikat empat atom atau gugus lain dikelompokkan dalam hidrokarbon jenuh, sedangkan rantai atom karbon yang mengandung ikatan rangkap dikelompokkan dalam hidrokarbon tidak jenuh. Alkana termasuk kedalam hidrokarbon jenuh sedangkan alkena termasuk ke dalam hidrokarbon tidak jenuh. Pada alkohol dan fenol walaupun sama-sama memilki gugus –OH memilki kelarutan yang berbeda. Alkohol tidak dapat bereaksi dengan larutan alkali seperi NaOH, tetapi fenol yang bersifat asam lemah akan bereaksi membentuk garamnya yang larut dalam air.
SARAN
Untuk praktikan selanjutnya diharapkan lebih menguasai materi yang akan dipraktikumkan dan lebih berhati-hati dalam melakukan praktikum agar tidak terjadi kesalahan dalam praktikum yang dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Akuzzu, N. &. (2015). An Epistemological Inquiry into Organic Chemistry Education.
Exploration of Undergraduate Students’ Conceptual Understanding of Functional Group.
Arita, S. M. (2008). Pembuatan Metil Ester Asam Lemak Dari CPO Off Grade Dengan Metode Esterifikasi-Transterifikasi.
Jurnal Teknik Kimia., Vol.15 No.2.
Bali, F. F. (2014). Toksisitas dan Karakterisasi Gugus fungsi
daun sisik Naga
(drymaglossum Poliselloides (L) Presl). Jurnal Ilmiah Farmasi, Vol.3 (3).
Dasar, T. D. (2016). Penuntun Kimia Dasar Lanjut. Makassar:
FMIPA UNM.
Knudtson, C. (2015). ChemKarta: A Card Game for Teaching Functional Group in Undergraduate Organic Chemistry . Journal of Chemical Education, 92(9):
1514-1517.
Kristiani, E. (2010). Petunjuk Praktikum Kimia. Salatiga:
UKSW.
Nuriman. (2007). Kimia Organik.
Jember: Universitas Jember.
Prasojo. (2010). Kimia Organic I.
Yogyakarta: Gajah Mada Press.
Rahardjo. (2009). Kumpulan kuliah Farmakologi . Jakarta: Penerbit buku kedokteran.
Rasyid, M. (2009). Kimia Organik I.
Makassar: UNM.
Riswiyanto. (2009). Kimia Organik.
Jakarta: Erlangga.
Santi, S. S. (2008). Pembuatan Alkohol Dengan Proses Fermentasi Buah Jambu Mete Oleh Khamir Sacharomices Cerevesiae. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik, Vol.8 No.2.
Sjaifullah. (2008). Kimia Organik.
Jember: Universitas Jember.
Sumami. (2008). Kimia Organik Untuk Mahasiswa. Bandung:
Grafindo Media Pratama.
Whitesell. (2014). Organic Chemistry.
Inggris: Oxford : Elsiever.
LAMPIRAN
DIAGRAM ALIR
1. Identifikasi Gugus Alkohol
2. Identifikasi Gugus Aldehid
3. Identifikasi Gugus Fenol
ditetesi asam sulfat pekat sampai warna ungu hilang Ditambahkan etanol 1 ml dengan Kmno4 1 ml
Disiapkan alat dan bahan
dipanaskan hingga terbentuk endapan merah bata Ditambah 1 ml reagent benedict
Dimasukkan benzaldehid 1 ml dan glukosa 1 gram dalam tabung reaksi
Disiapkan alat dan bahan
Ditambahkan etanol 1 ml hingga warna menjadi kuning ditambahkan 1 tetes larutan Fecl3 kedalam Fenol 1 ml akan
berwarna ungu tua Disiapkan alat dan bahan
4. Identifikasi Gugus Asam Karboksilat
5. Identifikasi Gugus Ester atau turunan Asam Karboksilat
a)
b)
TUGAS:
1. Gambarkan reaksi kimia yang mungkin terjadi dari masing-masing prosedur kerja!
Alkohol: berubah kering
Aldehid: terdapat endapan merah bata
Etanol: berwarna kunig
Asam karboksilat: berbau ester (harum)
Dipanaskan diatas bunsen hingga berbau eter asetat Ditambah asam sulfat pekat 0,5 ml
Ditambah etanol 1 ml kedalam asam benzoat 1 gram Disiapkan alat dan bahan
Diamati terbentuk endapan perak asetat
Ditambahkan larutan AgNo3 1 ml kedalam 1 ml etil asetat Disiapkan alat dan bahan
Diamati terbentuk endapan putih perak oksalat
Ditambahkan larutan agno3 1 ml kedalam 1 gram asam oksalat Disiapkan alat dan bahan
Ester/turunan: endapan perak asetat dan endapan putih perak asetat asam karboksilat
2. Gambarkan struktur dari etanol, KMnO4, etil astat, asam oksalat, FeCl3, AgNO3, benzaldehid, fenol, glukosa, dan asam benzoat!
3. Jelaskan mengapa warna ungu pada identifikasi gugus alkohol dapat menghilang?
=karena larutan etanol yang sudah ditambah KMnO4 ditetesi dengan asam sulfat pekat akan menghilang warna ungu menjadi bening
4. Jelaskan mengapa fenol dengan kehadiran FeCl3 dapat memberi warna ungu tua?
= Karena reaksi fenol dengan FeCl3 merupakan turunan salisilat yang menyebabkan warna ungu tua
5. Mengapa asam benzoat sengan penambahan etanol dan asam sulfat pekat dapat memberikan aroma harum?
= Karena reaksi esterifikasi asam benzoat dengan penambahan etanol dan asam sulfat pekat merupakan hal positif untuk asam karboksilat otomatis
6. Mengapa dengan penambahan AgNO3 pada sampel etil asetat dan asam oksalat dapat membentuk endapan?
= Etil asetat dapat bercampur dengan air dan dengan mengandung gugus OH sehingga dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air
GAMBAR
