Makalah Aldehid [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Gugus fungsional (istilah dalam kimia organik) adalah kelompok gugus khusus pada atom dalam molekul, yang berperan dalam memberi karakteristik reaksi kimia pada molekul tersebut. Senyawa yang bergugus fungsional sama memiliki reaksi kimia yang sama atau mirip. Aldehid dan keton adalah keluarga besar dari gugus fungsi senyawa organik yang merasuk dalam kehidupan sehari- hari kita. Senyawa-senyawa ini menimbulkan bau wangi pada banyak buah-buahan dan parfum mahal.Senyawa aldehida dan keton yaitu atom karbon yang dihubungkan dengan atom oksigen oleh ikatan ganda dua (gugus karbonil). Salah satu gugus fungsi yang kita ketahui yaitu aldehid yaitu suatu senyawa yang mengandung sebuah gugus karbonil yang terikat pada sebuah atau dua buah atom hidrogen. Keton yaitu suatu senyawa organik yang mempunyai sebuah gugus karbonil terikat pada dua gugus alkil, dua gugus alkil, atau sebuah alkil. Keton juga dapat dikatakan senyawa organik yang karbon karbonilnya dihubungkan dengan dua karbon lainnya. Keton tidak mengandung atom hidrogen yang terikat pada gugus karbonil. Asam karboksilat merupakan senyawa karbon yang mempunyai gugus karboksil – COOH. Istilah karboksil berasal dari dua gugus, yaitu gugus karbonil (-CO-) dan gugus hidroksil (-OH). Asam karboksilat merupakan turunan dari alkana dimana sebuah atom H dari alkana diganti gugus – COOH. Rumus umum asam karboksilat adalah R-COOH atau CnH2nO2.Asam karboksilat adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus karbonil (-COOH ), misalnya : asam formiat, asam asetat, asam propionnat, asam butirat, dan lain-lain.Asam asetat dapat dihasilkan dengan mereaksikan Na-asetat dengan K-hidrosulfat. Suatuester karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugus -COOR dengan R yangberupa alkil atau aril. Ester ini dapat di bentuk dengan mereaksikan langsung suatu asam karboksilat dengan suatu alkohol. Reaksi ini di sebut reaksi esterifikasi, yang berkataliskan asam dan bersifat reversibel. B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud Aldehid ? 2. Apa yang dimaksud Keton ? 3. Apa yang dimaksud Asam Karboksilat ? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui gugus fungsi dari aldehid 1



2. 3. 4. 5. 6.



Untuk memahami reaksi dan penamaan pada aldehid Untuk mengetahui gugus fungsi dari Keton Untuk memahami reaksi dan penamaan pada keton Untuk mengetahui gugus fungsi dari asam karboksilat Untuk memahami reaksi dan penamaan pada asam karboksilat



2



BAB II KAJIAN PUSTAKA



ALDEHID



A. Pendahuluan Alkanal merujuk pada segolongan senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karbonil yang terikat pada rantai karbon di satu sisi dan atom hidrogen di sisi yang lain. Golongan ini dikenal pula sebagai golongan aldehid (aldehid juga merupakan nama gugus fungsional). Contoh senyawa yang paling dikenal dari golongan ini adalah metanal atau lebih populer dengan nama trivial formaldehid atau formalin. Beberapa contoh aldehid:



B. Struktur Kimia Aldehid adalah senyawa yang mengandung satu gugus karbonil (satu ikatan rangkap C=O). Aldehid termasuk kedalam senyawa sederhana, karena tidak memiliki gugus-gugus reaktif yang lain, seperti –OH atau Cl yang terikat pada atom karbon pada gugus karbonil. Gambar di bawah ini merupakan struktur kimia dari aldehid.



3



Gugus aldehid dituliskan sebagai –CHO dan tidak pernah dituliskan sebagai COH. Sehingga penulisan rumus molekul aldehid terkadang sulit dibedakan dengan alkohol.



C. Tata Nama Nama aldehid atau alkanal diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran a menjadi al. Tata nama isomer alkanal pada dasarnya sama seperti tatanama alkanol, tetapi posisi gugus fungsi ( -CHO ) tidak perlu dinyatakan karena selalu menjadi atom karbon nomor satu. c



Untuk alkanal yang memiliki cabang, penamaan dimulai dari rantai induk yang paling panjang serta penomoran nomor atom C dimulai dari gugus yang dekat dengan gugus fungsinya. Contoh : 4



CH3-3CH-2CH2-1CHO



CH3 3-metil butanal Nama lazim dari aldehida diturunkan dari nama lazim asam karboksilat yang sesuai dengan mengganti akhiran at menjadi aldehida dan membuang kata asam. Misalnya asam format nama lazimnya adalah formaldehida. O H



C



H



Formaldehid Jika rantai utama aldehida berupa cincin siklik maka penamaan digunakan akhiran karbal dehida. Contoh:



4



O C



H



Siklobutanakarbaldehida (Formilsiklobutana)



D. Sifat Fisika Aldehid 1. Titik didih Aldehid sederhana seperti metanal memiliki wujud gas dengan titik didih



(-21°C) dan etanal memiliki titik didih +21°C. Ini berarti bahwa



etanal akan mendidih pada suhu yang mendekati suhu kamar. Aldehid lainnya berwujud cair, dengan titik didih yang semakin meningkat apabila molekul semakin besar. Besarnya titik didih dikendalikan oleh kekuatan gaya-gaya antar-molekul, yaitu : a. Gaya dispersi van der Waals Gaya tarik ini menjadi lebih kuat apabila molekul menjadi lebih panjang dan memiliki lebih banyak elektron. Peningkatan gaya tarik ini akan meningkatkan ukuran dipol-dipol temporer yang terbentuk. Inilah sebabnya mengapa titik didih meningkat apabila jumlah atom karbon dalam rantai juga meningkat pada aldehid b. Gaya tarik dipol-dipol van der Waals Aldehid adalah molekul polar karena adanya ikatan rangkap C=O. Seperti halnya gaya-gaya dispersi, juga akan ada gaya tarik antara dipol-dipol permanen pada molekul-molekul yang berdekatan. Ini berarti bahwa titik didih akan menjadi lebih tinggi dibanding titik didih hidrokarbon yang berukuran sama, yang mana hanya memiliki gaya dispersi. Misalnya, titik didih dari tiga senyawa hidrokarbon yang memiliki besar molekul yang mirip. Ketiga senyawa ini memiliki panjang rantai yang sama, dan jumlah elektronnya juga mirip (walaupun tidak identik).



molekul



Tipe



5



titik didih (°C)



CH3CH2CH3



Alkana



-42



CH3CHO



aldehid



+21



CH3CH2OH



alkohol



+78



Pada tabel di atas, dapat dilihat bahwa aldehid (yang memiliki gaya tarik dipol-dipol dan gaya tarik dispersi) memiliki titik didih yang lebih tinggi dari alkana berukuran sebanding yang hanya memiliki gaya dispersi. Akan tetapi, titik didih aldehid lebih rendah dari titik didih alkohol. Hal ini terjadi karena pada alkohol terdapat ikatan hidrogen dan dua jenis gaya-tarik antar molekul lainnya (gaya-tarik dipol-dipol dan gaya-tarik dispersi). Walaupun aldehid merupakan molekul yang sangat polar, namun aldehid tidak memiliki atom hidrogen yang terikat langsung pada oksigen, sehingga tidak bisa membentuk ikatan hidrogen sesamanya.



2. Kelarutan dalam air Aldehid yang kecil dapat larut secara bebas dalam air tetapi kelarutannya berkurang seiring dengan pertambahan panjang rantai. Sebagai contoh, metanal, etanal dan propanal yang merupakan aldehid berukuran kecil dapat bercampur dengan air pada semua perbandingan volume. Alasan mengapa aldehid yang kecil dapat larut dalam air adalah bahwa walaupun aldehid tidak bisa saling berikatan hidrogen sesamanya, namun keduanya bisa berikatan hidrogen dengan molekul air. Salah satu dari atom hidrogen yang sedikit bermuatan positif dalam sebuah molekul air bisa tertarik dengan baik ke salah satu pasangan elektron bebas pada atom oksigen dari sebuah aldehid untuk membentuk sebuah ikatan hidrogen.



6



Selain karena adanya ikatan hidrogen antara air dan molekul aldehid,adanya gaya dispersi dan gaya tarik dipol-dipol antara aldehid dengan molekul air menyebabkan aldehid berukuran kecil dapat larut dalam air. Pembentukan gaya-gaya tarik ini melepaskan energi yang membantu menyuplai energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul air dan aldehid atau keton satu sama lain sebelum bisa bercampur. Apabila panjang rantai meningkat, maka "ekor-ekor" hidrokarbon dari molekul-molekul (semua hidrokarbon sedikit menjauh dari gugus karbonil) mulai mengalami proses di atas. Dengan menekan diri diantara molekulmolekul air, ekor-ekor hidrokarbon tersebut memutus ikatan hidrogen yang relatif kuat antara molekul-molekul air tanpa menggantinya dengan ikatan yang serupa. Ini menjadi proses yang tidak bermanfaat dari segi energi, sehingga kelarutan berkurang. E. Sifat Kimia A. Reaktivitas a. gugus karbonil Atom oksigen pada gugus karbonil (C=O) jauh lebih elektronegatif dibanding karbon sehingga memiliki kecenderungan kuat untuk menarik elektron-elektron yang terdapat dalam ikatan C=O kearahnya sendiri. Salah satu dari dua pasang elektron yang membentuk ikatan rangkap C=O bahkan lebih mudah tertarik ke arah oksigen. Ini menyebabkan ikatan rangkap C=O sangat polar. Oleh karena itu, karbon karbonil bersifat elektrofilik, sehingga lebih reaktif terhadap nukleofil. Selain itu, oksigen yang elektronegatif juga dapat bereaksi dengan elektrofil.



Nukleofil merupakan sebuah ion bermuatan negatif (misalnya, ion sianida, CN-), atau bagian yang bermuatan negatif dari sebuah molekul (misalnya, pasangan elektron bebas pada sebuah atom nitrogen dalam 7



molekul amonia NH3). Selama reaksi berlangsung, ikatan rangkap C=O terputus. Efek murni dari pemutusan ikatan ini adalah bahwa gugus karbonil akan mengalami reaksi adisi, seringkali diikuti dengan hilangnya sebuah molekul air. b. Reaktifitas gugus karbonil α,β-tak jenuh dan hydrogen α Senyawa karbonil α,β-takjenuh adalah sebuah kelompok senyawa karbonil yang penting dengan struktur umumnya Cβ-Cα−C=O. Pada senyawa-senyawa ini, gugus karbonil berkonjugasi dengan sebuah alkena. Hal ini menyebabkan sifat-sifat khusus senyawa ini. Sebagai contoh senyawa ini adalah akrolein, mesitil oksida, asam akrilat, dan asam maleat. Karbonil tak jenuh dapat dibuat dalam laboratorium menggunakan reaksi aldol dan reaksi Perkin. Gugus karbonil, baik pada aldehida menarik elektron dari alkena dan gugus alkena pada karbonil tak jenuh, sehingga menurunkan reaktivitas terhadap elektrofil seperti bromin atau asam klorida. Sedangkan hidrogen yang melekat pada karbon α disebut hidrogen alfa, yang terjadi akibat penarikan elektron oleh gugus karbonil, kerapatan elektron pada atom karbon alfa semakin berkurang maka ikatan karbon dan hidrogen alfa semakin lemah dan menyebabkan hidrogen alfa lebih mudah melepaskan proton. Sehingga senyawa ini reaktif terhadap nukleofil pada adisi nukleofilik.



B. Sifat Spektral Aldehid Aldehid mempunyai spektra inframerah yang sangat mirip dengan spektra keton. Beda yang penting antara suatu aldehida dan suatu keton ialah bahwa aldehida mempunyai H yang terikat pada karbon karbonil. Ikatan C-H istimewa ini menunjukan dua pita uluran karakteristik (tepat di kanan pita CH alifatik) pada 2820 – 2900 cm-1 (3,45 – 3,35 µm) dan 2700 – 2780 cm-1 (3,60 – 3,70 µm). kedua peak CH ini runcing, tetapi lemah, dan peak pada 2900 cm-1 (3,45 µm) dapat tersembunyi oleh absorpsi yang bertumpang tindih (dari) ikatan CH lain (lihat gambar)



8



F. Reaksi-Reaksi yang Terjadi Pada Aldehid 1. Oksidasi Aldehida adalah reduktor kuat sehingga dapat mereduksi oksidatoroksidator lemah. Pereaksi Tollens dan pereaksi Fehling adalah dua contoh oksidator lemah yang merupakan pereaksi khusus untuk mengenali aldehida. Oksidasi aldehida menghasilkan asam karboksilat jika dilakukan pada suasana asam, dan jika reaksi ini dilakukan dalam suasana basa maka oksidasi aldehida ini akan menghasilkan garam karboksilat, karena dalam suasana basa asam karboksilat mudah bereaksi dengan logam alkali.



Pada kondisi



asam,



persamaan setengah reaksinya adalah:



dan pada kondisi basa:



Pereaksi Tollens adalah larutan perak nitrat dalam amonia. Pereaksi ini dibuat dengan cara menetesi larutan perak nitrat dengan larutan amonia sedikit



9



demi sedikit hingga endapan yang mula-mula terbentuk larut kembali. Pereaksi Tollens dapat dianggap sebagai larutan perak oksida (Ag2O). aldehida dapat mereduksi pereaksi Tollens sehingga membebaskan unsur perak (Ag). Reaksi aldehida dengan pereaksi Tollens dapat ditulis sebagai berikut



Bila reaksi dilangsungkan pada bejana gelas, endapan perak yang terbentuk akan melapisi bejana, membentuk cermin. Oleh karena itu, reaksi ini disebut reaksi cermin perak. Pereaksi Fehling terdiri dari dua bagian, yaitu Fehling A dan Fehling B. Fehling



A adalah larutan CuSO4, sedangkan Fehling B merupakan



campuran larutan NaOH dan kalium natrium tartrat. Pereksi Fehling dibuat dengan mencampurkan kedua larutan tersebut, sehingga diperoleh suatu larutan yang berwarna biru tua. Dalam pereaksi Fehling, ion Cu2+ berfungsi sebagai ion kompleks. Pereaksi Fehling dapat dianggap sebagai larutan CuO.Reaksi Aldehida dengan pereaksi Fehling menghasilkan endapan merah bata dari Cu2O.



Pereaksi Fehling dipakai untuk identifikasi adanya gula reduksi (seperti glukosa) dalam air kemih pada penderita penyakit diabetes (glukosa mengandung gugus aldehida). 2. Reaksi Adisi a. Adisi Alkohol (Pembentukan Hemiasetal dan Asetat) Alkohol merupakan salah satu jenis nukleofil oksigen. Dengan katalis asam, alkohol dan aldehid bereaksi melalui adisi pada gugus



10



karbonil. Sebagai hasil reaksi adalah hemiasetal, yaitu suatu struktur yang mengandung gugus fungsi alkohol dan eter pada satu atom karbon R



RO H+ R’ O – OH



R-OH + C = O



H



H



Jika digunakan alkohol berlebih, hemiasetal bereaksi kembali dengan alkohol membentuk asetal, yaitu struktur yang mengandung dua gugus fungsi eter pada satu atom karbon R’O R’ – C + OH +ROH



R’O R’ C-OR + HOH



H+



H



H



Reaksi pembentukan hemiasetal dan asetal merupakan reaksi kesetimbangan. Kesetimbangan akan bergeser ke kanan jika alkohol berlebihan. Sebaliknya, asetal dapat terhidrolisis membentuk aldehid kembali jika terdapat air yang berlebihan. b. Adisi Pereaksi Grignard dan Asetilida Aldehid dapat bereaksi dengan pereaksi Grignard melalui adisi nukleofilik terhadap gugus karbonil. Hasil reaksi dari proses ini adalah garam alkoksida yang dapat dihidrolisis lebih lanjut membentuk alcohol



11



Pereaksi Grignard biasanya dikerjakan dengan menambahkan sedikit demi sedikit larutan aldehida dalam eter kering ke dalam pereaksi Grignard. Reaksinya merupakan reaksi eksotermis. Setelah semua aldehid ditambahkan, magnesium alkoksida yang terbentuk dihidrolis membentuk alcohol. Sedangkan penambahan asam bertujuan untuk mencegah terbentuknya Mg(OH)2. Pada hasil akhir dari reaksi ini adalah lapisan eter dan air. Senyawa alcohol yang dihasilkan terdapat dalam lapisan eter. c. Adisi Hidrogen Sianida Sianida dari Hidrogen sanida akan masuk kedalam ikatan rangkap C=O pada aldehid dan menghasilkan senyawa yang dikenal sebagai hidroksinitril.



Senyawa-senyawa



ini



biasa



juga



disebut



sebagai



sianohidrin. Sebagai contoh, jika hidrogen sianida diadisi ke etanal (sebuah aldehid) maka diperoleh 2-hidroksipropananitril:



Reaksi biasanya



ini tidak



dilakukan dengan menggunakan hidrogen sianida saja, karena hidrogen sianida merupakan sebuah gas yang sangat beracun. Oleh karena itu,



12



aldehid dicampur dengan sebuah larutan natrium atau kalium sianida dalam air yang telah ditambahkan sedikit asam sulfat. pH larutan disesuaikan menjadi sekitar 4 sampai 5 karena pada pH ini reaksi berlangsung paling cepat. Reaksi terjadi pada suhu kamar. Larutan ini akan mengandung hidrogen sianida (hasil dari reaksi antara natrium atau kalium sianida dengan asam sulfat), tetapi juga masih mengandung beberapa ion sianida bebas. reaksi-reaksi pembuatan d. Reaksi Adisi Hidrogenasi (Reduksi) Pada reaksi ini, ikatan rangkap –C=O dari gugus fungsi aldehida dapat diadisi oleh gas hidrogen membentuk suatu alkohol primer. Adisi hidrogen menyebabkan penurunan bilangan oksidasi atom karbon gugus fungsi. Oleh karena itu, adisi hidrogen tergolong reduksi.



e.



Reaksi



kondensasi Aldol Hidrogen alfa pada aldehida dapat bersifat asam sehingga dapat menghasilkan ion karbon. Oleh karena itu, dua molekul aldehida atau satu molekul aldehida dengan satu molekul keton akan menghasilkan senyawa aldol. Reaksi ini disebut reaksi kondensasi aldol, yang diturunkan dari kata aldehida dan alkohol.



13



f. Reaksi Cannizaro Reaksi ini merupakan reaksi reduksi aldehida yang tidak memiliki hidrogen alfa. Karena tidak adanya hidrogen alfa pada gugus karbonil maka tidak akan terjadi ion karban, akibatnya aldehida yang tidak memiliki hidrogen alfa tidak akan mengalami reaksi kondensasi aldol.



g. Reaksi halogenasi Apabila aldehida yang mempunyai hydrogen alfa direaksikan dengan gas klor atau gas brom, maka hydrogen alfa akan diganti oleh atom klor atau brom dengan adanya katalis asam dan basa



1. Dalam suasana basa



2. Dalam suasana asam



14



h. Reaksi alkilasi pada aldehid Adanya hidrogen alfa pada senyawa karbonil dapat menyebabkan senyawa tersebut bereaksi dengan karbonkation atau dapat terjadi reaksi alkilasi. Tinjau senyawa karbonil (anion enolat) sebagai sampel. Reaksi alkilasi yang terjadi dapat dikatakan sebagai reaksi substitusi elektrofilik, tetapi reaksi ini juga dikatakan sebagai reaksi substitusi nukleofilik, karena dapat dianggap anion enolat sebagai gugus masuk (pengganti). Pernyataan yang terakhir lebih mudah untuk menerangkan mekanisme alkilasi terhadap senyawa karbonil yang mempunyai atom hidrogen alfa. Reaksi alkilasi secara umum dapatt ditulis



G. Reaksi Pembuatan Aldehid 1. Melalui reaksi oksidasi Reaksi pembuatan aldehida dapat dilakukan dengan berbagai cara. Cara yang paling sederhana adalah dengan mengoksidasi alcohol primer dan sekunder. Persamaan reaksi secara umumnya adalah sebagai berikut:



15



Oksidasi senyawa alkena dengan ozon juga menghasilkan aldehida. Reaksi ini dapat digunakan untuk mengetahui posisi ikatan rangkap di dalam molekul.



2. Pembuatan aldehid melalui reaksi reduksi Aldehid dapat diturunkan melalui reaksi reduksi (hidrogenasi) dari turunan asam karboksilat. Beberapa reaksi reduksi pembuatan aldehida adalah sebagai berikut:



16



H. Sumber Di Alam dan Penggunaannya Senyawa aldehid yang terdapat di alam salah satunya adalah benzaldehid yang merupakan senyawa aromatic pemberi aroma buah ceri. Formaldehida merupakan aldehida yang paling banyak diproduksi dan mempunyai banyak kegunaan antara lain sebagai berikut. Untuk membuat formalin, yaitu larutan 40 % formaldehida dalam air. Formalin digunakan untuk mengawetkan contoh biologi dan juga mengawetkan mayat, tetapi tidak boleh untuk mengawetkan makanan, untuk membuat berbagai jenis plastik termoset (plastik yang tidak meleleh pada pemanasan), sebagai desinfektans, membuat damar buatan. Sumber formaldehid adalah diudara bebas, diluar rumah, formaldehid bisa berasal dari pembakaran tidak sempurna dari bensin yang keluar dari knal pot kendaraan bermotor, dari cerobong pabrik yang menggunakan bahan bakar yang berasal dari fosil, dari kebakaran hutan dan pembakaran sampah. Di udara bisa terjadi karena sinar matahari dapat memacu pembentukan formaldehid dari oksigen dan



polutan



yang



ada



diudara. Di dalam rumah bisa berasal dari cat tembok, cat kayu, peralatan rumah tangga dari “polywood” , serbuk kayu yang dipadatkan, lem kayu, “fiberglass”, bahan kosmetik, sampo, sabun busa, bahan pembersih lantai, deodoran, cat rambut, pasta gigi, obat kumur, “hair spray”. Juga bisa terdapat dalam bahan plastik, kertas (kertas pembersih muka, kertas toilet, kertas handuk), karpet, pakaian (kain yang tidak mudah kusut). Formaldehid juga didapatkan dalam asam rokok.



17



KETON



A. Pengertian Keton Keton sebagai senyawa karbonil Keton adalah senyawa-senyawa sederhana yang mengandung sebuah gugus karbonil – sebuah ikatan rangkap C=O. Keton termasuk senyawa yang sederhana jika ditinjau berdasarkan tidak adanya gugus-gugus reaktif yang lain seperti -OH atau -Cl yang terikat langsung pada atom karbon di gugus karbonil – seperti yang bisa ditemukan misalnya pada asam-asam karboksilat yang mengandung gugus -COOH. Keton bisa berarti gugus fungsi yang dikarakterisasikan oleh sebuah gugus karbonil (O=C) yang terhubung dengan dua atom karbon ataupun senyawa kimia yang mengandung gugus karbonil. Keton memiliki rumus umum: R1(CO)R2.



Senyawa karbonil yang berikatan dengan dua karbon membedakan keton dari asam karboksilat, aldehida, ester, amida, dan senyawa-senyawa beroksigen lainnya. Ikatan ganda gugus karbonil membedakan keton dari alkohol dan eter. Keton yang paling sederhana adalah aseton (secara sistematis dinamakan 2-propanon). Atom karbon yang berada di samping gugus karbonil dinamakan karbon-α. Hidrogen yang melekat pada karbon ini dinamakan hidrogen-α. Dengan keberadaan asam katalis, keton mengalami tautomerisme keto-enol. Reaksi dengan basa kuat menghasilkan enolat.



18



B. Contoh-contoh keton Pada keton, gugus karbonil memiliki dua gugus hidrokarbon yang terikat padanya. Sekali lagi, gugus tersebut bisa berupa gugus alkil atau gugus yang mengandung cincin benzen. Disini kita hanya akan berfokus pada keton yang mengandung gugus alkil untuk menyederhanakan pembahasan. Perlu diperhatikan bahwa pada keton tidak pernah ada atom hidrogen yang terikat pada gugus karbonil. Propanon biasanya dituliskan sebagai CH3COCH3. Diperlukannya penomoran atom karbon pada keton-keton yang lebih panjang harus selalu diperhatikan. Pada pentanon, gugus karbonil bisa terletak di tengah rantai atau di samping karbon ujung – menghasilkan pentan-3-ena atau pentan-2-on.  Propanon = Dimetil Keton = Aseton = (CH3)2-C=O ¨



Sifat : cairan tak berwarna, mudah menguap, pelarut yang baik.



¨



Penggunaan : sebagai pelarut Keton yang memiliki rumus (CH3)2CO ini adalah suatu zat cair yang mudah terbakar dengan bau yang manis, tak berwarna da mudah menguap. Dibuat dalam industry dengan cara oksidasi isopropyl alkohol (2-propanol) dan juga sebagai hasil samping pada pembuatan fenol. Aseton relative tidak beracun, bercampur dalam air dan hamper semua pelarut organik lain, dapat larut dalam hampir semua senyawa organik. Sebab itu aseton banyak digunakan sebagai pelarut. Napas dan air seni orang yang menderita diabetes yang tak terkontrol kadang–kadang berbau aseton. Dalam sel-sel tubuh aseton dibentuk dari ion asetanoat.



C. Tatanama Keton



19



Asetone, keton paling sederhana



Secara umum, keton dinamakan dengan tatanama IUPAC dengan menggantikan sufiks -a pada alkana induk dengan -on. Untuk keton yang umumnya dijumpai, nama-nama tradisional digunakan, seperti pada aseton dan benzofenon, nama-nama ini dianggap sebagai nama IUPAC yang dipertahankan walaupun beberapa buku kimia menggunakan nama propanon. Okso adalah tatanama IUPAC resmi untuk gugus fungsi keton. Namun prefiks lainnya juga digunakan dalam berbeagai buku dan jurnal. Untuk senyawa-senyawa yang umum (terutama pada biokimia), keto atau okso adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan gugus fungsi keton (juga dikenal dengan nama alkanon). Okso juga merujuk pada atom okesigen tunggal yang berkoordinasi dengan logam transisi (okso logam).



D. Sifat-sifat Kimia Gugus karbonil bersifat polar, sehingga mengakibatkan senyawa keton polar. Gugus karbonil akan berinteraksi dengan air melalui ikatan hidrogen, sehingga keton larut dalam air. Ia merupakan akseptor ikatan hidrogen, dan bukannya donor, sehingga ia tidak akan membentuk ikatan hidrogen dengan dirinya sendiri. Hal ini membuat keton lebih mudah menguap daripada alkohol dan asam karboksilat. a. Keasaman Hidrogen-α keton lebih asam (pKa ≈ 20) daripada hidrogen alkana biasa (pKa ≈ 50). Hal ini disebabkan oleh stabilisasi resonansi ion enolat yang terbentuk ketika berdisosiasi. Keasaman relatif hidrogen-α sangatlah penting dalam reaksi enolisasi keton dan senyawa karbonil lainnya. b. Sifat-sifat spektroskopi Spektroskopi



adalah



salah



satu



cara



yang



penting



untuk



mengidentifikasi keton. Keton dan aldehida akan menunjuukkan puncak yang signifikan pada spektroskopi inframerah di sekitar 1700 cm−1 (agak tinggi atau rendah, bergantung pada lingkungan kimiawi)



20



c. Ikatan dan Kereaktifan Ikatan pada gugus karbonil Atom oksigen jauh lebih elektronegatif dibanding karbon sehingga memiliki kecenderungan kuat untuk menarik elektron-elektron yang terdapat dalam ikatan C=O kearahnya sendiri. Salah satu dari dua pasang elektron yang membentuk ikatan rangkap C=O bahkan lebih mudah tertarik ke arah oksigen. Ini menyebabkan ikatan rangkap C=O sangat polar. d. Reaksi-reaksi penting dari gugus karbonil Atom karbon yang sedikit bermuatan positif pada gugus karbonil bisa diserang oleh nukleofil. Nukleofil merupakan sebuah ion bermuatan negatif (misalnya, ion sianida, CN-), atau bagian yang bermuatan negatif dari sebuah molekul (misalnya, pasangan elektron bebas pada sebuah atom nitrogen dalam molekul amonia NH3). Selama reaksi berlangsung, ikatan rangkap C=O terputus. Efek murni dari pemutusan ikatan ini adalah bahwa gugus karbonil akan mengalami reaksi adisi, seringkali diikuti dengan hilangnya sebuah molekul air. Ini menghasilkan reaksi yang dikenal sebagai adisi-eliminasiatau kondensasi. Dalam pembahasan tentang aldehid dan keton anda akan menemukan banyak contoh reaksi adisi sederhana dan reaksi adisi-eliminasi. Aldehid dan keton mengandung sebuah gugus karbonil. Ini berarti bahwa reaksi keduanya sangat mirip jika ditinjau berdasarkan gugus karbonilnya.



E. Sifat-sifat fisik a. Titik didih Aldehid sederhana seperti metanal memiliki wujud gas (titik didih 21°C), dan etanal memiliki titik didih +21°C. Ini berarti bahwa etanal akan mendidih pada suhu yang mendekati suhu kamar. Aldehid dan keton lainnya berwujud cair, dengan titik didih yang semakin meningkat apabila molekul semakin besar. Besarnya titik didih dikendalikan oleh kekuatan gaya-gaya antar-molekul. b. Gaya dispersi van der Waals



21



Gaya tarik ini menjadi lebih kuat apabila molekul menjadi lebih panjang dan memiliki lebih banyak elektron. Peningkatan gaya tarik ini akan meningkatkan ukuran dipol-dipol temporer yang terbentuk. Inilah sebabnya mengapa titik didih meningkat apabila jumlah atom karbon dalam rantai juga meningkat – baik pada aldehid maupun pada keton. c. Gaya tarik dipol-dipol van der Waals Aldehid dan keton adalah molekul polar karena adanya ikatan rangkap C=O. Seperti halnya gaya-gaya dispersi, juga akan ada gaya tarik antara dipol-dipol permanen pada molekul-molekul yang berdekatan. Ini berarti bahwa titik didih akan menjadi lebih tinggi dibanding titik didih hidrokarbon yang berukuran sama – yang mana hanya memiliki gaya dispersi. d. Kelarutan dalam air Aldehid dan keton yang kecil dapat larut secara bebas dalam air tetapi kelarutannya berkurang seiring dengan pertambahan panjang rantai. Sebagai contoh, metanal, etanal dan propanon – yang merupakan aldehid dan keton berukuran kecil – dapat bercampur dengan air pada semua perbandingan volume. Alasan mengapa aldehid dan keton yang kecil dapat larut dalam air adalah bahwa walaupun aldehid dan keton tidak bisa saling berikatan hidrogen sesamanya, namun keduanya bisa berikatan hidrogen dengan molekul air. Salah satu dari atom hidrogen yang sedikit bermuatan positif dalam sebuah molekul air bisa tertarik dengan baik ke salah satu pasangan elektron bebas pada atom oksigen dari sebuah aldehid atau keton untuk membentuk sebuah ikatan hidrogen. Pembentukan gaya-gaya tarik ini melepaskan energi yang membantu menyuplai energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul air dan aldehid atau keton satu sama lain sebelum bisa bercampur.



22



Apabila panjang rantai meningkat, maka "ekor-ekor" hidrokarbon dari molekul-molekul (semua hidrokarbon sedikit menjauh dari gugus karbonil) mulai mengalami proses diatas. Dengan menekan diri diantara molekul-molekul air, ekor-ekor hidrokarbon tersebut memutus ikatan hidrogen yang relatif kuat antara molekul-molekul air tanpa menggantinya dengan ikatan yang serupa. Ini menjadi proses yang tidak bermanfaat dari segi energi, sehingga kelarutan berkurang.



F. Pembuatan Keton Ada 3 cara pembutan keton: 



Oksidasi dari alkohol sekunder Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton. Tidak ada reaksi lebih



lanjut yang terjadi seperti pada oksidasi alkohol primer. Sebagai contoh, jika anda



memanaskan



alkohol



sekunder



propan-2-ol



dengan



natrium



dikromat(VI) atau kalium dikromat(VI), maka akan terbentuk propanon. Mengubah-ubah kondisi reaksi tidak akan merubah produk yang terbentuk. Dengan menggunakan persamaan versi sederhana, reaksinya bisa dituliskan sebagai berikut:







Asilasi Friedel-Craft Asilasi cincin aromatik dengan asil klorida menggunakan katalis asam



lewis yang kuat. Asilasi Friedel-Crafts dapat terjadi dengan asam anhidrida. Asilasi Friedel-Crafts adalah asilasi cincin aromatik dengan asil klorida menggunakan katalis asam lewis yang kuat. Asilasi Friedel-Crafts dapat terjadi dengan asam anhidrida. Kondisi reaksi ini sama dengan alkilasi



23



Friedel-Crafts di atas. Reaksi ini memiliki beberapa keuntungan dari reaksi alkilasi. Oleh karena efek penarikan elektron dari gugus karbonil, hasil reaksi keton selalu kurang reaktif dari reaktan, oleh karena itu asilasi berganda tidak terjadi. Selain itu, juga tidak terjadi penataan-ulang karbokation karena ion karbonium distabilkan oleh struktur resonans dengan muatan positif pada oksigen. Reaksi asilasi Freidel-Crafts sangat bergantung pada stabilitas reagen asil klorida. Formil klorida, sebagai contohnya, sangat tidak stabil untuk diisolasikan. Oleh karena itu sintesis benzaldehida via lintasan Friedel-Crafts memerlukan sintesis formil klorida secara in situ. Ini dapat dilakukan melalui reaksi Gatterman-Koch yang mereaksikan benzena dengan karbon monoksida dan hidrogen klorida pada tekanan tinggi dan dikatalisasikan dengan campuran aluminium klorida dan kupro klorida.



Ø Reaksi Kondensasi Reaksi dimana dua molekul bergabung bersama disertai dengan hilangnya sebuah molekul kecil dalam proses tersebut. Dalam hal ini, molekul kecil tersebut adalah air.



Mekanisme reaksinya yaitu:



24



G. Aplikasi Keton Keton digunakan pada parfum dan cat untuk menstabilisasi ramuan lainnya sehingga tidak berdegradasi dengan cepat. Kegunaan lainnya adalah sebagai pelarut dan zat antara dalam industri kimia.



ALDEHID DAN KETON A. Perbedaan aldehid dan keton 



 



Aldehid berbeda dengan keton karena memiliki sebuah atom hidrogen yang terikat pada gugus karbonilnya. Ini menyebabkan aldehid sangat mudah teroksidasi. Sebagai contoh, etanal, CH3CHO, sangat mudah dioksiasi baik menjadi asam etanoat, CH3COOH, atau ion etanoat, CH3COO-. Keton tidak memiliki atom hidrogen tersebut sehingga tidak mudah dioksidasi. Keton hanya bisa dioksidasi dengan menggunakan agen pengoksidasi kuat yang memiliki kemampuan untuk memutus ikatan karbon-karbon.



25



ASAM KARBOKSILAT A. RUMUS UMUM ASAM KARBOKSILAT



Asam karboksilat merupakan golongan senyawa karbon yang mempunyai gugus fungsional –COOH terikat langsung pada gugus alkil, sehingga rumus umum asam karboksilat adalah : CnH2nO2 Adapun struktur senyawa asam karboksilat dapat ditulis seperti : O // R — C — OH atau R — COOH.



R (radikal) dapat berupa gugus fungsional lain.



B. SIFAT FISIKA DAN KIMIA ASAM KARBOKSILAT



1. SIFAT FISIKA ASAM KARBOKSILAT a) Wujud, suku-suku rendah berupa zat cair, sedangkan suhu yang lebih tinggi berupa zat padat. b) Kelarutan dalam air, suku-suku rendah (c1-c4) mudah larut, namun makin banyak atom C dalam molekul kelarutan makin berkurang, dan senyawa yang berbentuk padat tidak dapat larut. atom C5-C9 berbentuk cairan kental dan asam karboksilat bersuku tinggi C10 berbentuk padatan. c) Titik tinggi dan titik leleh tinggi, karena antar molekul terdapat ikatan hidrogen. d) Merupakan asam lemah, makin panjang rantai C makin lemah asamnya. Contoh Ka = 1,0 × 10-4



HCOOH CH3COOH



Ka = 1,8 × 10-5



CH3CH2COOH



Ka = 1,3 × 10-5



2. SIFAT KIMIA ASAM KARBOK SILAT a) Direaksikan dengan basa akan membentuk garam. Contoh :



26



O



O // // CH3 — C — OH + NaOH → CH3 — C — ONa + H2O Asam etanoat Natrium etanoat



b) Direaksikan dengan alkohol membentuk ester O



O



// // CH3 — CH2 — C — OH + CH3OH → CH3 — CH2 — C — OCH3 + H2O Asam propanoat Metanol Metil propanoat



C. MANFAAT DAN KEGUNAAN ASAM KARBOKSILAT (STRUKTUR, NAMA DAN FUNGSINYA) 1. Asam Formiat (asam semut/asam metanoat) Asam formiat merupakan zat cair yang tidak berwarna, mudah larut dalam air dan berbau tajam. Dalam jumlah sedikit terdapat dalam keringat, oleh karena itu keringat baunya asam. Asam ini juga menyebabkan lecet atau lepuh pada kulit. Sifat khusus yang dimiliki asam formiat yaitu dapat mereduksi, karena mempunyai gugus aldehid. O // H — C — OH gugus asam



O // H — C — OH gugus aldehid



Contoh : a)



Mereduksi larutan Fehling membentuk endapan merah bata



O // H — C — OH + 2CuO → H2O + CO2 + Cu2O(s) merah bata b)



Mereduksi larutan Tollens membentuk cermin perak



O // H — C — OH + Ag2O → H2O + CO2 + Ag(s) cermin perak



27



Kegunaan asam format yaitu untuk mengumpulkan lateks, penyamakan kulit, dan pada proses pencelupan tekstil.



2. Asam asetat (asam cuka/asam etanoat) O // CH3 — CH2 — C \ OH Asam asetat mempunyai banyak kesamaan sifat dengan asam formiat yaitu: berwujud cair, tidak berwarna, mudah larut dalam air, dan berbau tajam. Larutan cuka sebagai makanan yang umum digunakan sehari-hari mempunyai kadar 25% volume asam asetat, sedangkan asam asetat murni disebut asam asetat glasial digunakan untuk membuat selulosa asetat dalam industri rayon.



3. Asam sitrat Asam sitrat juga terdapat pada jeruk, biasanya digunakan untuk pengawet buah dalam kaleng. 4. Asam stearat Asam ini berbentuk padat, berwarna putih. Dalam kehidupan sehari-hari terutama digunakan untuk pembuatan lilin. 5. Asam karboksilat lainnya a)



Asam laktat pada susu



b)



Asam tartrat pada anggur



c)



Asam valerat pada mentega



d)



asam glutamat pada kecap (garam glutamat dikenal dengan nama MSG atau



monosodium glutamat dipakai untuk penyedap masakan



PENENTUAN TATA NAMA ASAM KARBOKSILAT (IUPAC)



A. Tata cara membeti nama asam karboksilat dari suatu unsur kimianya



28



Pada sistem IUPAC nama asam diturunkan dari nama alkana, akhiran a diganti oat dan di depannya ditambah kata asam. Jadi, asam karboksilat disebut golongan asam alkanoat. Untuk senyawa yang mempunyai isomer, tata namanya sama seperti pada aldehid karena gugus fungsinya sama-sama berada pada ujung rantai C. Cara penamaannya sebagai berikut. a.



Rantai pokok yang paling panjang



O



// yang mengandung gugus fungsi — C — OH. Nama karboksilat sesuai nama rantai pokok diberi akhiran oat. b. Penomoran dimulai dari gugus fungsi. c.



Penulisan nama dimulai dengan nama cabang-cabang atau gugus lain yang disusun menurut abjad kemudian nama rantai pokok. Karena gugus fungsi pasti nomor satu, jadi nomor gugus fungsi tidak perlu disebutkan. Contoh: O // CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — C



Asam heksanoat \ OH



O // CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — C | | \ CH3 CH3 OH



Asam 2,3-dimetilpentanoat



O // CH3 — CH2 — C — C | \ CH3 OH



Asam 2-metil propanoat



O // CH3 — CH2 — CH2 — C — C | \ 29



Asam 3-kloro butanoat



Cl



OH



B. Tata cara membuat struktur asam karboksilat dari namanya Untuk membuat struktur, yaitu dengan mellihat nama dari rantai induknya contoh Asam 3,3 dimetil butanoat Pada asam 3,3 dimetil butanoat, diketahui bahwa rantai induknya adalah butana yang berarti rantai induk terdiri atas 4 atom karbon. C–C–C–C Lalu diketahui bahwa 3,3 dimetil adalah cabangnya, jadi dengan mengetahui rantai induk dan cabangnya maka kita sudah bisa membuat struktur asam karboksilat. Jadi asam 3,3 dimetil butanoat memiliki struktur CH3 O | // CH3 — CH3 — CH3 — C | \ CH3 OH



PEMBUATAN ASAM KARBOKSILAT



Pembuatan Asam Karboksilat dengan cara mengoksidasi alkohol primer



CH3CH2OH + (O)







Alkohol Primer



CH3CHO + (O) Aldehid



CH3CHO + H2O Aldehid







CH3COOH Asam Karboksilat



Dari reaksi diatas dapat diketahui untuk membuat asam karboksilat bisa dari mengoksidasi alkohol primer dengan langkah sebagai berikut: 1. Pada alkohol primer di tambahkan oksigen (sebagai agen pengoksidasi) sehingga menjadi aldehid.



30



2. Lalu pada aldehid juga titambahkan oksigen (sebagai agen pengoksidasi) sehingga menjadi asam karboksilat.



31



32



BAB III PENUTUP



A. Kesimpulan Aldehid merupakan senyawa organik yang memiliki gugus karbonil terminal. Gugus fungsi ini terdiri dari atom karbon yang berikatan dengan atom hydrogen dan berikatan rangkap dengan atom oksigen. Keton atau bisa disebut dengan alkanon memiliki dua gugus alkil yang terikat pada gugus karbonil, dan pada aldehid memiliki sekurang kurangnya satu atom hidrogen yang terikat pada atom karbonilnya. Aldehid dan keton mempunyai rumus molekul yang sama, yaitu CnH2n. Gugus aldehid dapat bereaksi dengan pereaksi fehling yang terbukti dengan terbentuknya endapan warna merah bata. Pengujian aldehid dan keton dengan reaksi adisi nukleofilik memperlihatkan hasil berupa perubahan fisik, dimulai dari pembentukan kristal saat Natrium bisulfit di dinginkan, di tambah aseton dan di tambah etanol. Kemudian kristal kembali melarut setelah di tetesi HCl pekat dan menimbulkan asap. Asam karboksilat adalah senywa organik yang memiliki gugusfungsi – COOH. Penamaan dimulai dari karbon yang mengikat gugus dan diberi awalan “asam” dan akhiran “oat”. Asam karboksilat suku rendah berbentuk cair dan mudah larut, semakin tinggi suku semkin berbentuk kental dan sukar larut. asam karboksilat memiliki turunan antara lain: asam format (asam semut/asam metanoat), asam asetat (asam cuka/asam etanoat), asam setrat, asam stearat dan asam karboksilat lainnya.



33



DAFTAR PUSTAKA



Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar-dasatr Kimia Organik. Bina Aksara. Jakarta. Matsjeh, Sabirin. 1993. Kimia Organik Dasar. Jakarta: Depertemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Tim Dosen Kimia.2010. Kimia Dasar 2. Makassar: Universitas Hasanuddin. Pudjaatmaka, Aloysius Handayana. 1991. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga Wilbraham, Antony C. 1992. Pengantar Kimia Organik 1. ITB. Bandung. http://www.chem-is-try.org/ pada tanggal 18 April 2011 pukul 15.24 WITA http:// www.chem-is-try.org http:// www.wikipedia.org http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-asam-karboksilat.html http://budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xii/gugus-fungsional-asam-karboks ilat/ http://fullerena.blogspot.com/2011/04/bahas-tuntas-asam-karboksilatasam.html#ixzz2Q8JQKSOq http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_alkanoat



34