Per 6 (Pembuatan Senyawa Isomer Optis) [PDF]

Citation preview

ABSTRAK



Telah dilakukan percobaan dengan judul “Pembuatan Senyawa Isomer Optis [Co(en)3]3+ “ yang bertujuan untuk mengetahui pembuatan dan cara pemisahan senyawa isomer optis aktif Co(III). Prinsip percobaan yaitu dengan menggunakan polarimeter, yaitu berkas sinar masuk akan diteruskan oleh polarizer dalam berbagai bentuk sinar terpolarisasi dan diteruskan ke analizer. Selain itu juga dilakukan pengeringan residu untuk mendapatkan kristal murni. Dari hasil percobaan tidak didapatkan kristal kompleks [Co(en)3]3+.



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Keisomeran optik disebabkan oleh ketidaksanggupan dalam senyawa kompleks seperti pada senyawa kompleks Co (III) etilendiamin [Co(en)3]3+, merupakan senyawa kompleks yang mempunyai dua isomer yaitu isomer dekstro (D) dan isomer levo (L). Apabila cahaya terpolarisasi bidang dan dilewatkan pada larutan yang mengandung enantiomer tunggal, maka bidang polarisasi cahaya itu diputar ke kanan atau ke kiri. Perputaran ini disebut dengan rotasi optis. Senyawa optis umumnya mempunyai sifat fisik yang sama dan sangat sukar untuk dipisahkan. Pemisahannya biasa dilakukan dengan membuat diastereomernya yaitu dengan mereaksikan campuran rasematnya dengan senyawa lain yang juga bersifat optis aktif. Salah satu dari isomernya akan membentuk garam yang tidak larut sehingga dapat dipisahkan. Dalam penentuan isomer optis ada beberapa komponen yang perlu diperhitungkan, misalnya sudut putar [α]λ dihitung dengan rumus : [α]λ =



dimana :



l = panjang tabung polarimeter c = konsentrasi sampel (gram/mL)



1.2 Tujuan Percobaan Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu mengetahui pembuatan dan cara pemisahan isomer optis aktif Co (III).



BAB II DASAR TEORI



Keisomeran optis disebabkan oleh ketidaksanggupan dalam senyawa kompleks seperti pada senyawa kompleks cobalt (III) etilendiamina [Co(en)3]3+ merupakan senyawa kompleks ini mempunyai dua isomer yaitu isomer dekstro (D) dan isomer levo (L). Apabila cahaya terpolarisasi bidang dilewatkan pada larutan yang mengandung enantiomer tunggal, maka bidang polarisasi cahaya itu diputar ke kanan atau ke kiri. Perputaran bidang ini disebut dengan rotasi optis. Cahaya terpolarisasi bidang ialah cahaya yang getaran (vibration) gelombangnya telah tersaring semua,kecuali getaran yang berada pada suatu bidang. Polarisasi bidang dilakukan dengan melewatkan cahaya biasa menembus sepasang kristal ( Rivai, 1994 ).



Bayangan cermin yang tidak bisa berhimpit dari suatu senyawa kiral disebut isomer optis atau enantiomer. Seperti isomer geometri, isomer optis hadir perpasangan. Tetapi, isomer suatu senyawa mempunyai sifat fisis dan sifat kimia yang identik, seperti titik leleh, titik didih dan kereaktifan kimia terhadap molekul yang tidak kiral. Molekul kiral disebut aktif optis karena kemampuannya untuk memutar bidang polarisasi cahaya yang terpolarisasi ketika cahaya tersebut melewatinya. Tidak seperti cahaya biasa, yang bergetar ke segala arah, cahaya terpolarisasi-bidang hanya bergetar pada bidang tertentu. Untuk mempelajari interaksi antara cahaya terpolarisasi-bidang dan isomer aktif kita gunakan polarimeter ( Raymond, 1997 ).



Jika cahaya terpolarisasi bidang, dilewatkan suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal, maka bidang polarisasi cahaya itu diputar ke kanan atau ke kiri. Perputaran cahaya terpolarisasi bidang ini disebut rotasi optis suatu senyawa yang memutar bidang polarisasi suatu cahaya terpolarisasi



bidang dikatakan bersifat aktif optis. Karena inilah maka enantiomer-enantiomer kadang-kadang disebut isomer optis. Suatu polarimeter ialah alat yang didesain untuk mempolarisasikan cahaya dan kemudian mengukur sudut rotasi bidang polarisasi cahaya oleh suatu senyawa aktif optis. Besarnya perputaran itu bergantung pada (1) struktur molekul ; (2) temperatur ; (3) panjang gelombang ; (4) banyaknya molekul pada jalan cahaya ; dan pada beberapa hal (5) pelarut ( Pudjaatmaka, 1986 ).



BAB III METODELOGI PERCOBAAN



3.1 Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu : adalah gelas beaker, corong pisah, neraca, polarimeter, pH meter, hot plates / pemanas, water bath, dan thermometer. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu CoCl2.6H2O, atau CoSO4.7H2O, HCl pekat, etilendiamina, Hidrogen peroksida, K-Na tartanat, arang aktif, etanol, NaI, aseton, ammonia.



3.2 Konstanta Fisik Tabel 3.2.1 Konstanta Fisik Bahan Bahan



BM (gr/mol)



Td (oC) Tl (oC)



Ρ (gr/cm3) Tinjauan Keamanan



HCl



36,5



-85



-112



1,639



Korosif



NH3



17,9



37,2



-33,6



-



Beracun



C2H5OH 46



78,4



-114,2



0,79



Mudah Menguap



H2O



100



0



1



Aman



18



3.3 Prosedur Kerja 1. Dicampurkan 3,8 ml etilendiamina dengan 8 ml aquadest. Didinginkan dalam es kemudian ditambahkan 1 ml HCl 12 N, 4 gr CoCl2.6H2O yang telah dilarutkan dalam 8 ml aquadest dingin dan 0.5 gr arang aktif. Ditetesi dengan 1 ml H2O2 dan diukur pH larutan. Ditambahkan etilendiamina atau HCl sampai pH larutan = 7,0 – 7,5. 2. Dipanaskan campuran dalam cawan penguap pada penangas air selama 10 menit lalu didinginkan pada suhu kamar. Disaring dan dibilas arang aktif dengan 4 ml aquadest.



3. Ditambahkan ke dalam filtrat 3,6 gr K-Na tartanat dan dipanaskan dalam penangas air selama 15 menit sambil diaduk. Disaring endapan yang terbentuk dan dibilas dengan aquadest panas. Dipanaskan filtrate pada hot plate dan dibiarkan larutan selama 1 malam. Disaring kristal yang terbentuk dan filtrat digunakan untuk membuat senyawa L(-) [Co(en)3]3+.



BAB IV DATA PENGAMTAN DAN PEMBAHASAN



4.1 Data Hasil Pengamatan Data hasil pengamatan yang diperoleh dari percobaan adalah sebagai berikut : CoCl2 . nH2O + en + arang aktif kehitaman Larutan orange



disaring disaring



Larutan berwarna orange



HCl, H2O2



residu



filtrat + K-Na tartarat



filtrat



tidak terdapat kristal.



4.2 Pembahasan Senyawa koordinasi atau senyawa kompleks ialah senyawa yang terbentuk melalui ikatan koordinasi (ikatan kovalen koordinasi) antar ion atau atom pusat dengan ligan (gugus pelindung), yang masing-masing dapat berdiri sendiri. Ligan adalah zat yang memiliki satu atau lebih pasangan elektron bebas. Pada percobaan kompleks [Co(en)3]3+ adalah suatu bentuk kompleks oktahedral yang mana senyawa tersebut mempunyai bilangan koordinasi sebesar enam sehingga mampu menerima enam pasang elektron dari senyawa lain yang merupakan ligan untuk membentuk kompleks. Dalam hal ini etilendiamin NH3CH2-CH2-NH3 merupakan ligan bidentat karena memiliki dua pasang elektron bebas. Selain itu (en) juga merupakan ligan yang kuat yang menyebabkan terjadinya splitting / pemisahan orbital d dengan energi yang cukup besar sehingga mengakibatkan elektron harus berpasangan. Dalam banyak hal, beberapa kompleks oktahedral logam transisi tertentu mampu membentuk dua enantiomer atau sebagai campuran rasemat. Enantiomer yaitu bayangan cermin dari suatu senyawa yang tidak dapat berhimpit. Senyawa tersebut merupakan senyawa kiral. Jika cahaya terpolarisasi bidang dilewatkan



pada suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal maka bidang tersebut akan berputar kekiri dan ke kanan yang disebut rotasi optis. Pada percobaan ini senyawa [Co(en)3]3+ mempunyai dua isomer optis, yaitu putar kanan ( dextro rotary) / D dan putar kiri ( levo rotary) / L. Penentuan D/L dari senyawa tersebut dilakukan dengan menggunakan polarimeter. Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Prinsip kerja dari polarimeter yaitu berkas sinar yang masuk akan diteruskan oleh polarizer dalam berbagai bentuk sinar terpolarisasi, dimana berkas sinar yang masuk akan diteruskan ke analizer. Namun, pada percobaan ini tidak digunakan polarimeter untuk melihat rotasi optis kompleks [Co(en)3]3+. Pada percobaan untuk membuat kompleks [Co(en)3]3+ menggunakan CoCl2 anhidrat yang ditambahkan dengan etilendiamin dalam aquades dan arang aktif akan menghasilkan campuran berwarna coklat kehitaman. Kemudian ditambahkan HCl dan H2O2. HCl berfungsi untuk pembentuk suasana asam agar reaksi substitusi mudah berlangsung, sedangkan H2O2 berfungsi sebagai oksidator. Dari penambahan HCl dan H2O2 menghasilkan larutan berwarna orange kehitaman, kemudian disaring. Filtrat ditambahkan K-Na tartarat menghasilkan larutan orange. K-Na tartarat berfungsi untuk menghilangkan zat pengotor dan memperjelas senyawa yang dihasilkan serta memperlihatkan bentuk isomernya. Kemudian disaring dan residu dikeringkan. Dari hasil pengeringan tidak diperoleh kristal [Co(en)3]3+. Hal ini bisa terjadi karena kurangnya proses pemanasan atau adanya kesalahan bahan yang digunakan. Sehingga hasil yang diperoleh juga tidak maksimal.



BAB V KESIMPULAN



Berdasarkan percobaan yang dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. [Co(NH3)4CO3]NO3 adalah kristal merah yang dibentuk dari CoCl2 dan (NH4)2CO3 serta NH3 2. Jika tidak terbentuk kristal, berarti Co (III) belum teroksidasi menjadi Co (II) atau tidak terjadinya substitusi ligan pada logam. 3. Kompleks [Co(en)3]3+ memiliki dua isomer optis yaitu D dan L. 4. HCl berfungsi sebagai pembentuk suasana asam 5. H2O2 berfungsi sebagai oksidator 6. K-Na tartarat berfungsi sebagai penghilang zat pengotor dan memperjelas senyawa serta memperlihatkan bentuk isomernya.



DAFTAR PUSTAKA



Pudjaatmaka, A.H., 1986, KIMIA ORGANIK, terjemahan dari Organic Chemistry, oleh Fessenden, Erlangga, Jakarta. Raymond, Chang, 1997, KIMIA DASAR KONSEP-KONSEP INTI, Erlangga, Jakarta. Rivai, Harizul, 2006, ASAS PEMERIKSAAN KIMIA, UI-Press, Jakarta.



LAMPIRAN



 Struktur Isomer L(-) [Co(en)3]3+



NH2 H2N



NH2 Co



H2N



NH2 NH2



D(+) [Co(en)3]3+



NH2 H2N



NH2 Co



H2N



NH2 NH2