uji asam sulfat

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah mengetahui sifat senyawa hidrokarbon dan mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada senyawa hidrokarbon.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Hidrokarbon yang paling sederhana adalah alkana, yaitu hidrokarbon yang hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Hidrokarbon merupakan senyawa yang struktur molekulnya terdiri dari hidrogen dan karbon. Molekul yang paling sederhana dari alkana adalah metana. Metana berupa gas pada suhu dan tekanan baku, merupakan komponen utama gas alam (Wilbraham, 1992).

Hidrokarbon dapat diklasifikasikan menurut macam-macam ikatan karbon yang dikandungnya. Hidrokarbon dengan karbon-karbon yang mempunyai satu ikatan dinamakan hidrokarbon jenuh. Hidrokarbon dengan dua atau lebih atom karbon yang mempunyai ikatan rangkap dua atau tiga dinamakan hidrokarbon tidak jenuh (Fessenden, 1997).

Hidrogen dan senyawa turunannya, umumnya terbagi menjadi tiga kelompok besar yaitu:

1. Hidrogen alifatik terdiri atas rantai karbon yang tidak mencakup bangun siklik. Golongan ini sering disebut sebagai hidrokarbon rantai terbuka atau hidrokarbon siklik. Contoh hidrokarbon alifatik yaitu :

C₂H₆ (etana) CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ (pentana)

2. Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri atas atom karbon yang tersusun dalam satu lingkar atau lebih.

3. Hidrokarbon aromatik merupakan golongan khusus senyawa siklik yang biasanya digambarkan sebagai lingkar enam dengan ikatan tunggal dan ikatan rangkap bersilih–ganti. Kelompok ini digolongkan terpisah dari hidrokarbon asiklik dan alifatik karena sifat fisika dan kimianya yang khas (Syukri, 1999).

Sebagai hidrokarbon jenuh, semua atom karbon dalam alkana mempunyai empat ikatan tunggal dan tidak ada pasangan elektron bebas. Semua elektron terikat kuat oleh kedua atom. Akibatnya, senyawa ini cukup stabil dan disebut juga parafin yang berarti kurang reaktif (Wilbraham, 1992).

Karbon-karbon dari suatu hidrokarbon dapat bersatu sebagai suatu rantai atau suatu cincin. Hidrokarbon jenuh dengan atom-atomnya bersatu dalam suatu rantai lurus atau rantai yang bercabang diklasifikasikan sebagai alkana. Suatu rantai lurus berarti dari tiap atom karbon dari alkana akan terikat pada tidak lebih dari dua atom karbon lain. Suatu rantai cabang alkana mengandung paling sedikit sebuah atom karbon yang terikat pada tiga atau lebih atom karbon lain (Fessenden, 1997).

Alkana rantai lurus:

CH₃­ – CH₂ - CH₃

Alkana rantai cabang :

CH₃ – CH – CH₂ – CH₃

CH₃

Senyawa berbobot molekul rendah berwujud gas dan cair, dan zat yang berbobot molekul tinggi berwujud padat. Alkana merupakan zat nonpolar, zat yang tak larut dalam air dengan kerapatan zat cair kurang dari 1,0 g/ml. Selain alkana juga ada alkena yaitu hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap dua karbon–karbon. Senyawa ini dikatakan tidak jenuh karena tidak mempunyai jumlah maksimum atom yang sebetulnya dapat ditampung oleh setiap karbon (Pettruci, 1987).

Hidrokarbon alifatik berasal dari minyak bumi sedangkan hidrokarbon aromatik dari batu bara. Semua hidrokarbon, alifatik dan aromatik mempunyai tiga sifat umum, yaitu tidak larut dalam air, lebih ringan dibanding air dan terbakar di udara (Wilbraham, 1992).

III. ALAT DAN BAHAN

A. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, gelas ukur, beker gelas, alat pemanas, pipet tetes dan botol semprot.

B. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah asetaldehid, CCl₄, air brom, sikloheksana, Na₂CO₃ 5%, logam Zn, H₂SO₄ pekat, akuades, heksana, KMnO₄ 0,5% dan benzena.

IV. PROSEDUR KERJA

A. Pembuatan alkana dari aldehid (reduksi Clemensen)

1. Memasukkan ke dalam tabung reaksi 0,5 ml asetaldehid, lalu menambahkan 2 gram logam Zn dan 4 ml H₂SO₄ pekat.

2. Mengamati perubahan yang terjadi.

B. Uji Bromine

1. Memasukkan ke dalam 2 tabung reaksi masing-masing 0,25 ml senyawa hidrokarbon (heksana, sikloheksana, benzena) untuk tiap sampel.

2. Menambahkan larutan bromine dalam CCl₄, mengocok campuran dalam tabung reaksi.

3. Meletakkan tabung reaksi 1 pada tempat gelap dan tabung 2 pada tempat yang disinari matahari selama beberapa menit untuk tiap-tiap sampel.

4. Meniup masing-masing mulut tabung reaksi untuk mengetahui terbentuknya HBr (ditandai dengan timbulnya asap HBr).

5. Atau diperiksa dengan kertas lakmus yang lembab pada masing-masing mulut tabung reaksi.

C. Uji Bayers

1. Memasukkan ke dalam tabung reaksi masing-masing 0,25 ml senyawa hidrokarbon (heksana, sikloheksana, benzena).

2. Menambahkan pada tiap sampel tetes demi tetes larutan KMnO₄ 0,5% dan Na₂CO₃ 5%. Mencatat jumlah tetes yang diperlukan sampai larutan berwarna ungu.

3. Mengamati dan mencatat perubahan yang terjadi.

D. Uji Asam Sulfat

1. Memasukkan masing-masing 0,5 ml asam sulfat pekat ke dalam 2 tabung reaksi.

2. Menambahkan 0,25 ml alkana pada tabung 1 dan menambahkan 0,25 ml sikloheksana pada tabung 2.

3. Mengocok masing-masing tabung reaksi dengan baik dan mengamati perubahan yang terjadi.

V. HASIL PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Pembuatan alkana dari aldehid (reduksi Clemensen)

Prosedur Percobaan	Hasil Pengamatan
0,5 mL asetaldehid + 2 gram logam Zn + 2 mL H2SO4 dimasukkan dalam tabung reaksi.	Pada larutan terdapat endapan berwarna coklat tua dan larutan terasa panas.

2. Uji Bromine

No	Prosedur Percobaan	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	0,25 mL heksana + CCl4 + larutan Br2, masing-masing dimasukkan dalam tabung reaksi 1 dan 2. Tabung 1 (diletakkan di tempat yang gelap). Tabung 2 (diletakkan di tempat yang terang). 0,25 mL sikloheksana +CCl4 + larutan Br2, masing-masing dimasukkan dalam tabung reaksi 1 dan 2. Tabung 1 (diletakkan di tempat yang gelap). Tabung 2 (diletakkan di tempat yang terang). 0,25 mL benzena + CCl4 + larutan Br2, masing-masing dimasukkan dalam tabung reaksi 1 dan 2. Tabung 1 (diletakkan di tempat yang gelap). Tabung 2 (diletakkan di tempat yang terang).	Larutan berwarna coklat tua. Warna larutan tetap, tidak ada asap. Warna memudar(putih keruh), terbentuk asap. Larutan berwarna coklat tua. Warna larutan tetap, tidak ada asap. Warna dari coklat tua menjadi jingga, terbentuk asap. Larutan berwarna coklat tua. Warna larutan tetap, tidak ada asap. Warna memudar (coklat muda), terdapat asap.

3. Uji Bayers

No	Prosedur Percobaan	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	0,25 mL heksana + larutan KMnO4 0,5 % + Na2CO3 5 % dimasukkan dalam tabung reaksi dan dicatat jumlah tetes yang diperlukan sampai larutan berwarna ungu. 0,25 mL sikloheksana + larutan KMnO4 0,5 % + Na2CO3 5 % dimasukkan dalam tabung reaksi dan dicatat jumlah tetes yang diperlukan sampai larutan berwarna ungu. 0,25 mL benzena + larutan KMnO4 0,5 % + Na2CO3 5 % dimasukkan dalam tabung reaksi dan dicatat jumlah tetes yang diperlukan sampai larutan berwarna ungu.	Diperlukan 1 tetes KMnO4 0,5 % dan 3 tetes Na2CO3 5 % sampai larutan berwarna ungu. Diperlukan 1 tetes KMnO4 0,5 % dan 3 tetes Na2CO3 5 % sampai larutan berwarna ungu. Diperlukan 1 tetes KMnO4 0,5 % dan 3 tetes Na2CO3 5 % sampai larutan berwarna ungu.

4. Uji Asam Sulfat

No	Prosedur Percobaan	Hasil Pengamatan
1. 2.	0,5 mL H2SO4 pekat + 0,25 mL heksana 0,5 mL H2SO4 pekat + 0,25 mL sikloheksana	Warna larutan yang mulanya bening berubah menjadi kuning muda. Warna larutan yang mulanya bening berubah menjadi pink.

B. Pembahasan

1. Pembuatan Alkana dari Aldehid (Reduksi Clemensen)

Alkana yang merupkan hidrokarbon tak jenuh yang berasal dari aldehid dapat direaksikan dengan asetaldehid, logam Zn dan dalam suasana asam ditambahkan H₂SO₄, setelah dilakukannya penambahan H₂SO₄ maka terjadi perubahan warna berubah menjadi coklat kehitaman, pekat logam Zn yang adapun menjadi larut akibat pengaruh H₂SO₄. Reaksi ini dinamakan Reduksi Clemensen, adapun reaksinya sebagai berikut:

O

CH₃ – C – H Zn + H₂SO₄ C₂H₆

Logam Zn disini berfungsi sebagai reduktor, sedangkan H₂SO₄ pekat berfungsi sebagai oksidator. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya perubahan warna. Asetaldehid merupakan golongan dari aldehid yang mudah tereduksi menjadi senyawa dengan jumlah atom yang sama banyaknya. Logam Zn yang ditambahkan berfungsi sebagai reduktor (mengalami oksidasi), sedangkan larutan H₂SO₄ pekat sebagai oksidator (mengalami reduksi). Hal inilah yang menyebabkan perubahan warna larutan menjadi hitam dan kental.

2. Uji Bromine

Uji bromine bertujuan agar dapat mengetahui pengaruh cahaya dalam mempercepat terjadinya reaksi senyawa hidrokarbon. Uji dikatakan positif atau terbentuk gas HBr yaitu dengan pengujian melalui kertas lakmus yang akan mengalami perubahan warna menjadi merah karena adanya gas HBr yang merupakan asam. Reaksi pada uji bromine menggunakan brom (Br) dalam CCl₄ yang ditambahkan pada tiap sampel yang digunakan (heksana, sikloheksana, dan benzena). Reaksi dengan menggunakan klor (Cl₂) atau brom (Br₂) disebut reaksi halogenasi atau sering disebut juga brominasi atau klorinasi. Halogenasi dari alkana dilakukan pada tempat terang dan gelap serta pada temperatur yang tinggi. Pada tempat yang gelap reaksi yang terjadi cenderung lambat, tetapi apabila diletakkan ditempat yang terang reaksi yang terjadi akan sangat cepat sehingga mengakibatkan terbentuknya suatu molekul baru sebagai hasil terpisahnya partikel-partikel yang bertumbukan. Sehingga menghasilkan HBr dan sebuah radikal bebas. Adapun reaksinya adalah:

CH₃(CH₂)₄CH₃ + Br₂ ® CH₃(CH₂)₄CH₂Br + HBr

heksana

+ Br₂ ® Br + HBr

sikloheksana

+ Br₂ ® Br + HBr

Benzena

3. Uji Bayers

Uji bayer merupakan suatu uji untuk menunjukkan kereaktifan heksana, benzena,dan sikloheksana tehadap oksidator KMnO₄ yang merupakan katalis. Pada uji bayers ini dilakukan dengan mencampurkan larutan Na₂CO₃ 5% dan larutan KMnO₄ 5%. Ketika dicampurkan dengan larutan Na₂CO₃ 5% larutan pada senyawa hidrokarbon berubah menjadi bening, tetapi ketika dicampurkan dengan KMnO₄ 5% senyawa hidrokarbon menjadi berwarna ungu. Hasil yang seharusnya terjadi Hasil yang semestinya adalah hilangnya warna ungu dari KMnO₄ dan terbentuknya endapan MnO₂. Hasil percobaan ini ternyata tidak memberikan keefektifan dari uji Bayers, karena semua sampel memberikan hasil yang sama. Padahal dari ketiga sampel hidrokarbon yang digunakan, yaitu heksana, sikloheksana, dan benzena, uji ini seharusnya hanya memberikan hasil positif untuk benzena, karena sampel ini adalah satu-satunya yang memiliki ikatan rangkap. Adapun reaksinya adalah:

H₃C(CH₂)₄CH₃ KMnO₄ + Na₂CO₃

heksana

KMnO₄ + H₂O

sikloheksana

KMnO₄ + 3H₂O O O

Benzena

4. Uji Asam Sulfat

Uji asam sulfat menghasilkan suatu senyawa alkil hirdosulfat yang diperoleh dari suatu alkana (senyawa dengan ikatan tunggal). Hal ini menunjukkan bahwa alkana dengan ikatan tunggal masih mampu bereaksi dengan asam sulfat walaupun dalam jumlah sedikit atau terjadi reaksi pengsulfonatan. Uji asam sulfat dilakukan dengan mereaksikan sampel hidrokarbon dengan asam sulfat pekat. Dari hasil percobaan, umumnya uji ini menghasilkan larutan bening yang terpisah berdasarkan tingkat kekeruhannya. Sedangkan bau yang ditimbulkannya kurang menyengat. Hilangnya bau ini diakibatkan terjadinya reaksi sulfonasi (- SO₃H) pada senyawa itu. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Reaksinya :

heksana

H₃C(CH₂)₄CH₃ H₂SO₄

H₂SO₄

	sikloheksana

VI. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan, dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Alkana dapat dibuat dengan menggunakan asetaldehid yang direaksikan dengan logam Zn dan asam sulfat pekat sehingga dinamakan Reduksi Clemensen.

2. Uji bromine atau halogenasi hanya terjadi dengan cepat pada tempat yang terang (tempat dengan cahaya yang cukup untuk bereaksi) dan bertemperatur tinggi yang menghasilkan gas HBr.

3. Uji bayers digunakan untuk melihat adanya ikatan tak jenuh (ikatan rangkap), dan terjadi reaksi adisi dimana aldehid dapat melakukan reaksi adisi dengan asam dan membentuk senyawa karbonil kembali.

4. Alkana dengan ikatan tunggal masih mampu bereaksi dengan asam sulfat walaupun dalam jumlah sedikit atau terjadi reaksi pengsulfonatan

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar-dasar Kimia Organik. Bina Aksara. Jakarta.

Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

Syukri, S. 1999. KImia Dasar 3. ITB. Bandung.

Wilbraham, A. C. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. ITB. Bandung.