UJI GUGUS FUNGSI
A. TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :
1. Mengamati berbagai reaksi terhadap gugus hidroksil
2. Mengindentifikasi adanya gugus karbonil dalam senyawa keton dan aldehid
3. Mengindentifikasi adanya gugus amina dan amida secara fisik dan kimia
B. KAJIAN TEORI
Senyawa organik terutama mengandung atom karbon dan atom hidrogen, ditambah nitrogen, oksigen belerang dan atom unsur lainnya. Senyawa induk untuk semua senyawa organik adalah hidrokarbon-alkana (hanya mengandung ikatan tunggal), alkena (mengandung ikatan rangkap karbon-karbon), alkena (mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon), dan hidrokarbon aromatik (mengandung cincin benzena).
Semua senyawa organik merupakan turunan dari golongan senyawa yang dikenal sebagai hidrokarbon sebab senyawa tersebut tersebut hanya terbuat dari hidrogen dan karbon. Berdasarkan strukturnya, hidrokarbon dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu alifatik dan aromatik. Hidrokarbon alifatik tidak mengandung gugus benzena,atau cincin benzena, sedangkan hidrokarbon aromatik mengandung satu atau lebih cincin benzena.
Semua alkohol mengandung gugus fungsi hidroksil, OH. Etil alkohol, atau etanol, sejauh ini adalah yang paling dikenal. Etanol dihasilkan secara biologis melalui fermentasi gula dan pati. Dengan tanpa oksigen, enzim yang ada dalam ragi atau kultur bakteri mengkatalisis reaksi itu
Etanol
Proese ini menghasilkan energi, dimana mikroorganisme, pada gilirannya, menggunakan untuk pertumbuhan dan manfaat-manfaat lainnya.
Secara komersial, etanol dibuat melalui reaksi adisi dimana air digabungkan dengan etilena pada sekitar 280oC dan 300 atm:
Etanol mempunyai penerapan tidak terbilang sebagai pelarut untuk bahan kimia organik dan sebagai senyawa awal untuk pembuatan zat warna, obat-obat sintensis,dan lain-lain. Etanol juga merupakan bagian dari minuman beralkohol. Etanol adalah satu-satunya jenis alkohol rantai lurus yang tidak beracun (lebih tepatnya, paling sedikit beracun); badan kita menghasilkan enzim, yang disebut alkohol dehidrogenase, yang membantu metabolisme etanol dengan mengoksidasinya menjadi asetaldehida:
asetaldihida
(Chang, 2004:331-336).
Gugus funsional sebagai ciri utama suatu senyawa organik yang pada dasarnya dapat diketahui secara jelas dengan mengelompokkan molekul-molekul tersebut saling berkaitan sehingga sulit untuk membahas suatu gugus fungsional tanpa menyinggung gugus fungsional yang lainnya. Tetapi secara sederhana dapat dikatakan bahwa gugus fungsional adalah suatu atom-atom, gugus atom dalam suatu senyawa organik yang boleh dikatakan paling menentukan sifat zat tersebut (Arsyad, 2001:126).
Meskipun ikatan karbon-karbon dan ikatan karbon-hidrogen adalah umum untuk semua senyawa organik, namun yang mengherankan adalah bahwa ikatan-ikatan ini besarnya tidak memegang peranan yang penting dalam senyawa organik, untuk sebagian besar adalah adanya ikatan atom lain dalam suatu struktur organik yang menimbulkan kereaktifan. Kedudukan kereaktifan kimia dalam molekul disebut gugus fungsi. Senyawa dengan gugus fungsi yang sama cenderung mengalami suatu reaksi kimia yang sama. Karena kesamaan dalam kereaktifan diantara senyawa dengan gugus fungsi yang sama maka lebih mudah untuk menggunakan rumus umum untuk deret senyawa ini. Biasanya suatu gugus yang hanya mengandung atom C ditambah atom H, dapat digunakan untuk menyatakan gugus lainnya. Dengan tehnik inilah suatu alkohol dapat dinyatakan sebagai R-OH (Fessenden, 1982:83).
F. PEMBAHASAN
Gugus fungsi 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. Gugus tersebut saling berkaitan sehingga sulit untuk membahas suatu gugus fungsional tanpa menyinggung gugus fungsional yang lainnya. Tetapi secara sederhana dapat dikatakan bahwa gugus fungsional adalah gugus suatu atom-atom dalam suatu senyawa organik yang dapat dikatakan paling menentukan sifat zat tersebut atau gugus fungsi adalah sekelompok atom yang menyebabkan perilaku kimia molekul induk. Molekul berbeda yang mengandung gugus (atau gugus-gugus) fungsi yang sama mengalami reaksi yang serupa. Jadi, dengan mempelajari sifat-sifat-sifat khas beberapa gugus fungsi, kita dapat belajar dan memahami sifat-sifat dari banyak senyawa organik.
Semua senyawa organik merupakan turunan dari golongan senyawa yang dikenal sebagai hidrokarbon sebab senyawa tersebut terbuat hanya dari hidrogen dan karbon. Berdasarkan strukturnya, hidrokarbon dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu alifatik dan aromatik. Hidrokarbon alifatik tidak mengandung gugus benzena atau cincin benzena, sedangkan hidrokarbon aromatik mengandung satu atau lebih cincin benzena.
Dalam percobaan ini, kita menggunakan berbagai senyawa untuk menguji keberadaan suatu gugus dalam senyawa organik tertentu. Uji-uji yang diberikan yaitu reaksi terhadap gugus hidroksil, reaksi terhadap gugus karbonil pada keton dan Aldehid dan Reaksi pada gugus amina dan amida.
Reaksi terhadap gugus hiroksil dilakukan dengan tiga cara yaitu : Reaksi lucas, reaksi warna dan reaksi warna lain untuk mengetahui kecepatan reaksi yang terjadi diantara ketiga alcohol tersebut. Alkohol adalah devirat hidrokarbon yang molekulnya mengandung satu gugus hidroksil (-OH) atau lebih sebagai ganti atom hydrogen. Alkohol, selain methanol, dapat dikelompokkan sebagai primer, sekunder dan tersier, bergantung pada banyaknya atom karbon yang terikat pada atom karbon yang mempunyai gugus –OH. Jika satu karbon yang terikat pada atom karbon ini, maka alcohol itu adalah primer (n-butanol); jika dua karbon, alkohol sekunder (sec-butanol) dan jika terikat tiga karbon, alkohol itu tersier (tert-butanol). Dalam reaksi lucas pada pencampuran n-butanol dihasilkan gelembung gas dengan jumlah yang sedikit dan menghasilkan asap, tetapi warna tetap bening dari hasil ini dapat kita ketahui bahwa n-butanol bereaksi lambat, dan pencampuran dengan sec-butanol hasil warnanya tetap bening dan muncul banyak gelembung serta berasap, ini berarti sec-butanol dengan adanya pereaksi lucas bereaksi lebih cepat dari pada n-butanol, sedangkan tert-butanol terdapat banyak sekali gelembung, muncul endapan kapur serta berasap, yang berarti bereaksi lebih cepat dari n-butanol dan sec-butanol dan dari hasil reaksi-reaksi yang dihasilkan pereaksi lucas + n-butanol menghasilkan ikatan rantai panjang
dimana ZnO4 sebagai katalisnya.begitu pula dengan reaksi Sec-butanol menghasilkan ikatan
Cl
Dengan katalis yang sama yaitu ZnCl2 begitu pula dengan reaksi tert-butanol
CH3
CH3
Dalam, reaksi warna didapatkan pula rantai panjang dimana KOH berlaku sebagai katalisnya. Dan dari hasil reaksi dari tes lucas dan reaksi warna, dapat kita ketahui bahwa reaksi ini merupakan hidrokarbon alifatik karena tidak mengandung cincin benzena.
Dalam reaksi warna lain didapatkan cincin benzena yang berarti reaksi-reaksi ini merupakan hidrokarbon aromatik. Sifat kimia benzena yang paling luar biasa adalah sifatnya yang relatif inert. Walaupun mempunyai rumus empiris yang sama seperti asetilena (CH) mempunyai derajat kejenuhan yang tinggi, benzena jauh kurang reaktif dibandingkan etilena dan asetilena. Kestabilan benzena merupakan akibat delokalikasi elektron.
Pada kondisi oksidasi yang lemah, alcohol mungkin diubah menjadi aldehida dan keton:
Formaldehida
H3C
H3C
Asetaldehida
H H3C
OH H
aseton
Gugus fungsi dalam senyawa ini adalah gugus karbonil, C=O. Pada aldehida sedikitnya satu atom hidrogen terikat pada karbon dalam gugus karbonil. Pada keton, atom karbon pada gugus karbonil terikat pada dua gugus hidrokarbon. Perbedaan antara aldehid dan keton adalah keberadaan sebuah atom hidrogen yang terikat pada ikatan rangkap C=O dalam aldehid, sedangkan pada keton tidak ditemukan hidrogen seperti ini. Keberadaan atom hidrogen tersebut menjadikan aldehid sangat mudah teroksidasi. Atau dengan kata lain, aldehid adalah agen pereduksi yang kuat. Karena keton tidak memiliki atom hidrogen istimewa ini, maka keton sangat sulit dioksidasi. Aldehid dapat dioksidasi dengan mudah menggunakan semua jenis agen pengoksidasi; sedangkan keton tidak.
Untuk pengujian dengan pereaksi Fehling, menggunakan larutan fehling A yang merupakan hasil pelarutan 34,84 g kristal Cu(II) sulfat dalam air yang mengandung beberapa asam sulfat encer. Larutan Fehling mengandung ion tembaga (II) yang dikompleks dengan ion tartrat dalam larutan natrium hidroksida. Pengompleksan ion tembaga(II) dengan ion tartrat dapat mencegah terjadinya endapan tembaga(II) hidroksida. Dari hasil pengamatan ini di dapatkan antara pencampuran fehling + formalin menghasilkan warna merah bata, hal ini menyatakan bahwa didalam pencampuran pereaksi fehling + formalin terdapat aldehid. Hal ini disebabkan karena Aldehid mampu mereduksi ion tembaga(II) menjadi tembaga(I) oksida. Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya teroksidasi menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai. Dan pencampuran dengan glukosa menghasilkan biru yang sangat muda, sedangkan pencampuran dengan aseton terdapat dua lapisan yaitu keruh (atas) dan biru (bawah), dari pengamatan glukosa dan aseton dapat kita ketahui bahwa keduanya merupakan gugus keton.
Dalam percobaan reaksi adisi pada pereaksi Schiff untuk memenentukan adanya gugus aldehid. Aldehid akan menghasilkan warna ungu bila direaksikan dengannya, sedangkan gugus keton menunjukkan negative atau berwarna lembayung. Perlu diperhatikan bahwa alkali bebas atau garam alkali dari asam akan menunjukkan warna ungu jika bereaksi dengan pereaksi Schiff. Dari hasil pengamatan di dapatkan, pada pereaksi Schiff yang ditambahkan formalin menghasilkan warna ungu tua, yang berarti di dalam formalin terdapat gugus aldehid, pada pencampuran pereaksi Schiff dan glukosa menghasilkan warna ungu muda, berarti di dalam glukosa juga terdapat gugus aldehid. Sedangkan pada pencampuran pereaksi Schiff dan aseton menghasilkan warna merah keunguan atau lembanyung, hal ini berarti di dalam aseton tidak terdapat gugus aldehid tetapi keton. Pereaksi Schiff ini merupakan hasil pelarutan 2 g natrium meta-bisulfat, 2 mL HCl pekat, dan 0,2 g p-rosanilin hidroklorida dalam 200 mL air.
Dalam percobaan untuk senyawa casein di dapat hasil dengan bau anyir hal ini di sebabkan karena casein merupakan senyawa urine. Umumnya urine organik berbau tidak enak dan dari hal ini dapat diketahui bahwa casein merupakan amina. Dalam pemanasan urea, menggunakan kertas lakmus yang dibasahi dengan air untuk menunujukkan bahwa dalam urea tersebut terdapat senyawa basa. Dalam hal ini, kertas lakmus tersebut berubah warnanya dari merah menjadi biru karena adanya pengaruh senyawa basa tersebut. Yang dapat ditinjau dari teori asam-basa Brønsted Lowry, karena N melepaskan 1 pasang electron kepada H. Hal inilah yang menyebabkan urea bersifat basa dan ini juga menandakan bahwa urea di dalam urea terdapat gugus amina.
Reaksi biuret merupakan reaksi warna yang umum untuk gugus peptida (-CO-NH-) dan juga protein. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya warna ungu karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dengan N dari molekul ikatan peptida. Banyaknya asam amino yang terikat pada ikatan peptida,mampu memberikan warna biru, tripeptida ungu, dan tetrapeptida serta peptide kompleks memberikan warna merah.
G. KESIMPULAN
Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa :
Untuk mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada gugus hidroksil dilakukan dengan 3 cara yaitu : tes lucas, reaksi warna, dan reaksi warna lain. Dimana tes lucas dan reaksi warna merupakan golongan hidroksil alifatik dan reaksi warna lain merupakan golongan hidroksil aromatik.
Untuk mengindentifikasi gugus karbonil dalam keton dan aldehid dapat dilakukan uji pereaksi fehling dan pereaksi Schiff
Untuk mengindentifikasi adanya gugus amina, dapat dilakukan dengan dilakukan dengan mencium bau senyawa yang mengandung senyawa amina, yang mengeluarkan bau yang khas, contohnya casein berbau khas (anyir), dan dengan pemanasan urea yang diberikan kertas lakmus merah berubah menjadi biru, yang menghasilkan basa. Dimana basa merupakan salah satu dari sifat amina. Serta dengan pencampuran urea, H2O, KOH dan CuSO4 (reaksi biuret).
DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, 2001. Kamus Kimia. Gramedi Pustaka. Jakarta.
Chang, R., 2005. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid I. Erlangga. Jakarta.
Fessenden Ralp,J., dan Joan, S.,Fessenden, 1982. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid I. Erlangga. Jakarta.
1 Comments
