praktikum kimia organik

ALDEHID DAN KETON

5.1  PENDAHULUAN

5.1.1  Tujuan Percobaan

              Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Mempelajari reaksi kimia aldehid dan keton.

2. Menggunakan aldehid dan keton untuk mengidentifikasi senyawa.

5.1.2  Latar Belakang

Di alam ini terdapat bermacam-macam jenis senyawa di antaranya adalah senyawa-senyawa karbonil yang terdiri atas senyawa keton dan aldehid. Di mana kedua senyawa tersebut banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya saja pada senyawa aldehid berupa formalin yang sering digunakan dalam pengawaten mayat. Etanal atau asetaldehida digunakan dalam pembuatan zat pewarna. Sedangkan dalam senyawa keton misalnya saja aseton yang yang digunakan oleh wanita untuk membersihkan koteks pada kuku. Dari sini dapat kita ketahui bahwa betapa pentingnya mempelajari senyawa-senyawa ini.

5.2 DASAR TEORI

Aldehid dan keton merupakan kelompok senyawa organik yang mengandung gugus karbonil (C = O). Rumus umum struktur aldehid dan keton seperti tertulis dibawah ini dengan R adalah alkyl atau aril

               O                                 O

               ║                                 ║

           R-C-H                         R-C-R

      suatu aldehid                suatu keton

(Fessenden dan Fessenden, 1990).

Banyak aldehid dan keton mempunyai bau khas yang membedakannya. Umumnya aldehid berbau merangsang dan keton berbau harum. Misalnya, transinamaldehida adalah komponen utama minyak kayu manis dan enantiomer–enantiomer karbon yang menimbulkan bau jintan dan tumbuhan permen (Fessenden dan Fessenden, 1997).

Sifat fisis dari aldehid dan keton, gugus karbonil terdiri dari sebuah atom karbon Sp² yang dihubungkan ke sebuah atom oksigen oleh sebuah ikatan sigma dan sebuah ikatan pi. Ikatan–ikatan sigma gugus karbonil terletak dalam suatu bidang dengan sudut ikatan kira-kira 120^oC di sekitar karbon Sp². Ikatan pi yang menghubungkan C dan O terletak di atas dan di bawah bidang ikatan-ikatan sigma tersebut. Gugus karbonil bersifat polar, dengan elektron-elektron dalam ikatan sigma dan terutama elektron-elektron dalam ikatan pi, tertarik ke oksigen yang lebih elektronegatif. Oksigen gugus karbonil mempunyai dua pasang elektron menyendiri. Semua sifat-sifat struktural ini kedataran, ikatan pi, polaritas dan adanya elektron menyendiri, mempengaruhi sifat dan kereaktifan gugus karbonil (Fessenden dan Fessenden, 1990).

Aldehid dan keton dapat membentuk ikatan hidrogen antar molekul, karena tidak ada gugus hidroksil dan dengan demikian titik didihnya menjadi lebih rendah dari alkohol padanannya. Tetapi aldehid dan keton tarik menarik melalui interaksi antara polar-polar, sehingga titik didihnya menjadi lebih tinggi dibanding alkana padanannya (Wilbraham, 1992).

Ciri polar gugus karbonil memberikan petunjuk untuk mengerti sifat kimia senyawa karbonil. Atom karbon gugus karbonil adalah ujung positif dipol dan atom oksigen adalah ujung negatif. Nukleofil mengadisi pada atom karbon karbonil, dan elektrofil mengadisi pada atom oksigen karbonil (Pine, 1988).

Formaldehida, suatu gas tak berwarna, mudah larut dalam air. Larutan 40 % dalam air dinamakan formalin, yang digunakan dalam pengawetan cairan dan jaringan. Formaldehida juga digunakan dalam pembuatan resin sintetik. Polimer dari formaldehida, yang disebut para formaldehida, juga digunakan sebagai antiseptic dan insektisida (Petrucci, 1999).

Aldehid dan keton dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air yang polar. Anggota deret yang rendah, yaitu formaldehida, asetaldehida dan aseton yang bersifat larut dalam air dalam segala perbandingan. Aldehida bersifat netral, suku-suku dengan 4 karbon tak larut dalam HO berbau tajam dan enak, tetapi yang mengandung 8-12 karbon dalam larutan encer baunya seperti bunga dan di dalam industri wangi-wangian (Riawan, 1989).

Aldehid dan keton bersifat netral. Siku-siku yang rendah larut dalam air dan pelarut organik. Siku yang lebih dari 4c akan tidak larut dalam air. Aldehid-aldehid yang rendah seperti formaldehida dan asetaldehida berbau tidak sedap dan menyengat. Sedangkan aldehid yang berantai panjang dalam larutan encer baunya seperti bunga (Riawan, 1989).

5.3 METODOLOGIpraktikum_kimia_organik

5.3.1 Alat Dan Bahan

5.3.1.1 Alat

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah termometer, water bath, tabung reaksi, tutup tabung reaksi, plat pemanas dan pipet tetes.

Gambar 5.1 Deskripsi Alat

       

   

            5.3.1.2 Bahan

    Bahan yang digunakan adalah dietil eter, formaldehid, sikloheksanon, NaOH, HCl, Es batu, KMnO₄, larutan iodin dalam KI, larutan amonia 10%, pereaksi fehling A dan B, Natrium Bisulfit, AgNO₃, asam sulfat dan fenilhidrazin 1%.

5.3.2 Prosedur Kerja

5.3.2.1 Uji Fehling

1.      Mengisi tiap tabung reaksi dengan 1 ml reagen Fehling A dan B.

2.      Menambahkan pada tiap tabung reaksi dengan masing masing sampel aldehid dan keton.

3.      Memanaskan selama 5 menit, mengamati perubahan yang terjadi.

4.      Mengulangi percobaan di atas untuk semua  sampel aldehid dan keton.

5.3.2.2 Uji Tollens (uji cermin perak)

1.      Memasukkan 1 ml AgNO₃ 5%, 2 tetes larutan NaOH 10% serta amonia encer tetes demi tetes, aduk hingga tercampur.

2.      Menambahkan dengan 1 ml sampel  aldehid ataupun  keton, kocok dan mmembiarkan selama 5 menit.

3.      Memanaskan dalam water bath bersuhu 40^oC selama 5 menit, mengamati perubahan yang terjadi.

4.      Mengulangi percobaan di atas dengan semua sampel aldehid dan keton.

5.3.2.3 Uji Iodoform

1.      Memasukkan 1 ml sampel pada tiap tabung reaksi.

2.      Menambahkan pada tiap tabung 1 ml I₂ dalam KI.

3.      Menambahkan NaOH 6 M tetes demi tetes hingga iodine berwarna kuning, mendiamkan.

4.      Memanaskan jika dalam 5 menit tidak terdapat endapan, mengamati perubahan yang terjadi.

5.      Mengulangi percobaan di atas dengan semua sampel aldehid dan keton.

5.3.2.4 Pembentukan Damar

1.      Memasukkan setiap 1 ml sampel aldehid atau keton ke dalam setiap tabung reaksi.

2.      Menambahkan 1 ml NaOH pekat dalam tiap tabung reaksi.

3.      Memanaskan selama 5 menit (sampai terbentuk endapan)

4.      Mendinginkan secepatnya dalam air.

5.      Mengamati warna dan bentuk gumpalan yang terjadi.

6.      Mengulangi prosedur di atas dengan semua sampel aldehid dan keton.

5.3.2.5 Uji Adisi Natrium Bisulfit

1.      Menyiapkan 2  tabung reaksi.

2.      Mengisi tabung reaksi 1 dengan 1 ml Na-bisulfit dan menambahkan dengan 1 ml sampel aldehid atau keton, mengocok dan mengamati perubahannya.

3.      Mengisi tabung reaksi 2 yang dicelupkan dalam es lalu menambahkan 1 ml Na-bisulfit jenuh dan menambahkan 1 ml sampel aldehid atau keton, mengocok dan mengamati perubahannya.

4.      Mengulangi percobaan di atas untuk semua sampel aldehid dan keton.

5.3.2.6  Uji Pembentukan Asam Karboksilat

1.      Memasukkan 1 ml KMnO4, 4 tetes larutan asam sulfat pekat dan 1 ml sampel.

2.      Memanaskan dan memperhatikan bau yang timbul.

3.      Mengulangi percobaan di atas untuk semua sampel aldehid dan keton.

5.3.2.7 Reaksi Pembentukan Fenilhidrazin

1.      Memasukkan 1 ml sampel dan 1 ml fenilhidrazin 1% (dalam HCl 5%).

2.      Mengamati perubahan yang terjadi.

3.      Mengulangi prosedur di atas dengan semua sampel aldehid dan keton.

5.4     HASIL DAN PEMBAHASAN

5.4.1 Data Hasil Pengamatan

    Tabel 5.4.1.1 Uji Fehling

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2.	1ml fehling A + 1ml fehling B ke dalam tabung reaksi Menambahkan masing-masing sampel 1ml fehling A + 1ml fehling B + 1ml dietil eter Memanaskan selama 5 menit 1ml fehling A + 1ml fehling B + 1ml sikloheksanon Memanaskan 5 menit 1ml fehling A + 1ml fehling B + 1ml formaldehida Memanaskan 5 menit	Warna biru tua Terdapat 2 lapisan diatas bening, di bawah biru tua Warna biru tua Terdapat 2 lapisan, di atas bening di bawah biru tua Terdapat 2 lapisan,di atas bening di bawah keruh Terdapat 3 lapisan, hijau muda, hijau tua, biru tua Warna menjadi coklat keruh

Tabel 5.4.1.2 Uji Tollens

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2.	1ml AgNO3 5% + 2 tetes larutan NaOH 10% + 10 tetes amonia AgNO3 5% + NaOH 10% + amonia + 1ml dietil eter Memanaskan 5 menit AgNO3 5% + NaOH 10% + amonia + 1ml sikloheksanon AgNO3 5% + NaOH 10% + amonia + 1ml formaldehid Memanaskan 5 menit	Warna abu-abu tua, terdapat endapan Warna endapan abu-abu Warna endapan coklat dan di permukaan terdapat endapan Terdapat endapan berwarna abu-abu tua di atas endapan ada larutan yang berwarna bening

Tabel 5.4.1.3 Uji Iodoform

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	1ml dietil eter + 1ml I2 dalam KI + 10 tetes NaOH 6M Memanaskan 1ml sikloheksanon + 1ml I2 dalam KI + 10 tetes NaOH 6M Memanaskan 1ml formaldehid + 1ml I2 dalam KI + 10 tetes NaOH 6M Memanaskan	Warna larutan kuning susu Terdapat 2 lapisan di atas kuning di bawah putih susu Warna larutan bening

Tabel 5.4.1.4 Pembentukan Damar

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	1ml dietil eter + 1ml NaOH pekat Memanaskan 5 menit lalu mendinginkan 1ml sikloheksanon + 1ml NaOH pekat Memanaskan 5 menit lalu mendinginkan 1ml formaldehid + 1ml NaOH pekat Memanaskan 5 menit lalu mendinginkan	Terdapat 2 lapisan di atas bening di bawah keruh Warna menjadi bening terdapat 2 lapisan di atas bening di bawah kuning keruh warna tetap warna bening warna tetap

Tabel 5.4.1.5 Uji Adisi Natrium Bisulfit

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	1ml Na bisulfit jenuh + 1ml dietil eter 1ml Na bisulfit jenuh + 1ml dietil eter       (tabung dicelupkan dalam es) 1ml Na bisulfit jenuh + 1ml sikloheksanon 1ml Na bisulfit jenuh + 1ml sikloheksanom (tabung dicelupkan dalam es) 1ml Na bisulfit jenuh + 1ml formaldehid 1ml Na bisulfit jenuh + 1ml formaldehid    ( tabung dicelupkan dalam es )	Warna bening, terdapat 2 lapisan di bawah lebih kental Warna bening, terdapat 2 lapisan di atas cairan lebih sedikit Terdapat butiran-butiran gel Dalam gel terdapat lapisan  di bawah lebih kental Warna jernih Warna jernih

Tabel 5.4.1.6 Reaksi Pembentukan Asam Karboksilat

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	1ml KmnO4 + 4 tetes asam sulfat pekat + 1ml dietil eter dan memanaskan 1ml KmnO4 + 4 tetes asam sulfat pekat + 1ml sikloheksanon dan memanaskan 1ml KmnO4 + 4 tetes asam sulfat pekat + 1ml formaldehid dan memanaskan	Berbau menyengat Berbau tapi tidak menyengat Berbau tapi tidak menyengat

Tabel 5.4.1.7 Reaksi Pembentukan Fenilhidrazin

No.	Langkah Kerja	Hasil Pengamatan
1. 2. 3.	1ml dietil eter + 1ml fenilhidrazin 1ml sikloheksanon + 1ml fenilhidrazin 1ml formaldehid + 1ml fenilhidrazin	Terdapat 2 lapisan di atas kuning bening di bawah kuning susu lapisan di atas kuning di bawah bening warna kuning susu

5.4.2 PEMBAHASAN

   5.4.2.1 Uji fehling

      Uji fehling dilakukan untuk mengetahui kekuatan suatu aldehida dan keton teroksidasi. Larutan fehling terdiri dari fehling A yaitu CuSO₄ yang berwarna biru muda dan fehling B adalah NaOH + Naktartat. Larutan fehling kemudian ditambahkan dengan sampel formaldehida, aseton dan sikloheksanon menghasilkan warna biru tua. Hal ini terjadi karena Cu2⁺ terdapat dalam ion kompleks. Setelah larutan dipanaskan, pada formaldehid terdapat endapan coklat dan larutan keruh. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

               O                                                            O

               ║                                                            ║

             HCOH + 2Cu²⁺ + 5OH^-  H-COO ^- + 3 H₂O + Cu₂O  . . .(1)

Endapan coklat terjadi kemungkinan besar karena tabung reaksi yang digunakan kurang bersih. Pada sampel dietil eter dan sikloheksanon tidak terjadi endapan merah bata. Hal ini karena dietil eter dan sikloheksanon lebih sulit untuk dioksidasi daripada formaldehid. Jadi untuk formaldehid menghasilkan reaksi (+) pada uji fehling dan pada sampel dietil eter dan sikloheksanon nenghasilkan reaksi (-) pada uji fehling.

5.4.2.2 Uji tollens

Percobaan uji tollens atau cermin perak digunakan untuk dapat atau tidaknya keton dan aldehid dioksidasi menjadi asam karboksilat. Untuk dietil eter terdapat endapan berwarna abu-abu, sikloheksanon terdapat warna endapan coklat, dan di permukaan terdapat endapan, sedangkan pada formaldehid terdapat endapan berwarna abu-abu tua dan di atas endapan terdapat larutan yang berwarna bening. Hal ini membuktikan bahwa pada dietil eter dan formaldehid (+) menjadi cermin perak karena terdapat endapan logam, ini terjadi karena Ag⁺ yang ada tereduksi dan Ag⁺ inilah yang bertindak sebagai oksidator. Hal ini menunjukkan bahwa aldehid lebih mudah teroksidasi daripada keton. Reaksi cermin perak pada formaldehid dapat ditulis sebagai berikut:

               2 AgNO₃+2NaOH→Ag₂O+H₂O+2NaNO₃                                                             . . . . . (2)

  Ag₂O+4NH₃+H₂O→2Ag(NH₃)₂+2OH-                                       . . . . . (3)

              

CH₂O+2Ag(NH₃)2+3OH-→H-C-O-NH₄+2Ag↓+3H₂ONH₃↑     . . .  . (4)

                                                                ║

                                                                O 

              Berarti untuk uji tollens aldehid bereaksi (+) dan keton (-).

5.4.2.3 Uji Iodoform

Uji ini dilakukan untuk mengetahui bisa atau tidaknya suatu aldehid dan keton untuk diionisasi. Pada tiga sampel yang ditambahkan pada iodin dan NaOH semuanya tidak membentuk endapan. Pada sampel dietil eter warna larutan kuning susu, sikloheksanon terdapat 2 lapisan di atas kuning di bawah putih susu sedangkan pada formaldehid larutan berwarna bening. Seharusnya pada sikloheksanon dapat membentuk endapan iodoform (CHI₃) dan terbentuk jika asam H alfa mengikat gugus keton metil. Contoh reaksi keton sebagai berikut:

                        CH₃COOCH₃+3I₂→CH₃COOH- +CH₃I                            . . . . . (5)

                             Aseton

Kemungkinan tidak terbentuk endapan pada sikloheksanon ialah karena pemanasan yang kurang lama atau pengamatan yang kurang teliti. Kemungkinan lain adalah karena sampel sikloheksanon yang digunakan terkontaminasi unsur lain atau karena penggunaan tabung reaksi yang kurang bersih.

5.4.2.4 Pembentukan Damar

Pada percobaan ini sampel ditambahkan larutan HCL 6 M dan semuanya tidak menghasilkan endapan. Pada dietil eter terdapat 2 lapisan di atas bening dan di bawah keruh, sikloheksanon terdapat 2 lapisan di atas bening di bawah kuning keruh dan pada formaldehid warna bening. Damar atau amorf hanya dapat terjadi bila suatu keton atau aldehida memiliki hidrogen alfa yang berikatan dengan basa kuat. Reaksi pembentukan damar adalah sebagai berikut:

     O                                   O

     ║        NaOH pekat              ║

2HCH                              HCONa + CH₃OH                . . . . . (6)

5.4.2.5 Uji Adisi Natrium Bisulfit

Pada saat 1ml Natrium bisulfit ditambahkan dengan formaldehid ternyata tidak terjadi reaksi. Berbeda ketika senyawa natrium bisulfit ditambahkan pada sikloheksanon yang kemudian membentuk gumpalan putih (gel). Hal ini akibat terjadinya pemutusan ikatan gugus karbonil pada reaksi adisi.

Pada umumnya keton kurang reaktif pada nukleofil, kedua gugus ini merapat sehingga keterikatan yang ditimbulkan pada adisi terhadap aldehid lebih kecil daripada keton.

Reaksi adisi dengan natrium bisulfit akan menghasilkan senyawa yang berbentuk kristal. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

                                                             CH₃

│

CH₃-C-CH₃ + NaHSO₃→CH₃- C-SO₃Na                          . . . . . (7)

│

OH

             

5.4.2.6 Reaksi Pembentukan Asam Karboksilat

Pada percobaan ini diketahui senyawa apa saja diantara aldehid dan keton yang dapat dioksidasi dengan menggunakan KMnO₄ encer. Pada uji ini oksidator yang digunakan adalah KmnO₄ dengan pemberian suasana asam, yaitu: H₂SO₄.

5.4.2.7 Reaksi Pembentukan Fenilhidrazin

Pada percobaan ini dihasilkan dieil eter dicampur dengan 1ml fenilhidrazin terdapat 2 lapisan di atas kuning bening, di bawah kuning susu. Pada sikloheksanon terdapat 2 lapisan diatas kuning dan di bawah bening sedangkan formaldehid larutan berwarna kuning susu. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

O                                                      NH H-

║                                                                           ║

R – C – R’  +  H2N – NHC6H5             RCR’  +  H2O       . . . . . (8)

 O                                                      NH H-

 ║                                                                          ║

R – C – H  +  H2N – NHC6H5                  RCH  +  H2O        . . . . . (9)

5.5 PENUTUP

 5.5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1.  Pada uji tollens (uji cermin perak) menghasilkan bahwa pada sampel dietil eter dan formaldehid (+) menjadi cermin perak dan sikloheksanon  (-).

2.  Pada uji fehling formaldehid menghasilkan reaksi (+) dan pada sampel dietil eter dan sikloheksanon menghasilkan reaksi (-).                                           

3. Pada uji iodoform seharusnya sikloheksanon membentuk endapan       iodoform, kemungkinan karena praktikan kurang teliti dan tabung reaksi kurang bersih sehingga sikloheksanon tidak membentuk endapan.

4.  Aldehid memiliki bau yang merangsang sedangkan keton memiliki bau yang harum.

5.  Pada reaksi pembentukan fenilhidrazin, semua reaksi ini menghasilkan molekul air.

5.5.2 Saran

Sebaiknya pada percobaan selanjutnya praktikan lebih teliti lagi dalam mengamati perubahan yang terjadi pada sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, R. J. dan Joan, S. Fessenden, 1990, Kimia Organik, Jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Fessenden, R. J. dan Joan, S. Fessenden, 1997, Dasar-Dasar Kimia Organik, Erlangga, Jakarta.

Petrucci,R. H, 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Erlangga, Jakarta.

Pine, Stanley. H, 1988, Kimia Organik I, Penerbit ITB, Bandung.

Riawan, S, 1989, Kimia Organik, Bina Rupa Aksara, Jakarta.

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