Post on 01-Dec-2015
description
Pembahasan
Pada pratikum kali ini bertujuan untuk mengenal reaksi substitusi aromatis dan khususnya
mengenalkan sintesis fenol. Fenol adalah suatu senyawa dengan suatu gugus OH yang terikat pada cincin
aromatis. Reaksi substitusi nukleofik aromatis adalah penggantian suatu gugus dari senyawa aromatis
dengan suatu nukleofil. pembuatan fenol dalam pratikum ini pertama-tama menambahkan gugus pergi
yang baik yaitu N2 pada cincin aromatis sebelum direaksikan dengan nukelofilik. Hal ini karena benzene
terhibridisasi sp2 yang menyebabkan ikatan C-C sangat sukar utuk dilepas, adanya resonansi
menyebabkan benzene lebih stabil, sifat benzene pada umumnya parsial negatif (-) akibat dari awan pi
pada cincin aromatis sehingga benzene (cincin aromatis) sulit untuk mengadakan reaksi substitusi secara
langsung.
Bahan-bahan yang digunakan dalam pratikum kali ini adalah H2SO4 yaitu sebagai sumber proton
( protonasi untuk membentuk ion nitrozonium ) dan sebagai katalis. Reaksi H2SO4 dalam air adalah H2SO4
H+ + HSO4- . Selain itu adalah aniline (C6H5NH2) yaitu sebagai starting material yang
menyediakan cincin benzene (C6H5+), NaNo2 yaitu sebagai starting material untuk sunber ion
nitrozonium, Fecl3 yaitu sebagai penguji fenol dimana akan membentuk kompleks ungu jika ditambahi
fenol, dan air yaitu sebagai sumber nukleofil (-OH) lemah, pengencer, dan pelarut. Aniline yang
digunakan adalah aniline primer bukan aniline sekunder sebab halangan sterik aniline primer lebih kecil
dari pada aniline sekunder sehingga ion nitrozonium akan lebih mudah masuk atau menyerang aniline
untuk membentuk garam benzendiazonium. Selain itu, sumber C6H5+ berasal dari garam
benzendiazonium., N2 mudah dilepas jika dibandingkan dengan penyedia C6H5+ dari klorobenzene yang
membutuhkan Suhu dan tekanan yang tinggi untuk melepaskan atom Cl. Karena ikatan antara benzene
dan Cl sama-sama parsial negatif sehingga sangat susah untuk memisahkan keduanya sehingga
diperlukan suhu dan tekanan yang sangat tinggi.
Tahap pertama adalah proses sintesis yang dimulai dari penambahan aquadest ke dalam LAB 500
ml, kemudian ditambahkan H2SO4. Aquadest dimasukkan terlebih dahulu karena BJ aquadest lebih kecil
dari pada BJ H2SO4 ( BJ Aquadest = 1 gram/ml, BJ H2SO4 1,84 gram/ml), hal ini dilakukan agar
aquadest dan H2SO4 tercampur dengan sempurna, penambahan H2SO4 dilakukan melalui dinding dan
digojog secara perlahan-lahan. Hal ini karena sifat H2SO4 yang eksotermis yang dapat menimbulkan
percikan jika tidak dituang melalui dinding, dan digojog dengan tujuan agar dapat becampur sempurna.
Selanjutnya adalah pencampuran aniline ke dalam LAB tidak melalui dinding LAB dengan tujuan tidak
tertinggalnya Kristal di dinding LAB(Kristal aniline) sehingga dapat langsung beraksi dengan sempurna.
Pada saat penambahan aniline ke dalam campuran berbentuk Kristal aniline sulfat yang terbentuk dari
reaksi H2SO4 dan aniline. selanjutnya dipanaskan di atas water bath hingga Kristal aniline sulfat larut
( Kristal aniline sulfat dapat larut pada suhu panas), dan sambil digojog sehingga semua Kristal aniline
sulfat dapat larut sempurna. Selanjutnya ditambahkan dengan 100 ml aquadest sambil digojog dan
didinginkan dalam es dan dijaga agar suhu tidak lebih dari 5˚C. suhu campuran dibuat kurang dari 5˚C
agar tidak mempengaruhi campuran H2SO4 dan aniline. Tujuan dari pendinginan adalah untuk
mempersiapkan diazotasi. selanjutnya adalah penambahan NaNO2 dengan campuran di LAB.
Penambahan NaNO2 harus tetes demi setetes karena dapat terjadi reaksi eksotermis yang dapat
menyebabkan suhu naik pada campuran larutan tersebut, akan tetapi dalam pencampuran ini dihindari
suhu tidak boleh melebihi dari 8˚C karena reaksi tidak dapat berjalan sempurna pada suhu diatas 8˚C
selain itu HNO2 yang dihasilkan mudah terurai pada suhu ruang dan garam benzenzodium tidak stabil
pada pH tinggi dan suhu tinggi, dengan demikian hendak didinginkan dan dicampurkan NaNO2 tetes
demi setetes. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut ini : H2SO4 + 2 NaNO2 2HNO2 + Na2SO4.
Asam nitrit sangat penting sebagai penyedia ion nitrozonium setelah melewati tahap protonasi oleh H2SO4
( H+ ). Reaksi diazotasi terjadi saat natrium nitrit ditambahkan ke dalam campuran larutan aniline.
Terbentuk asam nitrit, dengan bantuan katalis H2SO4 membentuk ion nitrozonium yang kemudian akan
menyerang aniline membentuk garam benzendiazonium. Dalam proses diazotasi aniline berfungsi sebagai
nukleofil karena mempunyai pasangan electron bebeas yang akan menyerang ion nitrozonium.
Selanjutnya campuran dipanaskan pada suhu 50-55˚C selama ± 30 menit sebab pembentukkan fenol akan
terjadi sempurna pada suhu hangat dan dalam suasana asam.fenol yang terbentuk di tandai dengan
pelepasan N2 yaitu adanya kerak hitam pada permukaan LAB. Fenol terbentuk dari penyerangan OH
(nukleofil) yang berasal dari air ke dalam garam benzendiazonium yang diikuti oleh pelepasan N2.
Sumber –OH berasal dari air, jika menggunakan –OH dari KOH, atau basa kuat lainnya, maka fenol tidak
akan terbentuk sebab garambenzendiazonium tidak stabil pada kondisi basa dan suhu tinggi.
Tahap kedua adalah campuran di destilasi dengan destilasi uap. Prinsip destilasi uap adalah
pemisahan senyawa berdasarkan titik didihnya. Dengan destilasi uap maka campuran akan mendidih di
bawah titik didihnya ( teori Dalton, uap fenol dan uap air yang tidak dapat bercampur akan saling
mendesak, membentuk tekanan total dengan suhu di bawah titik didih masing-masing uap ).
Menggunakan destilasi uap karena LAB tidak dipanaskan secara langsung dengan mantel heater, sebab
kekhasan sintesis fenol adalah fenol akan terdegradasi pada pemanasan langsung. Pada saat di destilasi,
dialirkan air pada pendingin leibig. Air mengalir dari bawah ke atas dengan tujuan agar tidak terbentuk
gelembung udara (aliran dari bawah ke atas dapat mengisi semua tabung pendingin liebig, akibat dari
gaya tekanan ke atas yang lebih besar). Aliran air berfungsi untuk mendinginkan uap. Sebab fenol yang
diinginkan dalam bentuk cairan. Proses destilasi dihentikan jika destilat yang keluar sudah bening karena
yang keluar kemungkinan adalah aquadest.warna destilat yang mengindikasikan fenol yang terbentuk
adalah cokelat.dari destilat diambil sedikit untuk ditetesi dengan FeCl3 yang berfunsi seabgai indikator,
dan pendeteksinya adanya fenol. Fenol bereaksi dengan FeCl3 akan membentuk kompleks ungu.
Reaksinya adalah sebagai berikut :
Tahap ketiga adalah isolasi dan pemurnian, dimulai dari destilat dipindahkan ke corong pisah,
dan dikeluarkan fase airnya. Prinsip corong pisah adalah pemisahan campuran berdasarkan BJnya.
Karena pada saat destilat di tuang ke dalam corong pisah, fase air dan fenol tidak Nampak jelas
perbedaannya, maka langsung dilakukan proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut eter. Prinsip
ekstraksi adalah memisahkan senyawa berdasarkan kelarutan. Fenol dapat larut dalam eter sedangkan air
tidak, sebab adanya perbedaan kepolaran, yaitu air bersifat polar sedangkan eter dan fenol sifatnya
nonpolar. Eter dapat digantikan dengan pelarut lainnya dengan syarat sifatnya non polar, mudah
menguap, dan sifatnya tidak reaktif atau tidak bereaksi dengan yang dilarutkan. Setelah di add sampai 25
ml eter campuran di gojog secara perlahan-lahan agar tidak terbentuk emulsi. Pembentukkan emulsi ini
dikarenakan penggojokkan fenol dan air terlalu kuat dan keduanya bercampur membentuk emulsi. Emulsi
terbentuk ketika kedua cairan yang tidak saling bercampur digojok secara kuat. Setiap penggojokan,
keran corong pisah di buka untuk membuang udara (tekanan) di dalamnya agar udara (tekanan) tidak
terakumulasi dan membuat corong pisah pecah. Di gojog untuk memaksimalkan kelarutan fenol dalam
eter. Ternyata efek penggojokan menghasilkan 2 lapisan yaitu lapisan atas berwarna kuning (fenol + eter)
dan lapisan bawah bening aquadest, Karena BJ aquadest lebih besar dari fenol maka saat di corong pisah,
lapisan bawah aquadest dan lapisan atas campuran eter dan fenol. Dilakukan ekstrak 2 sampai 3 kali
dengan tujuan di dapatkan fenol murni yang sempurna larut dalam eter. Pada saat dilakukan
penggojokkan menghasilkan emulsi, karena tidak ada elmugator sehingga adanya 3 lapisan yaitu diatas
fenol dan eter, tengah emulsi dan bawah air, untuk memudahkan memisahkan antara aquadest dan fenol
yg larut dalam eter, maka emulsi yang terbentuk di hilangkan dengan cara menambahkan larutan NaCl.
Sehingga dibuang larutan aquadest hasil ekstraksi dan didapatkan destilat fenol dalam eter.
6
OH
+ FeCl3
Fe
OO
O
O
O
O
+ 3 HCL
Tahap selanjutnya adlaah penguapan eter menggunakan vakum rotary evaporator. Prinsip
kerjanya adalah pada kondisi vakum (tanpa tekanan) titik didih turun sehingga untuk menguapkan eter
diperlukan suhu yang lebih rendah dari titik didihnya. Fungsi di rotari adalah untuk mempercepat
penguapan dengan meratakan panas. Keuntungan menggunakan vakum rotary evaporator yaitu suhu lebih
rendah dari titik didihnya, lebih cepat, dan tidak membuang pelarut ( uap eter didinginkan dan cairannya
ditampung lagi). Proses dihentikan jika sudah tidak tercium bau eter yang khas lagi.
Setelah di dapatkan fenol yang murni, di timbang dan dihitung rendemen yaitu 103,58%.
Kesalahan yang pratikan lakukan adalah saat penambahan NaNO3 pada campuran aniline di LAB
melebihi suhu 8˚C, selain itu mungkin saja dalam campuran fenol masi terdapat air atau eter yang masih
tertinggal sehingga didapatkan rendemen melebihi 100% (tidak murni). Fenol yang di dapat berwarna
kuning encer, berbau menyengat, dan berbentuk cairan encer. Kegunaan fenol adalah sebagai antiseptic,
desinfektan dan sintesis obat.