ZulfikarKIMIAKESEHATAN JILID 3 SMK Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalHak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangKIMIAKESEHATAN JILID 3 Untuk SMK Penulis : ZulfikarPerancang Kulit : TIMUkuran Buku : 18,2 x 25,7 cmDiterbitkan oleh Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008ZUL ZULFIKARk Kimia Kesehatan Jilid 3 untuk SMK /oleh Zulfikar ----Jakarta : DirektoratPembinaanSekolahMenengahKejuruan,DirektoratJenderalManajemenPendidikanDasardanMenengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.ix, 135 hlmDaftar Pustaka: Lampiran. ALampiran : Lampiran. BIndeks : Lampiran. CISBN : 978-602-8320-48-1ISBN : 978-602-8320-51-1KATA SAMBUTANPujisyukurkamipanjatkankehadiratAllahSWT,berkatrahmatdankaruniaNya,Pemerintah,dalamhalini,DirektoratPembinaanSekolah MenengahKejuruanDirektoratJenderalManajemenPendidikanDasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah melaksanakan penulisan pembelian hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulisuntukdisebarluaskankepadamasyarakatmelaluiwebsite bagisiswa SMK.Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar NasionalPendidikansebagaibukutekspelajaranuntukSMKyangmemenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 12 tahun 2008.Kamimenyampaikanpenghargaanyangsetinggi-tingginyakepadaseluruhpenulisyangtelahberkenanmengalihkanhakciptakaryanya kepadaDepartemenPendidikanNasionaluntukdigunakansecaraluas oleh para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia.BukutekspelajaranyangtelahdialihkanhakciptanyakepadaDepartemenPendidikanNasionaltersebut,dapatdiunduh(download),digandakan,dicetak,dialihmediakan,ataudifotokopiolehmasyarakat. Namununtukpenggandaanyangbersifatkomersialhargapenjualannya harusmemenuhiketentuanyangditetapkanolehPemerintah.Dengan ditayangkannyasoftcopy iniakanlebihmemudahkanbagimasyarakat untukmengaksesnyasehinggapesertadidikdanpendidikdiseluruhIndonesiamaupunsekolahIndonesiayangberadadiluarnegeridapat memanfaatkan sumber belajar ini.Kami berharap,semuapihakdapatmendukungkebijakanini.Selanjutnya,kepadaparapesertadidikkamiucapkanselamatbelajar dansemogadapatmemanfaatkanbukuinisebaik-baiknya.Kamimenyadaribahwabukuinimasihperluditingkatkanmutunya.Olehkarena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.Jakarta,Direktur Pembinaan SMK

kata engantar 8ukulnldlLullsunLukdlperaunakansebaaalpanduanbela[ar danmenaa[ardlllnakunaanSekolahMenenaahke[uruan, denaanruanallnakupklmlaunLukbldanakesehaLan.MaLerl dlsa[lkandenaanpendekaLankonsepklmladanpenerapannva dalambldanakesehaLan.LuasnvamaLerlka[lanvanadlberlkan [uaamenunLuLaaarpembacaperluLambahanpenaeLahuan khususnva bldana klmla. 1eknlkpenva[lanbukudlLekankanpadapenerapankonsep-konsepdasarbldanaklmladalambldanakesehaLandlbanLu denaan aambar dan baaan sederhana vana dlharapkan mampu membanLupembacadalammemahamlbukudenaanmudah dandapaLdlsebarluaskankepadaplhaklalnaaardapaL dlmanfaaLkan. ualammen[abarkanlslbuku,penulls[uaamemberlkanarahan lslmelalulalurflklrdanbaaankonsepklmla.MaLerldlsusun aLasdasarSLandarkompeLenslklmlakesehaLanvana selan[uLnva dlkembanakan men[adl pokok-pokok bahasan vana menaacu pada kompLensl uasar. keberhasllan penullsan buku lnl Lldak lepas darl dukunaan adlk-adlkkaml,AllMuhammad?usufShofadanWahldPasvlmdl !urusanklmla,serLadukunaankeluaraaLerclnLa.1ldak berleblhan[lkapenullspersembahkanbukulnlunLukpuLra-puLrlpenulls,8lzLlkhalrlnnlsa,Ahmad8ezaZulfldanAhmad llkrl Zulfl serLa lsLrl penulls AausLln AnlLa. ucapanLerlmakaslhpenullssampalkankepadaulrekLoraL endldlkanMenenaahdanke[uruanvanaLelahmemberl kesempaLan dan dukunaan dalam penvelesalan buku lnl. enullsdenaansenanahaLldansanaaLberharapkrlLlkdan saranvanamembanaundandapaLdlperaunakansebaaal bahanpenvempurnaandarlbukulnl.Mudah-mudahankarva sederhanalnldapaLmemberlkankonLrlbuslvanaberaLlunLuk penaembanaanpendldlkandl[en[anasekolahmenenaah ke[uruan.ALassarandankrlLlkvanadlberlkanpembaca, sebelumnva penulls menaucapkan banvak Lerlma kaslh. kampus 1eaal 8oLo unlverslLas !ember, uesember 2007 Zulflkar

A|ur I|k|r 8uku 8uku klmla kesehaLan memberlkan lnformasl sedarhana LenLana peranllmuklmladalambldanakesehaLan.emaparandan penva[lankonsepdllakukandenaanmemvlsuallsaslkankonsep dalambenLukaambar-aambar.uenaanpolalnldlharapkan mampumenvederhanakankonsepdandapaLdlLerlmaslswa denaan mudah. SubsLansldanmaLerlbukudlsusundenaanLu[uanunLuk memberlkan penaeLahuan dasar llmu klmla vana dapaL dl[adlkan acuanaLaukeranakadasardalammempela[arlllmubldana kesehaLan denaan pendekaLan klmla.ALas dasar lnl maka sa[lan dlfokuskan pada pemahaman1. konsep maLerl dan perubahannva, fenomena reaksl klmla vanaLerkalLdenaanklneLlka,keseLlmbanaan,kekekalan masa dan kekekalan enerav. 2. 1enLana slfaLberbaaal laruLanasam-basa, laruLan kolold, laruLanelekLrollL-nonelekLrollL,Lermasukcara penaukuran dan keaunaannva 3. konsepreaksloksldasl-reduksldanelekLroklmlaserLa penerapannvadalamfenomenapembenLukaneneral llsLrlk, korosl loaam, dan pemlsahan bahan.4. 1enLanasLrukLurmolekuldanreakslsenvawaoraanlk vanamellpuLlbenzenadanLurunannva,lemak, karbohldraL,proLeln,danpollmerserLakeaunaannva dalam kehldupan seharl-harl kekuaLanpenaeLahuandasarklmladlharapkandapaL berkembanadandapaLdlarLlkulaslkankedalamperllakuhldup, olehsebablLukelnLearaslanmaLerl[uaadlkembanakanvana dlLuanakan kedalam maLerl seperLl, 1. Memahaml konsep, prlnslp, hukum, dan Leorl klmla serLa sallnakeLerkalLannvadanpenerapannvaunLuk menvelesalkan masalah dalam kehldupan seharl-harl dan Leknoloal. 2. MenaaunakanpenaeLahuandasarklmladalam kehldupanseharl-harl,danmemlllklkemampuandasar klmlasebaaallandasandalammenaembanakan kompeLensl dl bldana kesehaLan. SLandarkompeLenslkompeLensldasarvanadl[abarkandlaLas merupakan dasar baal penaembanaan lsl buku. uenaan alur flklr vanaslsLemaLlkdlharapkanmampumemberlkanarahandalam pembela[aranunLukpencapalankompeLensldasardarlklmla kesehaLan vana dlLeLapkan.

Daftar Is|

koto penoontor...................................................................................i 4/ur fikir isi buku.................................................................................ii uoftor lsi ............................................................................................iii 8ob 1. kuono Linokup l/mu kimio ...........................................................1. llmu klmla ............................................................................................. 1 2. MaLerl dan wu[udnva ........................................................................... 1 3. SlfaL MaLerl ........................................................................................... 3 4. erubahan MaLerl ................................................................................. 4 3. Lneral menverLal erubahan klmla..................................................... 3 6. klaslflkasl MaLerl .................................................................................. 6 7. eran llmu klmla.................................................................................. 9 8anakuman........................................................................................ 11 u[l kompeLensl .................................................................................... 12 8ob 2. unsur don 5enyowo.................................................................... 2.1. unsur.............................................................................................. 14 2.1.1 nama unsur ....................................................................... 13 2.1.2. Lambana unsur ................................................................. 13 2.1.3. unsur dl alam .................................................................... 16 2.1.4. ALom ................................................................................. 18 2.1.3. lon ..................................................................................... 19 2.2. Senvawa ......................................................................................... 19 2.2.1. Senvawa dl alam ................................................................. 19 2.2.2. Molekul............................................................................... 22 2.2.3. komposlsl senvawa ............................................................ 23 2.2.4. 8umus klmla ....................................................................... 24 2.3. ersamaan reaksl ......................................................................... 26 2.3.1. enveLaraan reaksl ............................................................. 27 8anakuman .................................................................................... 29 u[l kompeLensl .............................................................................. 31 8ob.l. 4tom don Mo/eku/......................................................................3.1. ALom............................................................................................. 33 3.1.1. ALom dan lambana aLom .................................................... 33 3.1.2. erkembanaan Leorl aLom .................................................. 36 3.1.3. konflaurasl LlekLron ............................................................ 42 8anakuman ....................................................................................... 46 u[l kompeLensl ................................................................................ 30 8ob 4 1obe/ Periodik..............................................................................4.1. 1abel erlodlk ............................................................................... 32 4.1.1. SlfaL unsur merupakan funasl masa aLom .......................... 32 4.1.2. 1abel perlodlk pan[ana........................................................ 33 4.1.2.1!alur horlzonLal................................................................. 33 4.1.2.1!alur verLlkal ..................................................................... 32 4.2. Pubunaan Lable perlodlc denaan konflaurasl elekLron ............... 36 4.2.1. LlekLron valensl ................................................................... 36 4.2.2. !arl-[arl aLom ....................................................................... 36 4.2.3. Lneral lonlsasl ..................................................................... 37 JILID 1

4.2.4. AflnlLas elekLron .................................................................. 38 8anakuman .......................................................................................... 39 u[lkompeLensl ..................................................................................... 61 8ob 5 lkoton kimio................................................................................3.1. lkaLan klmla ..................................................................................... 62 3.1.1. lkaLan lon............................................................................ 63 3.1.2. lkaLan kovalen ..................................................................... 63 3.1.3. Plbrldlsasl dan benLuk molekul ........................................... 69 3.1.4. lnLeraksl aLom ..................................................................... 71 3.1.4.1. lkaLan Loaam ............................................................. 71 3.1.3. Cava Larlk menarlk anLar molekul...................................... 74 3.1.6. lkaLan Pldroaen ................................................................... 73 8anakuman .......................................................................................... 77 u[l kompeLensl .................................................................................... 80 8ob 5toikiometri.................................................................................6.1. 1aLa nama senvawa sederhana ...................................................... 81 6.1.1. enamaan senvawa blner ................................................... 81 6.1.2. enamaan senvawa lon....................................................... 83 6.1.3. enamaan senvawa Lerner ................................................. 84 6.2. Pukum uasar klmla ........................................................................ 83 6.2.1. Pukum kekekalan massa ..................................................... 83 6.2.2. Pukum perbandlnaan LeLap ................................................ 86 6.2.3. Pukum perbandlnaan beraanda ......................................... 87 6.2.4. Pukum perbandlnaan volume ............................................. 87 6.2.3. enemLuan volume aas pereaksl dan hasll reaksl .............. 88 6.3. ALomlc relaLlve (Ar) dan Molecule relaLlve (Mr) ............................ 90 6.4. konsep mol ..................................................................................... 91 6.3. Pubunaan persamaan reaksl dan mol zaL ...................................... 92 6.6. PlLunaan klmla ................................................................................ 92 6.7. erhlLunaan komposlsl zaL ............................................................. 93 8anakuman ..................................................................................... 97 u[l kompLensl ................................................................................. 99 8ob 7 keoksi kimio .................................................................................7.1. 8eaksl klmla................................................................................. 101 7.2. !enls reaksl klmla ......................................................................... 102 7.2.1. 8eaksl pembenLukan .................................................. 102 7.2.2. 8eaksl penauralan ...................................................... 102 7.2.3. 8eaksl penaendapan .................................................. 103 7.2.4. 8eaksl perLukaran ....................................................... 103 7.2.3. 8eaksl neLrallsasl ........................................................ 104 7.2.6. 8eaksl pembakaran .................................................... 104 7.3. 8eaksl oksldasl dan reduksl ......................................................... 104 7.4. 8llanaan oksldasl ......................................................................... 103 7.3. 8llanaan oksldasl pada senvawa lon ........................................... 106 7.6. MenveLarakan reaksl redoks....................................................... 107 7.6.1. Cara lon elekLron ........................................................ 108 7.6.2. Cara bllanaan oksldasl ................................................ 110 7.7. Sel elekLroklmla ........................................................................... 113

7.7.1. Sel volLa ...................................................................... 114 7.7.2. Sel LlekLrollsa ............................................................. 113 7.8. Pukum laradav ........................................................................... 117 7.9. Sel elekLroklmla komerslal .......................................................... 118 7.9.1. Sel volLa komerslal...................................................... 118 7.9.2. Sel elekLrollsa dalam lndusLrl ..................................... 119 7.10. korosl .......................................................................................... 120 8anakuman ................................................................................... 122 u[l kompeLensl............................................................................ 124 8ob 8Loruton.......................................................................................8.1. LaruLan ...................................................................................... 128 8.1.1. LaruLan elekLrollL dan elekLrollL .......................................... 129 8.1.2. uera[aL lonlsasl .................................................................... 129 8.2. konsenLrasl LaruLan ..................................................................... 131 8.2.1. ersen beraL ........................................................................ 131 8.2.2. ersen volume .................................................................... 132 8.2.3. lraksl mol ............................................................................ 132 8.2.4. MolallLas ............................................................................. 133 8.2.3. MolarlLas ............................................................................. 133 8.2.6. normallLas ........................................................................... 133 8.3. enaenceran ................................................................................ 134 8.4. SlfaL LaruLan ................................................................................. 133 8.4.1. Asam dan basa .................................................................... 133 8.4.2. embenLukan asam dan basa ............................................. 137 8.4.3. uera[aL keasaman dan kebasaan ........................................ 139 8.4.4. keseLlmbanaan alr .............................................................. 141 8.3. Caram .......................................................................................... 142 8.3.1. 8eaksl anLara asam denaan basa ........................................ 143 8.3.2. Asam denaan okslda basa ................................................... 143 8.3.3. 8asa denaan okslda asam ................................................... 143 8.3.4. Loaam denaan asam ........................................................... 144 8.3.3. 8eaksl meLaLesls ................................................................. 144 8.6. Pldrollsls Caram .......................................................................... 143 8.6.1. Caram vana berasal darl asam kuaL basa kuaL ................... 143 8.6.2. Caram vana berasal darl asam kuaL basa lemah ................ 146 8.6.3. Caram vana berasal darl asam lemah basa kuaL ................ 146 8.6.4. Caram vana berasal darl asam lemah basa lemah............ 147 8.7. LaruLan penvanaaa aLau buffer .................................................. 147 8.7.1. Caram denaan asam lemahnva .......................................... 148 8.7.2. Caram denaan basa lemahnva ........................................... 148 8anakuman ..................................................................................... 131 u[l kompeLensl baalan asam .......................................................... 133 u[l kompeLensl baalan aaram ........................................................ 137 8ob 9 kesetimbonoon kimio................................................................9.1. keseLlmbanaan ............................................................................. 139 9.1.1. SlsLem LerLuLup........................................................... 160 9.1.2. keseLlmbanaan dlnamls ............................................. 160 9.1.3. !enls reaksl keseLlmbanaan ........................................ 161 9.2. 1eLapan keseLlmbanaan ............................................................... 162 JILID 2

9.3. eraeseran keseLlmbanaan .......................................................... 164 9.3.1. enaaruh konsenLrasl ................................................. 164 9.3.2. enaaruh suhu ............................................................ 164 9.3.3. enaaruh volume dan Lekanan .................................. 163 9.3.4. kaLallsaLor................................................................... 166 9.4. ulsoslasl ........................................................................................ 167 9.3. Apllkasl keseLlmbanaan dalam lndusLrl ........................................ 167 9.6. keseLlmbanaan laruLan ................................................................. 168 8anakuman ..................................................................................... 170 u[l kompeLensl ............................................................................... 171 8ob 10 kecepoton reoksi don eneroi....................................................10.1. kecepaLan reaksl ..................................................................... 173 10.2. 1ahap reaksl ............................................................................ 177 10.3. 1lnakaL reaksl........................................................................... 178 10.4. lakLor-fakLor kecepaLan reaksl ............................................... 179 10.4.1. Luas permukaan ........................................................ 180 10.4.2. konsenLrasl ............................................................... 180 10.4.3. Suhu .......................................................................... 180 10.4.4. kaLallsaLor ................................................................. 181 8anakuman ............................................................................... 183 u[l kompeLensl .......................................................................... 184 10.3. Lneral.................................................................................... 187 10.3.1. 1ermoklmla ............................................................... 187 10.3.2. Pukum-hukum dalam Lermoklmla ........................... 188 10.3.3. P pembenLukan ...................................................... 190 10.3.4. P penauralan .......................................................... 190 10.3.3. P pembakaran ........................................................ 191 10.3.6. P pelaruLan ............................................................. 191 10.6. Lneral lkaLan ............................................................................ 192 10.7. kalor pembakaran berbaaal bahan bakar ............................... 193 10.7.1. komposlsl Mlnvak buml ............................................ 193 10.7.2. 8ahan bakar hasll penaolahan mlnvak buml ............ 194 10.7.3. kalor pembakaran bahan bakar................................ 193 10.8. 1ermodlnamlka ....................................................................... 196 10.8.1. Pukum kedua Lermodlnamlka .................................. 197 10.8.2. LnLropl ...................................................................... 197 10.8.3. Pukum keLlaa Lermodlnamlka .................................. 198 8anakuman ............................................................................... 200 u[l kompeLensl .......................................................................... 203

8ob 11 5ifot ko/iootif don ko/oid.........................................................11.1 SlfaL kollaaLlf LaruLan ................................................................ 206 11.1.1 enurunan 1ekanan uap [enuh ...................................... 206 11.1.2 !umlah parLlkel elekLrollL dan non elekLrollL .................. 208 11.1.3 kenalkan LlLlk dldlh ......................................................... 208 11.1.4 enurunan LlLlk beku ...................................................... 210 11.2 1ekanan CsmoLlk ...................................................................... 211 koookomoo ............................................................................... 212 ujl kompeteosl .......................................................................... 213 11.3 SlsLem ulspersl .......................................................................... 213

11.3.1 Macam-macam kolold ................................................... 213 11.3.2 embuaLan kolold .......................................................... 218 11.3.3 emlsahan kolold ........................................................... 219 8anakuman................................................................................ 220 u[l kompeLensl .......................................................................... 222 8ob 12 5enyowo nidrokorbon.............................................................12.1. kekhasan aLom karbon ............................................................. 224 12.2. Senvawa hldrokarbon ............................................................... 223 12.2.1 lsomer ............................................................................ 226 12.3. Alkana ...................................................................................... 227 12.3.1 enamaan alkana ........................................................... 228 12.4. Alkena ........................................................................................ 229 12.4.1 enamaan alkena ........................................................... 230 12.4.2. SLereolsomer alkena ..................................................... 230 12.3. Alkuna ........................................................................................ 234 12.3.1 1aLa nama alkuna ........................................................... 234 8anakuman............................................................................... 238 u[l kompeLensl .......................................................................... 240 12.6. Alkanon ...................................................................................... 244 12.6.1 1aLa namaalkanon ........................................................ 244 12.6.2. 8eberapa senvawa alkanon penLlna ............................. 244 12.6.3. SlfaL flslka alkanon ........................................................ 243 12.6.4. SlfaL klmla alkanon ........................................................ 243 12.7. Alkanal ....................................................................................... 243 12.7.1. 1aLa nama aldehld ......................................................... 246 12.7.2. embuaLan aldehld ....................................................... 246 12.7.3. 8eaksl-reaksl aldehld ..................................................... 247 12.7.3. emanfaaLan aldehld .................................................... 247 12.8. Alkanol ....................................................................................... 247 12.8.1. 1aLa nama alkohol ......................................................... 248 12.7.2. SlfaL-slfaL alkohol........................................................... 248 12.7.3. emanfaaLan alkohol .................................................... 249 12.9. Alkoksl Alkana ............................................................................ 230 12.9.1. 1aLa nama eLer .............................................................. 230 12.9.2. SlfaL-slfaL eLer ................................................................ 231 12.9.3. emanfaaLan eLer ......................................................... 231 12.10. Asam AlkanoaL ......................................................................... 231 12.10.1. 1aLa nama asam karboksllaL ....................................... 232 12.10.2. SlfaL-slfaL asam karboksllaL ......................................... 232 12.10.3. emanfaaLan asam karboksllaL ................................... 233 12.11. Alkll alkanoaL ........................................................................... 233 12.11.1. 1aLa nama esLer .......................................................... 234 12.11.2. SlfaL-slfaL esLer ............................................................ 234 12.11.3. emanfaaLan esLer ...................................................... 233 12.12. Alkll amlna ............................................................................... 233 12.12.1. 1aLa nama alkll amlna ................................................. 236 12.12.2. SlfaL-slfaL alkll amlna ................................................... 236 12.13. Slklo alkana .............................................................................. 239 12.13.1. 1aLa nama slklo alkana ................................................ 239 12.14. 8enzena ................................................................................... 260

12.14.1. 1aLa nama dan Lurunan benzena ................................ 260 12.14.2. SlfaL-slfaL benzena dan Lurunannva ............................ 261 12.14.3. emanfaaLan senvawa benzena ................................. 261 8anakuman............................................................................... 263 u[l kompoLensl .......................................................................... 266 8ob 1l Mokromo/eku/.........................................................................13.1. ollmer .................................................................................... 268 13.2. klaslflkasl pollmer ..................................................................... 269 13.2.1 ollmer Alam .................................................................. 269 13.2.2. ollmer slnLeLlk ............................................................. 269 13.3. Monomer ................................................................................ 270 13.4. ollmerlsasl ............................................................................... 270 13.4.1 ollmerlsasl adlsl ............................................................ 271 13.4.2. ollmerlsasl kondensasl ................................................ 271 13.3. 1aLa nama pollmer .................................................................... 272 13.6. SlfaL-slfaL pollmer ...................................................................... 273 13.7. ollmer dl sekellllna klLa ............................................................ 274 8anakuman............................................................................... 277 u[l kompeLensl .......................................................................... 279 8ob 14 8iomo/eku/ ................................................................................14.1. Makromolekul pada makhluk hldup ....................................... 281 14.2. Alr .............................................................................................. 281 14.3. karbohldraL ............................................................................... 283 14.3.1.Monosakarlda .............................................................. 283 14.3.2. Cllaosakarlda ................................................................. 287 14.3.3. ollsakarlda ................................................................... 289 14.4. roLeln ....................................................................................... 292 14.4.1 epLlda sebaaal ranLal proLeln ....................................... 293 14.3. Llplda ......................................................................................... 301 14.3.1 Asam lemak .................................................................... 301 14.3.2. rosLaalandln ................................................................ 303 14.3.3. Cllserol .......................................................................... 304 14.3.4. 1rlallserlda ..................................................................... 304 14.3.3. Wax ............................................................................... 303 14.3.6. Membran sel ................................................................. 303 14.3.7. Cllseroposfollplda ......................................................... 306 14.3.8. Sflnaollpld dan allkosflnaollpld ..................................... 306 14.3.9. 1erpena ......................................................................... 307 14.3.10. SLerolda ....................................................................... 307 14.6. Asam nukleaL ............................................................................. 309 14.6.1 nukleoslda ...................................................................... 310 14.6.2. nukleoLlda ..................................................................... 311 8anakuman............................................................................... 312 u[l kompeLensl .......................................................................... 313 8ob 15 Pemisohon kimio don ono/isis..................................................13.1. emlsahan ............................................................................... 319 13.1.1. enaavakan ................................................................... 319 13.1.2. lllLrasl ............................................................................ 320 JILID 3

13.1.3. SenLrlfuaasl ................................................................... 321 13.1.4. krlsLallsasl ...................................................................... 322 13.1.3. uesLllasl ......................................................................... 323 13.2. Anallsls kuanLlLaLlf..................................................................... 324 13.2.1. Sampllna ........................................................................ 324 13.2.2. Sedlaan sampel ............................................................. 324 13.2.3. enaukuran sampel ....................................................... 323 13.3. CravlmeLrl ................................................................................. 328 13.4. volumeLrl .................................................................................. 329 13.4.1. 1lLrasl asam basa ........................................................... 331 13.4.2. 1lLrasl redoks ................................................................. 332 13.4.3. 1lLrasl AraenLomeLrl ...................................................... 334 13.4.4. nlLrlmeLrl ....................................................................... 334 8anakuman............................................................................... 336 u[l kompeLensl .......................................................................... 338 uoftor Pustoko ................................................................................ 340 6/osorium....................................................................................... 342 Lompiron .............................................................................................1. kuncl !awaban ............................................................................. 336 2. 1abel erlodlk .............................................................................. 337 3. uafLar unsur ................................................................................ 338 4. konflaurasl LlekLron .................................................................... 339 5. Lneral lonlsasl kaLlon .................................................................. 360 6. 1eLapan lonlsasl Asam Lemah ..................................................... 361 7. 1eLapan lonlsasl 8asa Lemah ...................................................... 368 8. uaLa Pasll kall kelaruLan ............................................................. 369 9. oLenslal 8eduksl SLandar ........................................................... 373 10. LlLalpl embenLukan SLd. (Pf), (Cf) dan (S). ........................ 381 lndeks ............................................................................................ 386 LAMPIRAN. ALAMPIRAN. B LAMPIRAN. C Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 268 Bab 13. Makromolekul Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Menjelaskan system klasifikasidan kegunaan polimer Menjelaskan kegunaan polimer Mengklasifikasikan polimer Tujuan Pembelajaran 1.Siswa dapat mendefinisikan polimer 2.Siswa dapat mengklasifikasikan polimer 3.Siswa dapat menyebutkan jenis reaksi polimerisasi 4.Siswa dapat menyebutkan sifatsifat polimer sintetik 5.Siswa dapat menggunakan tata penamaan polimer sintetik 6.Siswa dapat menyebutkan manfaat polimer sintetik dalam kehidupan seharihari. 13.1. Polimer Dalamkehidupansehariharibanyakkitajumpai beranekaragamzatataubarangbukansebagai senyawasederhanamelainkansebagaimolekul besarataudenganberatmolekulberkisarseribu bahkanratusanribu.Halinidisebabkankarena senyawatersebuttersusundarimolekulmolekul kecilyangsalingbergabungmembentukstruktur yangsangatbesar,dansifatsifatnyaberbeda denganmolekulmolekulpenyusunnya.Molekul denganciricirisemacaminidisebutdengan makromolekul. Beberapasenyawamakromolekulyangmudahkita temukansepertikayuberupalignindanselulosa, bahan makanan seperti beras, tepung terigu berupa karbohidrat,daging,teluryangmengandungprotein,bahanpakaiansepertipolyester,peralatan yangterbuatdariplastikberupapolietilenateflon polivinilklorida dan polistirena, lihat Gambar 13.1. Polimeradalahmakromolekulyangbiasanya memilikibobotmolekultinggi,dibangundari pengulanganunitunitnya.Molekulsederhanayang membentukunitunitulanganinidinamakan monomer.Sedangkanreaksipembentukanpolimer dikenal dengan istilah polimerisasi. Gambar 13.1. Berbagai macam produk berupa senyawa polimer Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 269 Untuklebihjelasnyabagaimanamonomermembentuk sebuahpolimerdapatkitaperhatikanstrukturmolekul polimer pada Bagan 13.2. 13.2. KlasifikasiPolimer Banyakcarayangdiajukanolehkimiawandalam mengklasifikasikanpolimer,sepertiberdasarkanasalatau sumbernya,berdasarkanstrukturmolekulnyadanadapula yangdidasariatassifatpanasnya.Namundemikian pengklasifikasianyangpalingsederhanadansering dipergunakandidasariatasasalatausumbernya. Berdasarkanhalinidiketahuiduajenispolimeryaitu polimer alam dan polimer sintetik. 13.2.1. Polimer Alam Polimeralamadalahsenyawayangdihasilkandariproses metabolismemahlukhidup.Contohsederhanapolimer alamadalahkaretalam,pati,selulosadanprotein. Jumlahnyayangterbatasdansifatpolimeralamyang kurangstabil,mudahmenyerapair,tidakstabilkarena pemanasandansukardibentukmenyebabkan penggunaanyaamatterbatas.Pembahasanpolimeralam secara detil disajikan pada Bab 14. 13.2.2. Polimer sintetik Polimersintetik merupakanjenispolimeryangdihasilkan melaluisintesiskimia,produksiumumnyadilakukandalam skalabesaruntukkepentinganhidupmanusia.Bentuk polimersintetikyangdihasilkandapat berupaplastikdan seratbuatan. Plastikmerupakanpolimeryangmemiliki sifatmencairataumudahmengalirjikadipanaskan, sehinggamudahdibentukataudicetak.Beberapaproduk dariplastikmisalnyapipa,mainananakanak,dapatpula berbentuklembaransepertipembungkusmakananatau bahandanberupacairanpelapiscatmobil,pernis perhatikan Gambar 13.3.Polimer sintetik lainnya adalah polimer termoset, polimer ini dapatdileburpadatahaptertentuselanjutnyamenjadi kerasselamanya,dantidakdapatdicetakulang.Bakelit adalahcontohyangmudahkitatemukansebagaicasing pada peralatan elektronika, toilet, dan lainlain.Seratbuatanmerupakanprodukpolimerberupauntaian atausepertibenangyangdapatditenunataudijalin membentuk lembaranlembaran tipis dan panjang yang kuat danulet.Produkpolimerbentukinidapatdilihatpada Gambar 13.4. Bagan 13.2. sejumlah n monomer membentuk polimer Gambar 13.3. Produk polimer berupa plastik Gambar 13.4. Produk polimer berupa serat buatan Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 270 13.3. MonomerSepertitelahdibahassebelumnyamonomeradalahunit terkecilsebagaipenyusunpolimer.Penelitiandibidang monomersangatpesat,mengngatbanyaktantanganyang dihadapiolehmanusia,jikakitamenggaliterusmenerus barangtambang,tentunyaakanmerusaklingkungan,para ahlimencaripenggantibesi,sebagaipipa,tembagasebagai penghantarlistrik.Monomerpenggantitersebutmasih dipelajari,misalnyapolimeryangdapatmenghantarkan listrik seperti polianilin, polipirol dan lainnya.Beberapamonomeryangsudahbanyakdimanfaatkanoleh kitadantelahdikomersialisasikanseperti,etilen,kloro etilen, tetrafloro etilen, isobutilena dan stirena. PadaTable13.1disajikanbeberapamonomeryangsudah kita kenal beserta nama polimer dan unit terkecil penyusun polimernya. Tabel 13.1 Monomer, rumus molekul unit ulangannya dan nama polimer NoMonomerUnit ulanganNama polimer 1CH2 = CH2 CH2CH2 Polietilen 2CH2 = CHCl CH2CHCl Poli (vinil klorida) 3CF2 = CF2Politetraetilen/Teflon 4 Poliisobutilena 5 Polistirena 13.4. Polimerisasi Penggabunganmolekulmolekulkecilatau monomermenjadimolekulyangsangatbesar siberiistilahreaksipolimerisasi.Berdasarkan peristiwayangterjadiselamareaksi,maka polimerisasidibagimenjaditigajenisyaitu: polimerisasi adisi dan polimer kondensasi. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 271 Polimerisasi adisiPolimerisasiadisiterjadipadamonomermonomer yangsejenisdanmempunyaiikatantakjenuh (rangkap).Prosespolimerisasidiawalidengan pembukaanikatanrangkapdarisetiap monomernya,dilanjutkandenganpenggabungan monomermonomernyamembentukrantaiyang lebihpanjangdenganikatantunggal.Prosesini disederhanakan dalam Bagan 13.5. Polimeryangterbentukdarireaksipolimerisasi adisihanyamengandungsatumacammonomer saja,sehingga disebuthomopolimer,Struktur homopolimeradalahAAAAA,danA adalah monomer. Beberapasenyawayangmengikutipolareaksi adisi,sepertietilendalammembentukpolietilen, tetrafloroetilendalammembentukTeflondan polimer lainnya. Dalampolimerisasiadisidarisenyawapropilen akanterbentuktigajenisstrukturpolimerdidasari padakedudukanatauposisidarigugusalkilatau fenil.Isotaktikpropilenberbentukjikagugusmetil padaposisiyangsamadidalampolimertersebut. Untuk lebih mudahnya perhatikan Gambar 13.6. Jika gugus alkil/fenil memiliki kedudukan yang tidak samamisalnyacisdantrans,namunkedudukan tersebutberubahsecaraberaturan,makapolimer tersebutdikatakansebagaisindiotaktik,perhatikan Gambar 13.7, yang mengilustrasikan struktur ini. Jikagugusalkil/fenilyangberadapadarantai karbonnyaberposisisecararandom,makapolimer inidisebutdenganpolimerataktik.Perhatikan struktur ataktik pada Gambar 13.8. 13.4.2. Polimerisasi Kondensasi Padapolimerisasikondensasipenggabungan monomer membentuk polimer dengan melepaskan molekul kecil seperti air (H2O) atau ammonia (NH3). Untukmempermudahilustrasidarireaksi polimerisasikondensasidapatkitaamatipada persamaan reaksi dibawah ini :

Bagan 13.5. Contoh polimerisasi adisi dari senyawa propilen Gambar 13. 6. Struktur isotaktik propilen dimana kedukan metil adalah samaGambar 13.7. Struktur sindiotaktik propilen dengan gugus metil yang berseberangan namun berubah secara teratur Gambar 13.8. Struktur ataktik propilen dengan gugus metil yang berposisi random atau acak Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 272 Padapolimerisasikondensasi,banyakmonomer pembentukpolimerlebihdarisatujenisatau terbentukdaribermacammacammonomer, sehingga disebutkopolimer.Strukturumum kopolimer adalahA B A B A B A B . Pembentukanpolimersemacaminiditunjukan pada Bagan 13.9, pada pembuatan karet sintetik. 13.4. Tata Nama PolimerBegitubesarmolekulmolekulpenyusunpolimer dan tidak hanya dari satu jenis polimer saja, namun dapatpulaterdiridaribeberapaunitpolimer sepertiyangsudahkitabahassebelumnya. Penamaanpolimerdidasariolehatasnama monomernyabaikdarinamasumberataupun namaumum,yangkeduadidasariatastaktisitas dan isomernya. Untuknamapolimeryangdidasariatasnama monomernyaadalahpolimeryangdisusunoleh satukatamonomer.Penamaandilakukandengan memberikanawalkatapolipadanama monomernya.Misalnyauntukpolimerdengan monomerstirena,makanamapolimertersebut adalahpolistirena.Untukcontohlainnya perhatikan Tabel 13.2.Penamaanberubahjikanamamonomerlebihdari satukataataudidahuluisebuahhurufatauangka. Penamaandilakukandenganmeletakkannama monomer didalam kurung dan diawali dengan kata poli,sebagaicontoh,jikamonomernyaadalah asamakrilat,makapenamaanpolimermenjadipoli(asamakrilat).Untukcontohyanglain perhatikan Tabel 13.3. Penamaanberdasarkantaktisitas,diawalidengan hurufiuntukisotaktikatauhurufsuntuk sindiotaktik.Sebagaicontohkitatuliskannama senyawa ipolistiren, maka hal ini mengindikasikan Bagan 13.9. Contoh kopolimer untuk senyawa stirena dengan butadiena Tabel 13.2. Nama polimer yang didasari atas nama monomernya MonomerPolimer etilenPolietilen propilenPolipropilen stirenPolistiren tetrafluoroetilena Poli tetrafluoroetilena Tabel 13.3. Nama polimer yang jumlah kata monomernya lebih dari satu kata MonomerPolimer Asam akrilatPoli(asam akrilat) metil stiren Poli(metil stiren)1pentenaPoli(1pentena) metil metakrilatPoli(metil metakrilat) Kimia Kesehatabahwa, dimana sama.PenamaageometriawalancangkaunmudahmberdasarkbutadienSelainamerekomdiambildadalah : xPeng(CRUxSub berdmenxSubskanaxNamdiawUntuk penamaa13.5.SPerbedaasintetikadidegradasintetik sSifatsifatstruktur gayaantsilang antPertambadengan monomemeningkapolimer. berantai banyakcjugamencontohuGambar 1 an, Direktorat Pempolimerdiskedudukan nberdasarknyaditunjcisatautranntukposisismemahaminkanisomea). aturanpenmendasikan daristruktugidentifikasiaU) unitCRdasarkanikaurun dari kistituensubstan maCRUdilwali dengan plebihmudan seperti didifat-sifat Panutamadaadalah,mudasiataudiroulit diuraikatpolimersipolimernyatarmolekutar rantai poahan panjanmeningkatr.Hal atnyakekuaGambar1panjang danabang,kekunyebabkantntukpolime13.11. mbinaan Sekolah susunoleh atauposirkanisomejukkandengnssertadenebelumkatanya,kitaamrseperti namaandiapenamaanurunitdasaanunitsRUditetapatandandri ke kanantituen diberetakkandapoli. dahnyapedalam TabelPolimer aripolimer dahtidaknyombakolehn oleh mikrontetiksangaseperti;pul,percabanolimer. ng rantai utatnyagaya iniyangatandant13.10,contn linier. PoliuatannyametitiklelehnyaerbercabangMenengah Kejurmonomer sigugusferstrukturaganmenggunganmenyeapoli.Untumbilcontohtrans1,4patasIUPACnpolimer ar.Aturantestrukturaltpkanpriorditulispriori nomor daralamkurungerhatikancl 13.4. alamdanPyasebuahpmikroba.Poorganisma.atditentukapanjangnya ngan,dan ama polimerantarmgmenyebtitiklelehsohpolimermer yang menurundan asemakinrgditunjukkaruan 2007 stiren fenilnya aldan unakan ebutkan uklebih nama oli(1,3Cjuga yang ersebut terkecil ritasnya ritasnya i kiri ke g,dan contoh Polimer polimer Polimer . anoleh rantai; ikatan diikuti molekul babkan sebuah ryang memiliki halini endah, anoleh TPTabel 13.4. NNama SumPolietilenPolitetrafluoroePolistirenaPoli(asam akrGambar 1memGambar Nama polimeIUPAC mberNnetilena Polia Porilat)kar 3.10. Polimeiliki rantai li r 13.11. Cont27er rekomendNama IUPACPoli(metilena)(difluorometileoli(1feniletilenPoli(1rboksilatoetilener polietilen nier dan pantoh polimer memiliki ca 73 dasi C ena)na)na) yang njang yang bang Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 274 Beberapapolimermemilikiikatansilangantar rantai, hal ini akan membuat polimer yang bersifat kakudanmembentukbahanyangkeras.Makin banyakikatan.silangmakinkakupolimeryang dihasilkandanpolimerakansemakinmudah patah. Jenispolimeryangmemilikiikatansilang ini merupakanplastiktermoseting.Jenisplastikini hanya dapat dipanaskan satu kali yaitu hanya pada saatpembuatannya.Jikaplastikinipecahatau rusaktidakdapatdisambungkembali.Pemanasan selanjutnyamenyebabkanrusaknyaatau terbongkarnyaikatansilangantarrantaipolimer, sehinggasusunanmolekulpolimerberubahatau rusak.Contohuntukplastiktermosetingadalah polimerbakelityangmemilikiikatansilangantar rantai polimernya (Gambar 13.12). Plastikjenisyanglainmemilikisifatsebagai termoplastik,yaituplastikyangdapatdipanaskan secaraberulangulang.Sifatinidisebabkankarena tidak adanya ikatan silang antar rantai polimernya. Jikapolimerinirusakataupecah,kitadapat menyambungnyakembalidengancara dipanaskan,contohpolimertermoplastikadalah polietilen. 13.6. Polimer disekeling kita Penggunaanpolimerdalamkehidupanseharihari sudahmenjadibagianhidupkitadanjarangkita perhatikan. Beberapa polimer tersebut adalah : PolietilenaKitalebihseringmenyebutnyadenganplastik. Polimerinidibentukdarireaksiadisimonomermonomeretilena.Adaduamacampolietilena, yaituyangmemilikidensitas(kerapatan)rendah danpolietilenayangmemilikidensitastinggi. Perbedaandarikeduapolimeriniadalahcara pembuatannya dan agak berbeda sifat fisikanya.Secaraumumsifatpolietilenaadalahsebagaizat yangtidakberbau,tidakberwarnadantidak beracun.Untukpolietilendengandensitasrendah biasanyadipergunakanuntuklembarantipis pembungkusmakanan,kantungkantungplastik, jas hujan, lihat Gambar 13.13. Gambar 13.12. Polimer Bakelit yang memiliki ikatan silang antar rantai polimernya Gambar 13.13. Berbagai produk yang menggunakan bahan polimer polietilen dengan densitas rendah Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 275 Sedangkanuntukpolietilenyangmemilikidensitas tinggi, polimernya lebih keras, namun masih mudah untuk dibentuk sehingga banyak dipakai sebagai alat dapurmisalember,panci,jugauntukpelapiskawat dan kabel. Polipropilena,Polimerinimiripdenganpolietilen,Monomer pembentuknyaadalahpropilena(CH3CH=CH2), berbedadalamjumlahatomCdenganetilen. Polipropilenalebihkuatdanlebihtahandari polietilena,sehinggabanyakdipakaiuntuk membuatkarung,talidansebagainya.Karenalebih kuat,botolbotoldaripolipropilenadapatdibuat lebihtipisdaripadapolietilena.Botolminuman adalahsalahsatucontohpolimerpropilenayang banyak dipergunakan, lihat Gambar 13.14. Teflon NamaTeflonmerupakannamadagang,nama ilmiahnyaadalahpolitetrafluoroetilenadan disingkatdenganPTFE.Polimerdihasilkandari prosespolimerisasiadisisenyawaturunanetilen yaitutetrafluoroetilena(CF2=CF2).Teflonsangat tahan terhadap bahan kimia, panas dan sangat licin. Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang than panassepertitangkidipabrikkimia,pelapispanci dankualiantilengketdidapursertapelapisdasar seterika. Lihat Gambar 13.15.Polivinil klorida(PVC) Polimerinimerupakanpolimeryangdibentukoleh monomerkloroetilen(CH2=CHCl).Polimerini memilikisifatyanglebihkuatdibandingkandengan etilen,tahanpanasatautidakmudahterbakar. Berdasarkansifatinilahmaka,polivinilklorida banyakdipergunakanuntukuntukmembuatpipa, selang keras, lapisan lantai, piringan hitam, dan lainlain. BakelitPolimerbakelitmerupakanplastiktermoseting, polimerinidihasilkandarisuatukopolimer kondensasiantarametanaldanfenol.Bakelitsudah banyakdibahaspadaplastiktermoseting.Polimer ini banyak digunakan untuk peralatan listrik, sebagai kotak isolator, dan dudukan lampu Gambar 13.14. Contoh penggunaan propilena pada produk yang sering kita jumpai Gambar 13.15. Kuali dan panci anti lengket yang dilapisi oleh teflon Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 276 Polimer Akrilat AdaduajenispolimerAkrilatyangbanyak dipergunakandalamkehidupanseharihariyaitu polimetil metakrilat dan serat akrilat atau orlon. Polmetilmetakrilat(PMMA)merupakansenyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisisenyawametilmetakrilat.Senyawainijuga dikenaldengannamadagangflexiglass(gelasyang fleksibel).PMMAberupaplastikbening,kerasdan kuat,namunringandanfleksibel.Pemanfaatannya sebagaibahanpencampurgelasdanpencampur logam,danyangpalingmudahkitaamatiadalah digunakanuntuklampubelakangmobilataupun kaca jendela pesawat terbang. Polimerisasidariasamakrilat(asam2propenoat) atauturunannyamenghasilkanseratakrilatseperti orlon,seratinimenyrupaiwol,sehingga dipergunakanuntukjamper,kaoskaki,karpetdam lainlain.LihatGambar13.16.Seratsutradidapat dariulatsutrasebagaibahanyangmengkilatdan halussertalembut.Polimersintetikdarisutra adalahseratsintetiknylon66dannylon6,walapun hasilnya tidak sebaik sutra namun sudah mendekati. Polimer ini merupakan poliimida, cocok untuk tekstil halus ,misalnya untuk pakaian dan pakaian dalam. PoliesterPoliestermerupakanpolimeryangdisusunoleh monomer ester. Penggunaan dari polimer ini adalah penggantibahanpakaianyangberasaldarikapas. ProdukyangdikenaladalahDacrondantetoron namadagangsebagaiserattekstil.Polimerinijuga dapatdikembangkanlagidandipergunakansebagai pita perekam magnetic dengan nama dagang mylar. Karet sintetikKeterbatasansumberdayakaretdansifatnyayang perluditingkatkanmakaditelitidandidapatkan karetsintetik.Karetsintetikmerupakankopolimer yang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena disingkat dengan SBR.Rantaipolimersenyawainidapatberikatan membentukikatansilangdenganatombelerang (sulfide)melaluiprosesvulkanisasi,sehinggakaret sintetikmemilikisifatkerasdankuat.Cocokuntuk ban mobil (Gambar 13.17). Gambar 13.16. Serat dan jamper merupakan produk dari polimer akrilat Gambar 13.17. Karet sintetik dan vulkanisasi untuk ban kendaraan bermotor Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 277 RANGKUMAN 1.Polimeradalahmakromolekulyangbiasanyamemiliki bobotmolekultinggi,dibangundaripengulanganunitunitnya. 2.Pengklasifikasianyangpalingsederhanadansering dipergunakandidasariatasasalatausumbernya,yaitu polimer alam dan polimer sintetik. 3.Polimersintetik merupakanjenispolimeryangdihasilkan melalui sintesis kimia. 4.Polimeralamadalahsenyawayangdihasilkandariproses metabolisme mahluk hidup. 5.Monomer adalah unit terkecil sebagai penyusun polimer. 6.Penggabunganmolekulmolekulkecilataumonomer menjadimolekulyangsangatbesarsiberiistilahreaksi polimerisasi. 7.Penamaanpolimerdidasariolehatasnamamonomernya baikdarinamasumberataupunnamaumum,yangkedua didasari atas taktisitas dan isomernya. 8.Isotaktikpropilenberbentukjikagugusmetilpadaposisi yang sama didalam polimer. 9.Sindiotaktik adalah polimer yang kedudukan atau posisi dari gugusalkil/fenilkedudukantidaksamanamunberubah secara beraturan.10. Polimerataktikadalahpolimeryangposisidarigugus alkil/fenil pada rantai karbonnya random. 11. PerbedaanutamadaripolimeralamdanPolimersintetik adalah,mudahtidaknyasebuahpolimerdidegradasiatau dirombak oleh mikroba. 12. Sifatsifatpolimersintetiksangatditentukanolehstruktur polimernya seperti; panjangnya rantai; gaya antar molekul, percabangan, dan ikatan silang antar rantai polimer. 13. Polimeryangmemilikiikatansilangantarrantaiakan memilikisifatkakudanmembentukbahanyangkerasdan dikenal dengan termoseting 14. Plastiktermoplasadalahplastikyangdapatdipanaskan secara berulangulang. 15. Adaduamacampolietilena,yaituyangmemilikidensitas (kerapatan)rendahdanpolietilenayangmemilikidensitas tinggi. 16. Polipropilenainimiripdenganpolietilen,monomer pembentuknyaadalahpropilena(CH3CH=CH2),berbeda dalam jumlah atom C dengan etilen. 17. PTFEadalahdihasilkandariprosespolimerisasiadisi senyawa turunan etilen yaitu tetrafluoroetilena (CF2 = CF2), polimer ini disebut juga dengan teflon. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 278 18. Polimerinimerupakanpolimeryangdibentukoleh monomerkloroetilen(CH2=CHCl)danpolimerinimemiliki sifat yang lebih kuat dibandingkan dengan etilen. 19. Polimerbakelitmerupakanplastiktermoseting,polimerini dihasilkandarisuatukopolimerkondensasi antarametanal dan fenol. 20. AdaduajenispolimerAkrilatyangbanyakdipergunakan dalamkehidupanseharihariyaitupolimetilmetakrilatdan serat akrilat atau orlon. 21. Polmetilmetakrilat(PMMA)merupakansenyawa homopolimeryangdibentukdarireaksipolimerisasiadisi senyawa metil metakrilat. 22. Polimer sintetik dari sutra adalah serat sintetik nylon 66 dan nylon6,walapunhasilnyatidaksebaiksutranamunsudah mendekati, polimer ini merupakan polimer dari poliimida. 23. Poliestermerupakanpolimeryangdisusunolehmonomer ester. Penggunaan dari polimer ini adalah pengganti bahan pakaian yang berasal dari kapas.24. Karetsintetikmerupakankopolimeryangterbentukdari duamonomeryaitustirenadan1,3butadienadisingkat dengan SBR. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 279 Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar 1.Makromolekulyangmemilikibobotmolekultinggi,dan dibangun dari pengulangan unitunitnya disebut dengan A.Karbohidrat B.Polietilen C.Polipropilen D.Polimer 2.Jikapolimerdibentukdarimononomertetrafloroetilen melaluireaksididalamlaboratorium,makapolimerdapat digolongkan sebagai A.Polimer laboratorium B.Polimer sintetik C.Polemer alam D.Benar semua 3.Contoh dibawah ini adalah polimer sintetik, kecuali A.Nylon 66 B.Teflon C.Karet stirena butadiene D.Protein 4.Poli(metilmetakrilat)adalahpolimeryangdisusunoleh monomer A.Metakrilat B.Metil metakrilat C.Asam metakrilat D.Akrilon 5.Darisenyawadibawahiniyangmungkinmembentukpolimer isotaktik adalahA.Polietilen B.Teflon C.Polipropilen D.Bakelit 6.Polimer ataktik memiliki ciri dimana gugus alkil atau fenil pada rantai utamanya berposisi .. A.Sama B.Beraturan C.Random D.Tidak sama namun beraturan 7.PerbedaanutamadaripolimeralamdanPolimersintetik adalah,mudahtidaknyasebuahpolimerdidegradasiatau dirombak oleh mikroba dan sering diistilahkan dengan A.Biomolekul B.Biodegradabel C.Biodiesel D.Biogas UJI KOMPETENSI Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 280 8.Sifatsifatpolimersintetiksangatdipengaruhiolehbeberapa factor kecuali : A.panjangnya rantai B.gaya antar molekul C.ikatan silang antar rantai polimer D.Titik leleh 9.Bakelitmerupakantermoseting,yangmemilikisifatkakudan keras. Hasl ini disebabkan oleh A.panjangnya rantai B.gaya antar molekul C.ikatan silang antar rantai polimer D.Titik leleh 10.Polimer akrilat yang berbentuk serat ditunjukkan oleh A.Polimetilmetakrilat B.Orlon C.Dakron D.Tetoron 11.Polimersintetikdarisutraadalahseratsintetiknylon66dan nylon 6,polimer ini merupakan polimer dari poliimida. A.Poliimina B.Poliimida C.Poiligita D.Polimata 12.Karetsintetikmerupakankopolimeryangterbentukdaridua monomer yaitu stirena dengan. A.1pentena B.2 butena C.1,3 butadiena D.1,3 pentadiena Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 281 Bab 14. Biomolekul Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Menjelaskan system klasifikasidan kegunaan polimer Menjelaskan kegunaan polimer Mengklasifikasikan polimer Tujuan Pembelajaran 1.Siswa dapat mendefinisikan polimer alam 2.Siswa dapat menyebutkan definisi karbohidrat 3.Siswa dapat mendefinisikan monomer untuk karbohidrat 4.Siswa dapat mendefinisikan protein 5.Siswa dapat mengidentifikasi ikatan peptida pada rantai protein 6.Siswa dapat menyebutkan protein berdasarkan struktur molekulnya 7.Siswa dapat mendefinisikan lipida 8.Siswa dapat mengidentifikasi senyawa asam lemak 9.Siswa dapat membedakan asam lemak jenuh dan tidak jenuh 10.Siswa mengenal senyawa isoprena sebagai monomer terpena 11.Siswa dapat mengidentifikasi molekul penyusun asam nukleat 12.Siswa dapat mendefinisikan nukleosida 13.Siswa dapat mendefinisakan nukleotida 14.1. Makromolekul pada makhluk hidup Makromolekulataumolekulbesarmemilikiberat molekulberkisarseribubahkanratusanribu.Molekul inidisusunmolekulmolekulkecilyangsaling bergabung membentuk struktur yang sangat besar, dan sifatsifatnyaberbedadenganmolekulmolekul penyusunnya.Banyaksenyawayangdihasilkandari prosesmetabolismemahlukhidup,berupa makromolekulbaikyangberbentukpolimerataupun molekulbesaryangmemilikistrukturmolekulyang kompleks. Molekul yang terdapat dalam makhluk hidup seringa juga disebut dengan Biomolekul. Biomolekulmerupakansenyawayangtersusundari atomkarbon,oksigen,hidrogen,nitrogen,sulfurdan posfor.Unitterkecildariorganismehidupadalahsel dimanadidalamnyaterdapatbiomolekulseperti:air, karbohidrat,protein,lipidadanasamnukleatserta deoksiribosadanribosaasamnukleat.Dalambabini materi tersebut menjadi topik pembahasan kita. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 282 14.2. Air Air merupakan senyawa yang paling melimpah di muka bumimemilikirumuskimiaH2O.Sebuahmolekulair tersusunatasduaatomhidrogenyangterikatsecara kovalenpadasatuatomoksigen,perhatikanGambar 14.1. Airbersifattidakberwarna,tidakberasadantidak berbaupadakondisistandaryaitu1atmdan0C.Air merupakansuatupelarutyangpenting,yangmemiliki kemampuanuntukmelarutkanbanyakzatkimia lainnya,sepertigaramgaram,gula,asam,beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Airmerupakanmolekulyangspesifik,untukmolekul yangsejenisatauatomdisekitaratomoksigen,seperti nitrogen, flor, dan Posfor, sulfur dan klor, jika berikatan denganhidrogenmembentuksenyawadalambentuk gas. Hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk air dalamfasacair,karenaoksigenlebihbersifat elektronegatifdaripadaelemenelemenlaintersebut (kecuali flor).Atomoksigenmenarikelektronelektronikatanjauh lebihkuatdaripadayangdilakukanolehatom hidrogen,sehinggakeduaatomhidrogenbermuatan parsialpositif(+) danatomoksigenbermuatanparsial negatif().Adanyamuatanpadatiaptiapatom tersebutmembuatmolekulairmemilikimomendipol. Prosesterjadinyadipoldalammolekulairditunjukan pada Gambar 14.2.Gaya tarikmenarik listrik antar molekul air ditimbulkan oleh dipol,halmembuat masingmasingmolekul saling berdekatan,dansulituntukdipisahkan.Gayatarikmenarikinidisebutsebagaiikatanhidrogen.Dalamilmufisikagayatarikantarmolekulsejenis dikatakansebagaikohesi.Sedangkanadhesigayatarik menarik antar molekul yang berbeda jenisnya. Adanya kohesi juga menyebabkan tegangan permukaan aircukupbesar.Halinidapatdiamatijikakita meneteskanairpadapermukaanyangtakdapat terbasahiatauterlarutkan,makaairtersebutakan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Hal yang sama juga bisa kita amati bagaimana air di atas daun talas.Padakasuslainterjadigayaadhesiyangsamakuatnya dengan gaya kohesinya. Gambar 14.1. Molekul air dengan orientasi ruang dan sudut ikatannya Gambar 14.2. Momen dipol dan ikatan hidrogen pada molekul air Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 283 Halinidapatkitaamati,jikakitaletakkanairpada permukaangelasyangamatbersihataubepermukaan amathalusairdapatmembentuksuatulapisantipis(thin film). Dalam selsel biologi dan organelorganel, air bersentuhan denganmembrandanpermukaanproteinyangbersifat hidrofilik;yaitu,permukaanpermukaanyangmemiliki ketertarikankuatterhadapair.Airjugaberperandalam pembentukanikatankhususnyapadamolekulmolekul polimer. Denganadanyasifatpolaritasdanmudahterionisasi,air dapatberinteraksidanmelarutkanbanyaksenyawakimia sehinggaairseringdikatakansebagaipelarutuniversal. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh kemampuan suatuzatuntukmenandingikekuatangayatarikmenarik listrik(gayaintermolekuldipoldipol)antaramolekulmolekulair.Jikasuatuzattidakmampumenandingigaya tarikmenarikantarmolekulair,makamolekulmolekul tersebut tidak larut dalam air dan tetap sebagai endapan. Airberadadalamkesetimbangandinamisantarafasecair danpadatdibawahtekanandantemperaturstandar.Air terionisasimenghasilkansebuahionhidrogen(H+)dan sebuahionhidroksida(OH),sepertipersamaanreaksidi bawah ini. H2O H++OH Untukinteraksiduamolekulairdituliskandalam persamaan:H2O + H2O H3O++OH Sedangkanprosesmelarutkandenganmenggunakanair sebagai pelarut persamaan dituliskan : NH3 + H2O NH4++OH 14.3. Karbohidrat Karbohidratmerupakanmolekulyangbanyakterdapatdi alam.Pembentukankarbohidratmelaluiproses fotosintesis dan merupakan sumber energi hayati dari hasil konversienergimataharikedalambentukenergikimia.Karbohidratselainsebagaisumberutamaenergi organismehidup,jugamerupakansumberkarbonuntuk sintesis biomolekul dan sebagai bentuk energi polimerik. Karbohidratberasaldarihidratsuatukarbondengan rumusempirisCx(H2O)y,merupakanpolihidroksialdehid(C=O)polihidroksiketon(CC=O(COH)danturunannya lihat Gambar 14.3. Gambar 14.3. Karbohidrat dan Giugus fungsional yang ada dalam karbohidrat Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 284 Karbohidratyangdibangunolehpolihdroksidangugus aldehid disebut dengan aldosa, sedangkan yang disusun olehpolihidroksidangugusketondikenaldengan ketosa. Molekulkarbohidratyangpalingsederhanaadalah polihidroksialdehidadanpolihidroksiketonyang mempunyaitigahinggaenamatomkarbon. AtomC memilikikerangkatetrahedralyangmembentuksudut 105,9q,menyebabkanmolekulkarbohidratcukupsulit berbentukrantailurus.Berdasarkankerangka tetrahedralinilah,molekulpolihidroksiinilebihstabil dalam struktur siklik perhatikan Bagan 14.4.Karbohidratsederhanadibangunoleh5(lima)atomC disebutdenganpentosa.Sedangkanyangdibangun oleh 6 (enam) atom C dikenal dengan heksosa. SelaindibentukolehsejumlahatomCyang mengandungguguspolihidroksi,strukturnya karbohidratsemakinkompleksdenganadanyaatom karbonasimetri,yaituatomkarbonyangmengikat empatatomataumolekulyangberbedapadastruktur tetrahedralnya.KehadiranCasimetrimenyebabkan molekulkarbohidratbersifatoptikaktif,yaitumampu memutar bidang cahaya terpolarisasi. Pada karbohidrat jugadijumpaikeisomeranoptik,molekulmolekulyang komposisinyaidentiktetapiberbedaorientasinya dalam ruang dan keaktifanoptiknya.Karbohidratyangpalingsederhanaditemukandialam mengandungtigaatomCdisebuttriosa.Jikadengan gugusaldehidadinamakanaldotriosa(HOCH2CHOHCHO)dandandengangugusketondisebutdengan ketotriosa (HOCH2COCH2OH). Karbohidratdapatberupamonosakaridaataugula sederhanaatauberupagabungandarimonosakarida yangdapatmembentukpolisakaridadenganbeberapa unitsampaibeberaparibuunitmonosakarida.Atas dasarjumlahrantaimonomernyamakakarbohidrat dapatdigolongkanmenjaditigayaitumonosakarida, Oligosakaridadanpolisakarida,lihatGambar14.5. Sebagaisumberenergiutamabagitubuhmanusia, karbohidratmenyediakanenergisebesar4kaloriatau 17 kilojoule pergramnya. Bagan 14.4. Rantai lurus dan bentuk siklik dari karbohidrat Gambar 14.5. Klasifikasi karbohidrat Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 285 Pemecahankarbohidratmenghasilkanmonodan disakarida, terutama glukosa. Melalui proses glikolisis, glukosasegeraterlibatdalamproduksiadenosintri phospat (ATP), pembawa energi sel.14.3.1. Monosakarida Monosakaridamerupakansakaridasederhanayang tidakdapatdihidrolisismenjadisatuanterkecil walaupundalamsuasanayanglunaksekalipun. Monosakaridapalingsederhanaadalahgliseraldehid ataualdotriosadanisomerinyaadalah dihidroksiasetonatauketotriosaperhatikanBagan 14.6. Kedua senyawa tersebut merupakan suatu triosa karenamengandungtigaatomkarbon.Jadisuatu monosakarida,tidakhanyadapatdibedakan berdasarkangugusgugusfungsionalnyamelainkan juga dari jumlah atom karbonnya. Monosakaridayangpalingbanyakditemukandalam tubuh organisme adalah monosakarida yang dibangun dengan6(enam)atomCyangdikenalsebagai Glukosa.Padamolekuliniterdapatlimagugus hidroksildansatugugusaldehidyangterikatpada atomkarbon.Glukosamemilikiduaisomeryaitu manosadanGalaktosa,perbedaanantaraGlukosa denganManosaterletakpadagugushidroksipada atomCnomor2.Demikianpulahalnyaperbedaan antaraGlukosadanGalaktosaterletakpadagugus hidroksinya,gugusOHdisebelahkananuntuk galaktosasedangkanglukosaterletakdisebelahkiri, untuk lebih jelasnya perhatikan Bagan 14.7. GlukosadenganrumusmolekulC6H12O6,adalah monosakaridayangmengandungenamatomkarbon. Glukosamerupakanpolihidroksialdehida(memiliki gugusCHO).Limakarbondansatuoksigennya membentuksiklikyangdisebut"cincinpiranosa", bentuksiklikinipalingstabiluntukaldosaberatom karbon enam. GlukosadenganrumusmolekulC6H12O6,adalah monosakaridayangmengandungenamatomkarbon. Glukosamerupakanpolihidroksialdehida(memiliki gugusCHO).Limakarbondansatuoksigennya membentuksiklikyangdisebut"cincinpiranosa", bentuksiklikinipalingstabiluntukaldosaberatom karbon enam. Bagan 14.6. Monosakarida sederhana aldotriosa dan ketotriosa Bagan14.7. Rumus bangun senyawaDGlukosa, DManosa dan DGalaktosa Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 286 Dalamcincinpiranosa,atomkarbonmengikatgugus sampinghidroksildanhidrogenkecualiuntukatomC no.5,yangterikatpadagugusCH2OHsebagaiatom karbonnomor6.Strukturcincininiberadadalam kesetimbanganpadapH7,strukturDGlukosadalam bentukcincinpiranosaditunjukanpadaGambar14.8. Selainmemilikiisomer,Glukosajugamemiliki enansiomer yaitu isomer cerminterhadap dirinya yaitu DglukosadanLglukosa.Namunkenyataannyayang ditemukanpada organisme,hanya yangdalambentuk Disomer. Dalam bentuk rantai lurus kita dapat dengan mudahmembedakanBentukDatauLkonformasi isomerpadakarbonnomor5ataupadaatomC asimetris.NotasiDberasaldarikataDextroberarti kanan,dannotasiLberartilevoataukiri,sebagai penanda digunakan gugus hidroksilnya. Sedangkanpadacincinpiranosajugamemilikidua bentuk yang khas, yaitu posisi dari gugus hidroksil pada atomkarbonpertama.Jikagugushidroksilberposisidi bawahhidrogennya,makadisebutdenganbentuk (alfa).Demikianpulasebaliknyajikagugushidroksilnya berposisi di atas hidrogennya, disebut dengan bentuk (beta),perhatikanGambar14.9danGambar14.10. Glukosadidalamairakanmembentukkeseimbangan dalamduabentuk,yaitubentukDGlukosadanDGlukosa,dengankomposisi36:64.Proses perubahandariDGlukosakeDGlukosaatau sebaliknya disebut dengan disebut mutarotasi.Glukosamerupakansumbertenagautamabagi makhlukhidup.Glukosadiserapkedalamperedaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudianlangsungmenjadibahanbakarselotak, sedangkanyanglainnyamenujuhatidanotot,yang menyimpannya sebagai glikogen. Glikogenmerupakansumberenergicadanganyang akandikonversikembalimenjadiglukosapadasaat dibutuhkankembali.Perombakankarbohidratyang menghasilkanbentuklainselainglukosaseperti: fruktosadangalaktosa,akandiangkutkehati,dandikonversiataudiubahmenjadiglukosa.Fruktosa merupakanmonosakaridayangmemilikienamatom karbonmerupakanisomerdariglukosa,namun memilikigugusaldehid.Fruktosaterasalebihmanis dariglukosadanbanyakterdapatdalambuahbuahan. Untuk membedakan struktur molekul glukosa dengan Gambar 14.8. Bentuk cincin piranosa senyawa DGlukosa Gambar 14.9. DGlukosa Gambar 14.10. DGlukosa Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 287 fruktosa, dapat mencermatiBagan 14.11. Glukosajugamemilikikeunggulanyaitutidakmudah bereaksisecaranonspesifikdengangugusamino suatuproteindengancaramereduksinya.Reaksiini dikenaldenganglikosilasiyangdapatmerusakfungsi berbagaienzim.Halinidisebabkankarenaglukosa beradadalambentukisomersiklikyangkurang reaktif.Beberapadampakglikosilasiproteinadalah komplikasiakutsepertidiabetes,gagalginjal,dan kerusakan saraf periferal. 14.3.2. Oligosakarida Oligosakaridamerupakangabungandarimolekulmolekul monosakarida yang jumlahnya antara 2 (dua) sampaidengan8(delapan)molekulmonosakarida. Sehinggaoligosakaridadapatberupadisakarida, trisakaridadanlainnya.Oligosakaridasecara eksperimenbanyakdihasilkandariproseshidrolisa polisakaridadanhanyabeberapaoligosakaridayang secaraalamiterdapatdialam.Oligosakaridayang paling banyak digunakan dan terdapat di alam adalah bentukdisakaridasepertimaltosa,laktosadan sukrosa.Seringterjadisalahkaprahdalammengenaldefinisi gula,karenaumumnyagulabagimasyarakatadalah gula pasir. Padahal gula pasir adalah suatu disakarida. Molekuldisakaridayangdisusunolehduamolekul monosakaridayangdihubungkanolehikatan glikosida. Ikatanglikosidaterjadidarikondensasigugus hidroksilduamolekulmonosakarida,yaituberasal darigugushidroksildariatomCarbonyangpertama dengansalahsatugugushidroksilpadaatomkarbon nomor2,4,atau6,yangberasaldarimonosakarida yang kedua.KitaambilcontohbagaimanasebuahDGlukosa dan DGlukosa membentuk disakarida, Pada kedua molekul ini ikatan glikosida atom karbon nomor 1 dari Dglukosadanatomkarbonnomor4dariDglukosa lain. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan 14 glikosida, perhatikan Bagan 14.12. Secara umum reaksiinidapatdigambarkandengansederhana dengan pola reaksi berikut ini: ROH+HOR'ROR'+H2O Bagan 14.11. Fruktosa Bagan 14.12. Ikatan glikosida pada molekul maltosa Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 288 Pembentukanikatanglikosidamerupakan jembatanoksigenyaituROR,reaksiinijuga selalu diikuti dengan pelepasan molekul air. Disakaridayangbanyakterdapatdialam seperti maltosa yang terbentuk dari 2 molekul glukosamelaluiikatanglikosida. Pada maltosa,jembatanoksigenterbentukantara atomkarbonnomor1dariDglukosadan atomkarbonnomor4dariDglukosalain. Ikatanyangterbentukdinamakanikatan (14)glikosida,secaralengkapdinyatakan denganDglukopiranosil(14)EDglukopiranosa.Dalambentuksederhana Glc(14E)Glc,perhatikanlagiBagan14.12. Maltosadiperolehdarihasilhidrolisapatidan banyak dimanfaatkan sebagai pemanis. Sukrosa(gulapasir)terbentukdarisatu molekulDglukosa dan EDfruktosa, yaituEDfruktofuranosil(21)DglukopiranosaatauFru(21E)Glcseperti yang ditunjukan pada Gambar 14.13.Sukrosabiasadiperolehdialamsebagaigula tebudangulabit.Khususnyapadapada ekstrakguladaribit,sukrosatidakmurni melainkanbercampurdenganoligosakarida yang lain sepertirafinosa dan stakiosa. Secaraalami,laktosaterdapatpadaairsusu danseringdisebutdengangulasusu.Molekul initersusundarisatumolekulDglukosadan satumolekulDgalaktosamelaluiikatan (14)glikosidik,untukstrukturikatannya dapatdilihatpadaGambar14.14.Laktosa yangterfermentasiakanberubahmenjadi asamlaktat.DalamtubuhLaktosadapat menstimulasi penyerapan kalsium.Monosakaridadanoligosakaridasertapoli alkohol lainnya umumnya memiliki rasa manis. Sukrosamemilikirasamanisdanterasa nyamandilidahkita,walaupunkita menggunakannyadalamkonsentrasitinggi. Berbeda dengan D mannosa memiliki terasa manisdanpahit.Sedangkangentiobiosa memiliki rasa pahit. Gambar 14.13. Ikatan glikosida pada molekul sukrosa Gambar 14.14. Ikatan glikosida pada molekul laktosa. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 289 Bahanuntukpemanisyangseringdigunakanolehindustriadalah sukrosa,starchsyrup(campuranglukosa,maltosadanmalto oligosakarida),glukosa,gulainvert,fruktosa,laktosadangulaalkohol (sorbitol,mannitol,xylitol).Jikakitamembandingkanrasamanis diantara molekul oligosakarida dan monosakarida, apabila kita gunakan standart100adalahsukrosamakadapatkitasusuntabeltingkat kemanisan sebagai berikut. Tabel 14.1 Tingkat Kemanisan Relatif beberapa Gula terhadap Sukrosa. Gula Tingkat kemanisan Gula Tingkat kemanisan Sukrosa100DMannitol69 Galactitol41DMannosa59 DFruktosa114Raffinosa22 DGalaktosa63DRhamnosa33 DGlukosa69DSorbitol51 Gula invert95Xylitol102 Laktosa39DXylose67 Maltosa46 14.3.3. Polisakarida Polisakaridamerupakanpolimeryangdisusunolehrantai monosakarida.Berdasarkanfungsinyapolisakaridadapat digolongkanmenjadiduabagianyaitupolisakaridastrukturaldan polisakarida nutrien. Sebagaikomponenstruktural,polisakaridaberperansebagai pembangundanpenyusunkomponenorganelselsertasebagai molekul pendukung intrasel. Polisakarida yang termasuk golongan iniadalahselulosa(ditemukandalamdindingseltanaman),kitin yangdibangunolehturunanglukosayaituglukosamin diketemukan pada cangkang udang, kepiting dan lainnya. Selulosasebagaisalahsatupolisakaridastrukturalmerupakan polimeryangtidakbercabang,terbentukdarimonomerEDglukosayangterikatbersamasamadenganikatanE(14) glikosida.JumlahrantaiatauEDglukosaberanekaragam,untuk beberapajenismencapairibuanunitglukosa. IkatanE(14) glikosidayangdimilikiselulosamembuatnyalebihcenderung membentukrantailurus,halinidisebabkanikatanglikosidayang terbentukhanyasejenisyaituE(14)glikosida,perhatikan Gambar 14.15. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 290 Gambar 14.15. Struktur Selulosa cenderung membentuk rantai lurus Polisakaridastrukturallainnyaseperti glikogenmemilikistrukturyanglebih kompleksdantersusunatasrantaiglukosa homopolimerdanmemilikicabang.Setiap rantaiglukosaberikatan(14)danikatan silang(16)glikosidapembentukcabang, denganadanyacabangbentukGlikogen menyerupaibatangdanrantingpepohonan seperti ditunjukkan Gambar 14.16. Polisakaridanutrienmerupakansumberdan cadanganmonosakarida.Polisakaridayang termasukkelompokiniadalahpati,selulosa danglikogen.Setiapjenispolisakarida memiliki jumlah monomer atau monosakarida yangberbeda,demikianpuladenganikatan yangmenghubungkansetiapmonosakarida yangsatudenganyanglainnya,perhatikan Tabel 14.2. Gambar 14.16. Rantai glikogen membentuk cabang Tabel 14.2. Polisakarida dengan monomer dan jenis ikatan glikosidanya. PolisakaridaMonomerJenis ikatan GlikogenDGlukosaD(1 o 6 ) bercabang SelulosaDGlucoseE(1o4) kitinNAsetillDglukosaminaE(1 o 4) AmilopektinDGlukosaD (1 o 6 ) bercabang AmilumDGlukosaD (1o 4) Patiadalahpolisakaridanutrienyangtersedia melimpahpadaseltumbuhandanbeberapa mikroorganisme.Patiumumnyaberbentukgranula dengandiameterbeberapamikron.Granulapati mengandungcampurandariduapolisakarida berbeda,yaituamilumdanamilopektin.Jumlah keduapoliskaridainitergantungdarijenispati.Pati yang ada dalam kentang,jagung dan tumbuhan lain Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 291 mengandungamilopektinsekitar7580%dan amilum sekitar 2025%. Komponenamilummerupakanpolisakaridarantai lurustakbercabangterdiridarimolekulDGlukopiranosayangberikatan(14)glikosida. Strukturrantailurusinimembentukuntaianheliks, seperti tambang perhatikan Gambar 14.17. JikakitamereaksikanamilumdenganIodiumakan menghasilkanwarna biru terang. Hal ini disebabkan terjadinyakomplekskoordinasiantarionIodidadi antaraheliks.Intensitaswarnabiruakandihasilkan dariinteraksitersebutdanbergantungpada kandunganamilumyangterdapatdalampati. Sehinggateknikiniseringdigunakanuntukmenguji keberadaanamilumdalamsebuahsampel. Amilopektinmerupakanpolimeryangtersusunatas monomoer Dglukopiranosa yang berikatan (1 4) glikosidadanjugamengandungikatansilang (16)glikosida.Adanyaikatansilangini menyebabkanmolekulamilopektinbercabang cabang, perhatikan Gambar 14.18. Polisakaridayangbanyakdigunakandalamindustri makananadalahagar,alginate,carragenandan CarboxymethylCellulose(CMC).Agarmerupakan hasilisolasipolisakaridayangterdapatdalam rumputlautdanbanyakdimanfaatkansebagai mediabiakanmikroba.Agarjugamerupakanbahan baku/tambahandalamindustripangan.Halini dikarenakanadanyabeberapasifatdankegunaan agarseperti;tidakdapatdicerna,membentukgel, tahanpanassertadapatdigunakansebagai emulsifier(pengemulsi)danstabilizer(penstabil) adonan yang berbentuk koloid. Alginatdiperolehdariekstraksialgacoklat (Phaeophyceae)dalamkondisialkali.Alginat berfungsi sebagai penstabil dan pembentuk gel. Carrageenanbanyakdigunakanuntukmenaikkan kekentalandanmenstabilkanemulsi.Sejumlah0,03 %carrageenanbiasanyaditambahkanpadacoklat untukmencegahpemisahanlemakdan menstabilkan suspensi partikel kakao. Gambar 14.17. Rantai heliks molekul amilum Gambar 14.18. Struktur Amilopektin. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 292 CarboxymethylCellulose(CMC)merupakanhasil modifikasiselulosadenganmenambahkangugus karboksimetil,CMCdisintesadariselulosadengan menambahkankloroasetatdalamsuasanabasa.CMC berfungsisebagaipengikatdandipergunakanuntuk memperbaiki tekstur produkproduk seperti : jelly, pasta, keju, dan ice cream. 14.4. Protein Proteinmerupakankomponenutamadalamselhidup yangmemegangperananpentingdalamproses kehidupan.Proteinberperandalamstrukturdanfungsi semuaselmakhlukhidupdanvirus.Proteindalam bentukenzimbeperansebagaikatalisdalambermacammacamprosesbiokimia.Sebagaialattransport,yaitu proteinhemoglobinmengikatdanmengangkutoksigen dalam bentuk (HbO) ke seluruh bagian tubuh. Protein juga berfungsi sebagai pelindung, seperti antibodi yangterbentukjikatubuhkemasukanzatasing,serta sebagai sistem kendali dalam bentuk hormon, Proteinpembangunmisalnyaglikoproteinterdapat dalam dinding sel, keratin yang terdapat pada kulit, kuku dan rambut. Sebagai komponen penyimpanan dalam bijibijian.Proteinjugamerupakansumbergizi,protein berperansebagaisumberasamaminobagiorganisme yang tidak mampu membentuk asam amino. Dalamtinjauankimiaproteinadalahsenyawaorganik yangkompleksberbobotmolekultinggiberupapolimer denganmonomerasamaminoyangdihubungkanoleh ikatanpeptida.Molekulproteinmengandungkarbon, hidrogen,oksigen,nitrogendansulfursertaPosfor. Untukpembahasanproteinkitakajiterlebihdahulu monomer penyusun protein yaitu asam amino. Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsionalkarboksilat(COOH)danamina(NH2)yang terikat padasatu atom karbon (C) yang sama, atom ini jugaumumnyamerupakanCasimetris.Secararinci strukturasamamino dibangun olehsebuahatomCyang mengikatempatgugusyaitu;gugusamina(NH2),gugus karboksilat(COOH),atomhidrogen(H),dansatugugus sisaR.Gugusiniyangmembedakansatuasamamino denganasamaminolainnya,cobaperhatikanGambar 14.19. Gambar 14.19. Molekul asam amino, gugus penyusun serta bentuk ionnya Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 293 Guguskarboksilatmenyebabkanasamaminobersifatasamgugusaminabersifatbasa.Dalam larutan,asamaminobersifatamfoter,sebagai asampadamediabasadanmenjadibasapada suasanaasam.Halinidikarenakanprotonasi, gugusaminamenjadi[NH3+]dangugus karboksilatmenjadiion[COO],sehinggaasam aminomemilikiduamuatandandisebutdengan zwitterion (Bagan 14.20).KeberadaanCasimetrikmenjadipusatkiraldan molekulasamaminomemilikiisomeroptikyang umumnyadiberinotasidextro(D)danlevo(L), ingatpembahasanisomeroptikpadakarbohidrat, strukturkeduaisomerdapatditunjukanoleh alanin, perhatikan Gambar 14.21. Penggolongan Asam amino didasaripada sifat dan strukturgugussisa(R),sepertigugusRyang bersifatasam,basa,gugusRyangmengandung belerangatauhidroksil,Rsebagaisenyawa aromatik,alifatikdanyangsiklik.Namun penggolonganyangumumdipergunakanadalah sifat polaritas dari gugus R.1.Asam amino dengan R yang bersifat non polar. GugusRdalamgolonganasamamino merupakansenyawahidrokarbon,dengan karakteristikhidrofobik.Golonganiniterdiri darilimasenyawaasamaminoyangmemilliki gugusRalifatikyaitualanin,valin,leusin, isoleusindanprolin,sedangkangugusRyang mempunyaistrukturaromatikmeliputifenil alanindantriptopan,sertasatumolekulyang mengandungbelerangyaitumethionin. Golonganinimemilikistruktursepertipada Bagan 14.22. 2.AsamaminodenganRpolartapitidak bermuatan, asam amino ini bersifat polar, dan hidrofilikataulebihmudahlarutdalamair dibandingkandenganasamaminojenis pertama.Golonganinimemilikigugus fungsionalyangmembentukikatanhidrogen denganmolekulair.Beberapaasamamino yangmasukdalamgolonganiniadalah;glisin, serin,treonin,sistein,tirosin,asparagindan glutamin.Senyawadalamkelompokini ditampilkan oleh Bagan 14.23. Gambar 14.20. Molekul Asam amino sebagai asam dan sebagai basa Gambar 14.21 Isomer optik asam amino dari senyawa alanin Bagan 14.22. Asam amino dengan gugus R nonpolar Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 294 3.AsamaminodengangugusRyangbermuatan negatif,kelompokinihanyaterdiridaridua asamaminoyangmemilikigugusbermuatan totalnegatif,yaituasamaspartatdanasam glutamat.Keduamolekulinimemilikigugus tambahan yang bermuatan negatif yaitu gugus karboksilat.Asamaminoinidisajakanpada Bagan 14.24, pada halaman berikut. 4.AsamaminodengangugusRbermuatan positif.Lisinmerupakanasamaminoyang masukdalamgolonganini,akanmemiliki muatan total positif pada pH 14.Sedangkanargininmengandunggugus guanidineyangbermuatanpositifdanhistidin mengandunggugusimidazolyangsedikit mengion.Kelompokasamaminoinimemiliki struktur seperti pada Gambar 14.25. Dalamtubuhmanusiaterdapatbeberapaasam amino yang tidak disintesa dalam tubuh yaitu asam amino esensial. Kebutuhan akan asam amino ini di dapatdarimakanan.Adasepuluhmacamamino esensial yaitu Arginin, (Arg), Histidin (His), Isoleusin (Ile),Leusin(Leu),Lisin(Lys),Methionin(Met), Phenilalanin(Phe),Threonin(Thr),Triptofan(Trp) dan Valin (Val).Asamaminoesensialdapatdiperolehdari makanansepertitelur,daging,susu.Hampir seluruh protein tersedia dalam susu, beberapa bijibijian dan sayuran mengandung protein yang tidak lengkap, mengkombinasikan makanan sangat baik, dalamTabel14.3,terdapatbeberapasumber protein yang dapat dijadikan rujukan. Bagan 14.23. Gugus R asam amino yang bersifat polar Bagan14.24. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan total negatif Gambar 14.25. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan total positif Tabel 14.3. Kandungan asam amino esensial dalam sumber makanan Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 295 14.4.1. Peptida sebagai rantai protein Duamolekulasamaminodapatsalingberikatan membentukikatankovalenmelaluisuatuikatanamida yangdisebutdenganikatanpeptida.Ikatankovalenini terjadiantaraguguskarboksilatdarisatuasamamino dengangugusaminodarimolekulasamamino lainnyadenganmelepasmolekulair.Secarasederhana mekanismereaksipembentukanikatankovalendapat dilihat Gambar 14.26. Gambar 14.26. Mekanisme pembentukan ikatan peptida sebagai rantai protein Tigamolekulasamaminodapatbergabungmembentukduaikatan peptida,begituseterusnyasehinggadapatmembentukrantai polipeptida. Peptidamemberikanreaksikimiayangkhas,duatipereaksiyang terpentingyaituhidrolisisikatanpeptidadenganpemanasan polipeptidadalamsuasanaasamataubasakuat(konsentrasitinggi). Sehingga dihasilkan asam amino dalam bentuk bebas.Hidrolisaikatanpeptidadengancarainimerupakanlangkahpenting untuk menentukan komposisi asam amino dalam sebuah protein dan sekaligusdapatmenetapkanurutanasamaminopembentukprotein tersebut. Peptidaataupolipeptidabebasjugamerupakanmolekulaktif penyusunhormonyangmemilikiaktifitasbiologisdalamtubuh manusia, seperti pada hormon insulin, glukagon dan kortikotropin. Insulinmengandungduarantaipolipeptida,satupolipeptida mengandung30residuasamaminodanyanglainmengandung21 residu asam amino. Kortikotropin mengandung 39 residu asam amino dan hormon oksitosin hanya mengandung 9 residu asam amino. Protein sebagai makromolekul (molekul besar) mampu menunjukkan berbagaifungsibiologi.Atasdasarperaninimakaroteindapat diklasifikasikansebagaiberikut(Gambar14.27);enzim,protein transport,proteinnutrientdanpenyimpan,proteinkontraktilatau motil, protein struktural, protein pertahanan dan protein pengatur. Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 296 Enzim,merupakanproteinyangdapatberfungsi sebagaikatalisator.Hampirseluruhreaksikimiayang terjadi di tingkat sel dikatalisis oleh enzim. Beberapacontohenzimyangbanyakdimanfaatkan saatiniseperti,glukosaoksidaseyangmengkatalisis glukosamenjadiasamglukonat,urikaseyaituenzim yang dapat membongkar asam urat menjadi alantoin. Saat ini sudah ditemukan lebih dari 2000 jenis macam enzimyangmengkatalisisreaksikimiayangspesifik dan ditemukan dalam berbagai bentuk kehidupan. Protein transport adalah protein yang dapat mengikat danmembawamolekulatauionyangkhasdarisatu organ ke organ lainnya. Contoh protein transport yang mudahadalahmioglobinyangmenyimpandan mendistribusikanoksigenkedalamotot,perhatikan Gambar 14.28. Hemoglobinjugamerupakanproteintransportyang terdapatdalamseldarahmerah.Hemoglobindapat mengikatoksigenketikadarahmelaluiparuparu. Oksigendibawadandilepaskanpadajaringan periferi yangdapatdipergunakanuntukmengoksidasi nutrient(makanan)menjadienergi.Padaplasma darahterdapatlipoproteinyangberfungsi mengangkutlipidadarihatikeorgan.Protein transportlainyangterdapatdalammembransel berperanuntukmembawabeberapamolekulseperti glukosa,asamaminodannutrientlainnyamelalui membran menuju sel. Proteinnutrientseringdisebutjugaprotein penyimpanan,proteininimerupakancadangan makananyangdibutuhkanuntukpertumbuhandan perkembangan.Beberapacontohproteinini,sering kitatemukandalamkehidupanseharihariseperti ovalbuminmerupakanproteinutamaputihtelur, kaseinsebagaiproteinutamadalamsusu.Contoh lainnya adalah protein yang menyimpan zat besi yaitu ferritin yang terdapat di dalam jaringan hewan. Proteinkontraktiljugadikenalsebagaiproteinmotil, didalamselorganismeproteininiberperanuntuk bergeraksepertiaktindanmyosin.Keduaproteinini merupakan filament yang berfungsi untuk bergerak di dalamsistemkontraktildanototkerangka.Contoh lainnyaadalahtubulinpembentukmikrotubul merupakanzatutamapenyusunflageldansiliayang menggerakkan sel. Gambar 14.27. Skema penggolongan Protein berdasarkan fungsinya Gambar 14.28. Mioglobin yang mendistribusikan oksigen ke otot Protein Enzim Protein ransport Protein Nutrient Protein Kontraktil Protein Struktural Protein Pertahanan Protein Pengatur Protein lainnya Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 297 Proteinstruktural,jenisproteininiberperanuntuk menyanggaataumembangunstrukturbiologi makhlukhidup.Misalnyakolagenadalahprotein utamadalamuratdantulangrawanyangmemiliki kekuatandanliat.Persendianmengandungprotein elastinyangdapatmeregangdalamduaarah.Jenis lainadalahkuku,rambutdanbulubuluan merupakanproteinkeratinyangliatdantidaklarut dalam air.Proteinjugadapatdigolongkanberdasarkanbentuk danprosespembentukansertasifatfisiknya. Terdapatempatstrukturproteinyaitustruktur primer,sekunder,tersierdankuartener.Selain penggolonganjugaseringdilakukansebagaisebagai protein serabut atau dan protein globular.Strukturprimeradalahrantaipolipeptidasebuah proteinterdiridariasamasamaminoyang dihubungkansatusamalainsecarakovalenmelalui ikatanpeptidayangmembentukrantailurusdan panjang sebagai untaian polipeptida tunggal, seperti pada Bagan dibawah. Bagan 14.29. Struktur primer sederhana yang disusun oleh 4 jenis asam amino Strukturyangkeduaadalahstruktursekunder.Pada struktursekunder,proteinsudahmengalamiinteraksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan pembentukstrukturinididominasi olehikatanhidrogen antarrantaisampingyangmembentukpolatertentu bergantungpadaorientasiikatanhidrogennya.Adadua jenisstruktursekunder,yaitu:DheliksdanEsheet (lembaran). Kimia Kesehatan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 2007 298 Gambar14.30menunjukkanproteindengan struktur sekunder dengan bentukDheliks.StrukturproteinsekunderdalambentukEsheet.Untukmengenaldanmudahdalam mengidentifikasidanmembedakankedua struktur, maka bentuk disajikan pada Gambar 14.31 pada halaman berikut.Strukturtersiermerupakanstrukturyang dibangun oleh struktur primer atau sekunder dandistabilkanolehinterakasihidrofobik, hidrofilik,jembatangaram,ikatanhidrogen danikatandisulfida(antaratomS)sehingga strukturnyamenjadikompleks.Protein globulardanproteinserbut/seratataufiber merupakan contoh struktur tersier.ProteinGlobular,merupakanproteinyang larutdalampelarutairdandapatberdsifusi dengancepat,danbersifatdinamislihat Gambar14.32,dimanaseluruhinteraksi antarstruktursekunderatauprimer terviasualisasi dengan baik. Proteinserabutbersifattidaklarutdalamair merupakanmolekulserabutpanjangdengan rantaipolipeptidayangmemanjangpada satusumbudantidakberlipatmenjadi bentuk globular.Jenisproteininimemilikip