Kimia Organologam LogamKata Kunci: donasi balik, kimia organologam, logam blok D, penemuan ferosen, senyawa logam karbonil Ditulis oleh Taro Saito pada 29-11-2009

Kimia organologam logam transisi masih relatif baru. Walaupun kompleks etilena platina yang disebut dengan garam Zeise, K[PtCl3(C2H4)], tetrakarbonilnikel, Ni(CO)4, dan pentakarboniliron, Fe(CO)5, yang kini diklasifikasikan senyawa organologam, telah dipreparasi di abad ke-19, ikatan dan strukturnya waktu itu belum dikeahui. Riset W. Hieber dkk pada senyawa karbonil logam merupakan penanda penting di tahun 1930-an, tetapi hasil-hasil studi ini sangat terbatas karena analisis struktur yang belum berkembang pada waktu itu. Penemuan ferosen, Fe(C5H5)2, di tahun 1951 merupakan fenomena penting dalam kimia organologam. Modus ikatan yang sangat unik dalam senyawa ini menjadi sangat jelas terlihat dengan hasil analisis struktural kristal tunggal sinar-X, spektrum NMR, spektrum IR, dsb; dan merupakan titik awal perkembangan selanjutnya di bidang ini. Merupakan penemuan besar bahwa ferosen menunjukkan kestabilan termal yang tinggi walaupun ada anggapan umum ikatan logam transisi-karbon akan sangat tidak stabil. Namun dengan jelas ditunjukkan bahwa senyawa ini memiliki struktur berlapis dengan lima atom karbon gugus siklopentadienil terikat secara simultan pada atom besi. Walaupun berbagai modus ikatan ligan hidrokarbon akhirnya ditemukan satu demi satu, aplikasi industri senyawa organologam logam transisi meningkat dengan penemuan katalis polimerisasi olefin (katalis Ziegler), katalis hidrogenasi homogen (katalis Wilkinson), dan katalis sintetik asimetrik. Hadiah Nobel dianugerahkan pada Ziegler dan Natta (1963), E. O. Fischer, dan G. Wilkinson (1973) sebagai penghargaan atas pentingnya penemuan-penemuan ini. Berdasarkan definisi, dalam senyawa organologam,paling tidak ada satu ikatan logam-karbon, tetapi kompleks CN dan sebagainya biasanya dianggap bukan senyawa organologam. Senyawa logam karbonil merupakan senyawa organologam; dalam berbagai aspek ikatan, struktur dan reaksi, dan senyawa-senyawa ini merupakan sistem model yang baik untuk memahami esensi kimia organologam logam transisi. a Senyawa karbonil logam Senyawa karbonil logam yang terdiri atas logam dan ligan CO biasanya dipreparasi dengan reaksi langsung serbuk logam yang kereaktifannya tinggi dengan karbon monoksida, atau dengan reduksi garam logam ke valensi nol diikuti dengan reaksi dengan karbon monoksida tekanan tinggi. Namun, tetrakarbonilnikel, ditemukan pertamakali di akhir abad 19, terbentuk dengan reaksi logam nikel dan karbon monoksida pada suhu kamar dan tekanan atmosfer. Preparasi senyawa karbonil logam yang lain, di pihak lain memerlukan suhu dan tekanan tinggi.

Senyawa karbonil logam mononuklir memiliki struktur koordinasi polihedral yang bersimetri tinggi. Kromium, molibdenum, dan tungsten heksakarbonil, M(CO)6, mempunyai struktur oktahedral reguler, penta-koordinat pentakarbonilbesi, Fe(CO)5, berstruktur segitiga bipiramid, dan tetrakarbonilnikel, Ni(CO)4, memiliki koordinasi tetrahedral reguler (Gambar 6.14). Atom karbon ligan karbonil berkoordinasi dengan logam, dan lingkungan CO berorientasi searah dengan sumbu logam-karbon. Karbonil logam binuklir Mn2(CO)10 memiliki ikatan Mn-Mn yang menghubungkan dua piramida bujur sangkar Mn(CO)5. Dalam Fe2(CO)9, dua sub satuan Fe(CO)3dijembatani tiga ligan CO, dan dalam Co2(CO)8, dua satuan Co(CO)3 digubungkan dengan tiga jembatan CO dan sebuah ikatan Co-Co. Ada sejumlah senyawa karbonil logam dengan ikatan logam-logam yang menghubungkan tiga atau lebih logam, dan CO terminal, -CO (jembatan di antara dua logam), dan -CO (jembatan yang menutupi tiga logam) berkoordinasi dengan kerangka logam (lihat bagian 6.3 (f)). Banyak karbonil kluster yang dibentuk dengan reaksi senyawa karbonil mononuklir dan karbonil binuklir. Senyawa karbonil logam khas dan sifatnya diberikan di Tabel 6.4.

Donasi balik Senyawa karbonil logam terdiri dari karbon monoksida yang terkoordinasi pada logam bervalensi nol. Untuk waktu yang lama, orang tidak dapat menjelaskan mengapa ikatan semacam itu mungkin terjadi, dan apalagi ikatannya stabil. Kepercayaan bahwa ikatan koordinasi normal dibentuk dengan donasi elektron dari ligan yang sangat basa kepada logam merupakan dasar teori koordinasi A. Werner. Karena kebasaan karbon monoksida sangat rendah ikatan logam-karbon biasanya tidak stabil, oleh karena itu penjeasan yang cocok untuk kestabilan senyawa karbonil logam perlu dicari. Bila bentuk dan simetri orbital d logam dan orbital (anti ikatan) CO untuk ikatan karbon-oksigen bond cocok untuk tumpang tindih, interaksi ikatan antara logam dan karbon diharapkan dapat dibentuk. Skema ikatannya ditunjukkan di Gambar 6.15 berdasarkan pandangan ini. Mekanisme elektron didonasikan ke orbital * karbon monoksida yang kosong dari orbital d logam disebut donasi balik. Karena akumulasi elektron yang terlalu banyak dalam logam yang berbilangan oksidasi rendah dihindari, donasi balik menghasilkan stabilisasi ikatan M-C.

Peningkatan dalam orde ikatan logam-karbon direfleksikan dalam peningkatan frekuensi ulur M-C dan penurunan frekuensi ulur C-O dalam spektrum vibrasinya. Spektrum IR sangat bermanfaat sebab frekuensi karbonil sangat mudah dideteksi. Penurunan bilangan oksidasi logam dengan

aliran muatan negatif dari ligan yang terkoordinasi tercerminkan dalam penurunan frekuensi ulur C-O.

Kegunaan AlkoholKata Kunci: alkohol, etanol, industri, minuman, organik, pelarut Ditulis oleh Jim Clark pada 28-10-2007

Halaman ini menjelaskan secara singkat tentang beberapa kegunaan yang lebih penting dari beberapa alkohol sederhana seperti metanol, etanol dan propan-2-ol. Kegunaan etanol Minuman "Alkohol" yang terdapat dalam minuman beralkohol adalah etanol. Spirit (minuman keras) bermetil yang diproduksi dalam skala industri Etanol biasanya dijual sebagai spirit (minuman keras) bermetil yang diproduksi dalam skala industri yang sebenarnya merupakan sebuah etanol yang telah ditambahkan sedikit metanol dan kemungkinan beberapa zat warna. Metanol beracun, sehingga spirit bermetil dalam skala industri tidak cocok untuk diminum. Penjualan dalam bentuk spirit dapat menghindari pajak tinggi yang dikenakan untuk minuman beralkohol (khususnya di Inggris). Sebagai bahan bakar Etanol dapat dibakar untuk menghasilkan karbon dioksida dan air serta bisa digunakan sebagai bahan bakar baik sendiri maupun dicampur dengan petrol (bensin). "Gasohol" adalah sebuah petrol / campuran etanol yang mengandung sekitar 10 20% etanol. Karena etanol bisa dihasilkan melalui fermentasi, maka alkohol bisa menjadi sebuah cara yang bermanfaat bagi negara-negara yang tidak memiliki industri minyak untuk mengurangi import petrol mereka.

Sebagai pelarut Etanol banyak digunakan sebagai sebuah pelarut. Etanol relatif aman, dan bisa digunakan untuk melarutkan berbagai senyawa organik yang tidak dapat larut dalam air. Sebagai contoh, etanol digunakan pada berbagai parfum dan kosmetik. Kegunaan metanol Sebagai bahan bakar Metanol jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida dan air.

Metanol bisa digunakan sebagai sebuah aditif petrol untuk meningkatkan pembakaran, atau kegunaannya sebagai sebuah bahan bakar independen (sekarang sementara diteliti). Sebagai sebuah stok industri Kebanyakan metanol digunakan untuk membuat senyawa-senyawa lain seperti metanal (formaldehida), asam etanoat, dan metil ester dari berbagai asam. Kebanyakan dari senyawasenyawa selanjutnya diubah menjadi produk. Kegunaan propan-2-ol Propan-2-ol banyak digunakan pada berbagai situasi yang berbeda sebagai sebuah pelarut.

Tata Nama AlkoholKata Kunci: senyawa alkohol, tata nama Ditulis oleh Zulfikar pada 11-10-2010

Penamaan senyawa alkohol berdasarkan aturan IUPAC adalah; menetapkan rantai utama yaitu yang terpanjang yang mengandung gugus OH. Selanjutnya memberi nomor pada rantai terpanjang, dengan C yang mengikat gugus fungsi memiliki nomor terkecil dan diakhiri dengan menyebutkan nomor dan nama cabang pada rantai utama (sesuai abjad), disertai nomor dan nama alkanolnya (dengan mengganti akhiran a pada alkana menjadi ol pada alkohol). Penamaan senyawa alkanol untuk senyawa dengan rumus molekul C2H5OH, C3H7OH. Untuk senyawa C2H5OH, dimulai dengan menuliskan jumlah atom C, dilanjutkan dengan mengisi atom H-nya, dan satu ikatan diisikan dengan gugus OH. Sedangkan C3H7OH dibuat dengan cara di atas namun juga diperhatikan adanya isomer, dengan pembentukan cabang pada rantai utamanya. Penyelesaian untuk kedua senyawa tersebut dapat dilihat pada Bagan 12.44.

Bagan 12.44. Molekul etanol dan propanol bersama isomernya

SENYAWA HIDROKARBONDisebut Hidrokarbon : mengandungunsur C dan HTerdiri dari : 1. Alkana (CnH2n+2) 2. Alkena (CnH2n) 3. Alkuna (CnH2n-2)

ALKANA

Hidrokarbon jenuh (alkana rantai lurus dan siklo/cincin alkana) Disebut golongan parafin : affinitas kecil (=sedikit gaya gabung) Sukar bereaksi C1 C4 : pada t dan p normal adalah gas C4 C17 : pada t dan p normal adalah cair > C18 : pada t dan p normal adalah padat Titik didih makin tinggi : terhadap penambahan unsur C Jumlah atom C sama : yang bercabang mempunyai TD rendah Kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar BJ naik dengan penambahan jumlah unsur C Sumber utama gas alam dan petrolium CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-

Struktur ALKANA : CnH2n+2 CH3 (heksana)

sikloheksana

PEMBUATAN ALKANA : Hidrogenasi senyawa Alkena Reduksi Alkil Halida Reduksi metal dan asam

PENGGUNAAN ALKANA :Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black (tinta,cat,semir,ban) Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG (Liquified Petrolium Gases) Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada sintesis

Fraksi tertentu dari Destilasi langsung Minyak Bumi/mentah

TD (oC)

Jumlah C

Nama

Penggunaan

< 30 1 - 4 Fraksi gas Bahab bakar gas 30 - 180 5 -10 Bensin Bahan bakar mobil 180 11 - 12 Minyak tanah Bahan bakar 230 memasak 230 13 - 17 Minyak gas Bahan bakar diesel 305 ringan 305 18 - 25 Minyak gas Bahan bakar 405 berat pemanas Sisa destilasi : 1. Minyak mudah menguap, minyak pelumas, lilin dan vaselin 2. Bahan yang tidak mudah menguap, aspal dan kokas dari m. bumi

ALKENA

Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua Alkena = olefin (pembentuk minyak) Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur) : 2-metil-2butena Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif CH3-CH2-CH=CH2 (1-

STRUKTUR ALKENA : CnH2nbutena)

ETENA = ETILENA = CH2=CH2

Sifat-sifat : gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara (pada konsentrasi 3 34 %) Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses cracking Pembuatan : pengawahidratan etanaol

PENGGUNAAN ETENA :

Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O2) Untuk memasakkan buah-buahan Sintesis zat lain (gas alam, minyak bumi, etanol)

PEMBUATAN ALKENA : Dehidrohalogenasi alkil halida Dehidrasi alkohol Dehalogenasi dihalida Reduksi alkuna

ALKUNA

Hidrokarbon tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga Sifat-sifatnya menyerupai alkena, tetapi lebih reaktif CnH2n-2 CH=CH

Struktur ALKUNA :(etuna/asetilen)

ETUNA = ASETILEN => CH=CH

Pembuatan : CaC2 + H2O ------ C2H2 + Ca(OH)2 Sifat-sifat : Suatu senyawaan endoterm, maka mudah meledak Suatu gas, tak berwarna, baunya khas Penggunaan etuna : Pada pengelasan : dibakar dengan O2 memberi suhu yang tinggi (+- 3000oC), dipakai untuk mengelas besi dan baja Untuk penerangan Untuk sintesis senyawa lain

PEMBUATAN ALKUNA Dehidrohalogenasi alkil halida Reaksi metal asetilida dengan alkil halida primer

SENYAWA AROMATIK

Senyawa alifatis : turunan metana Senyawa aromatis : turunan benzen (simbol Ar = aril) Permulaan abad ke-19 ditemukan senyawa-senyawa organik yang mempunyai bau (aroma) yang karakteristik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan (damar benzoin, cumarin, asam sinamat dll)

BENZEN =C6H6

Senyawa aromatis yang paling sederhana Berasal dari batu bara dan minyak bumi Sifat fisika : cairan, td. 80oC, tak berwarna, tak larut dalam air, larut dalam kebanyakan pelarut organik, mudah terbakar dengan nyala yang berjelaga dan berwarna (karena kadar C tinggi)

Pengunaan Benzen : Dahulu sebagai bahan bakar motor Pelarut untuk banyak zat Sintesis : stirena, fenol, nilon, anilin, isopropil benzen, detergen, insektisida, anhidrida asam maleat, dsb

ALKIL HALIDA

Senyawa alkil halida merupakan senyawa hidrokarbon baik jenuh maupun tak jenuh yang satu unsur H-nya atau lebih digantikan oleh unsur halogen (X = Br, Cl. I) Alkil halida = haloalkana = RX struktur primer, sekunder, tersier Aril halida = ArX = senyawa halogen organik aromatik

Sifat fisika Alkil Halida : Mempunyai TD lebih tinggi dari pada TD Alkana dengan jumlah unsur C yang sama. Tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik tertentu. Senyawa-senyawa bromo, iodo dan polikloro lebih berat dari pada air.

Struktur Alkil Halida : R-X (X=Br, Cl, I)

CH3-CH2-CH2-CH2-Cl H3)3C-Br

(CH3)2CH-Br

(C

Primer tersier

sekunder

Cl Benzil khlorida

CH2CH2=CH2-Cl Vinil khlorida

PEMBUATAN ALKIL HALIDA : Dari alkohol Halogenasi Adisi hidrogen halida dari alkena Adisi halogen dari alkena dan alkuna

PENGGUNAAN ALKIL HALIDA :

Kloroform (CHCl3) : pelarut untuk lemak, obat bius (dibubuhi etanol, disimpan dalam botol coklat, diisi sampai penuh). Tetraklorometana = karbontetraklorida (CCl4) : pelarut untuk lemak, alat pemadam kebakaran (Pyrene, TD rendah 77oC, uapnya berat. Freon (Freon 12 = CCl2F2, Freon 22 = CHCl2F) : pendingin lemari es, alat air conditioner, sebagai propellant (penyebar) kosmetik, insektisida, dsb.

ALKOHOL

Alkohol : tersusun dari unsur C, H, dan O Struktur alkohol : R-OH primer, sekunder dan tersier

Sifat fisika alkohol : TD alkohol > TD alkena dengan jumlah unsur C yang sama (etanol = 78oC, etena = -88,6oC) Umumnya membentuk ikatan hidrogen O - H-----------------O - H

R

R

Berat jenis alkohol > BJ alkena Alkohol rantai pendek (metanol, etanol) larut dalam air (=polar)

Struktur Alkohol : R - OHR-CH2-OH OH Primer (R)2CH-OH sekunder (R)3Ctersier

PEMBUATAN ALKOHOL : Oksi mercurasi demercurasi Hidroborasi oksidasi Sintesis Grignard Hidrolisis alkil halida

PENGGUNAAN ALKOHOL :

Metanol : pelarut, antifreeze radiator mobil, sintesis formaldehid,metilamina,metilklorida,metilsalisilat, dll Etanol : minuman beralkohol, larutan 70 % sebagai antiseptik, sebagai pengawet, dan sintesis eter, koloroform, dll

FENOL

Fenol : mengandung gugus benzen dan hidroksi Mempunyai sifat asam

Mudah dioksidasi struktur Mempunyai sifat antiseptik Penggunaan sbg antiseptikum dan sintesis

OH

ETER

Eter : isomer atau turunan dari alkohol (unsur H pada OH diganti oleh alkil atau aril) Eter : mengandung unsur C, H, dan O

Sifat fisika eter : Senyawa eter rantai C pendek berupa cair pada suhu kamar dan TD nya naik dengan penambahan unsur C. Eter rantai C pendek medah larut dalam air, eter dengan rantai panjang sulit larut dalam air dan larut dalam pelarut organik. Mudah terbakar Unsur C yang sama TD eter > TD alkana dan < TD alkohol (metil, n-pentil eter 100oC, n-heptana 98oC, heksil alkohol 157oC).

Struktur eter : R O RCH3 (dietil eter) (fenil etil eter)

CH3-CH2-O-CH2CH3-CH2-O-C6H5

PEMBUATAN ETER : Sintesis Williamson

Alkoksi mercurasi demercurasi

PENGGUNAAN ETER :

Dietil eter : sbg obat bius umum, pelarut dari minyak, dsb. Eter-eter tak jenuh : pada opersi singkat : ilmu kedokteran gigi dan ilmu kebidanan.

AMINA

Senyawa organik bersifat basa lemah, dibanding air lebih basa. Jumlah unsur C kecil sangat mudah larut dalam air.

Sifat fisika Amina : Suku-suku rendah berbentuk gas. Tak berwarna, berbau amoniak, berbau ikan. Mudah larut dalam air Amina yang lebih tinggi berbentuk cair/padat. Kelarutan dalam air berkurang dengan naiknya BM. Struktur amina : R-NH2, (R)2NH, (R)3N =primer, sekunder, tersier CH3-CH2-CH2-CH2-NH2 H3)3N (CH3)2NH (C

Primer tersier

sekunder

Struktur Amina berdasarkan rantai gugus alkil/aril : Amina Amina Amina Amina aromatis alifatis siklis campuran

PEMBUATAN AMINA : Reduksi senyawa nitro Reaksi alkil halida dengan amonia dan amina

PENGGUNAAN AMINA :

Sebagai katalisator Dimetil amina : pelarut, absorben gas alam, pencepat vulkanisasi, membuat sabun, dll. Trimetil amina : suatu penarik serangga.

ALDEHID

Aldehid adalah suatu senyawa yang mengandung gugus karbonil (C=O) yang terikat pada sebuah atau dua buah unsur hidrogen. Aldehid berasal dari alkohol dehidrogenatum (cara sintesisnya). Sifat-sifat kimia aldehid dan keton umumnya serupa, hanya berbeda dalam derajatnya. Unsur C kecil larut dalam air (berkurang + C). Merupakan senyawa polar, TD aldehid > senyawa non polar Sifat fisika formaldehid : suatu gas yang baunya sangat merangsang Akrolein = propanal = CH2=CH-CHO : cairan, baunya tajam, sangat reaktif.

FORMALDEHID = METANAL = H-CHO Sifat-sifat : satu-satunya aldehid yang berbentuk gas pada suhu kamar, tak berwarna, baunya tajam, larutanya dalam H2O dari 40 % disebut formalin. Penggunaan : sebagai desinfektans, mengeraskan protein (mengawetkan contoh-contoh biologik), membuat damar buatan.

Struktur Aldehid : R CHO

PEMBUATAN ALDEHID : Oksidasi dari alkohol primer Oksidasi dari metilbenzen Reduksi dari asam klorida

KETON

Keton adalah suatu senyawa organik yang mempunyai sebuah gugus karbonil (C=O) terikat pada dua gugus alkil, dua gugus aril atau sebuah alkil dan sebuah aril. Sifat-sifat sama dengan aldehid.

PROPANON = DIMETIL KETON = ASETON = (CH3)2-C=O Sifat : cairan tak berwarna, mudah menguap, pelarut yang baik. Penggunaan : sebagai pelarut ASETOFENON = METIL FENIL KETON Sifat : berhablur, tak berwarna

Penggunaan : sebagai hipnotik, sebagai fenasil klorida (kloroasetofenon) dipakai sebagai gas air mata Struktur : (R)2-C=O

PEMBUATAN KETON Oksidasi dari alkohol sekunder Asilasi Friedel-Craft Reaksi asam klorida dengan organologam

ASAM KARBOKSILAT

Mengandung gugus COOH yang terikat pada gugus alkil (R-COOH) maupun gugus aril (Ar-COOH) Kelarutan sama dengan alkohol Asam dengan jumlah C 1 4 : larut dalam air Asam dengan jumlah C = 5 : sukar larut dalam air Asam dengan jumlah C > 6 : tidak larut dalam air Larut dalam pelarut organik seperti eter, alkohol, dan benzen TD asam karboksilat > TD alkohol dengan jumlah C sama.

Struktur Asam Karboksilat : R COOH dan Ar COOH

CH3-CH2-CH2-CH2COOH Valelat CH3-COOH (asam asetat) COOH Asam benzoat

ASAM FORMAT = HCOOH Sifat fisika : cairan, tak berwarna, merusak kulit, berbau tajam, larut dalam H2O dengan sempurna. Penggunaan : untuk koagulasi lateks, penyamakkan kulit, industri tekstil, dan fungisida. ASAM ASETAT = CH3-COOH Sifat : cair, TL 17oC, TD 118oC, larut dalam H2O dengan sempurna Penggunaan : sintesis anhidrat asam asetat, ester, garam, zat warna, zat wangi, bahan farmasi, plastik, serat buatan, selulosa dan sebagai penambah makanan.

PEMBUATAN ASAM KARBOKSILAT Oksidasi alkohol primer Oksidasi alkil benzen Carbonasi Reagen Grignard Hidrolisin nitril

AMIDA

Amida adalah turunan asam karboksilat, dimana gugus OH digan-ti dengan NH2 atau amoniak, dimana 1 H diganti dengan asil. Sifat fisika : zat padat kecuali formamida yang berbentuk cair, tak berwarna, suku-suku yang rendah larut dalam air, bereaksi kira-kira netral.

Struktur Amida : R CONH2

PEMBUATAN AMIDA : Reaksi asam karboksilat dengan amoniak Garam amoniumamida dipanaskan Reaksi anhidrid asam dengan amponiak

PENGGUNAAN AMIDA :

Formamida berbentuk cair, sebagai pelarut. Untuk identifikasi asam yang berbentuk cair. Untuk sintesis nilon, ds.

ESTER

Ester adalah turunan asam karboksilat, dimana gugus H pada OH diganti dengan gugus R. Sifat fisika : berbentuk cair atau padat, tak berwarna, sedikit larut dalm H2O, kebanyakan mempunyai bau yang khas dan banyak terdapat di alam.

Struktut ester : R COOR

PEMBUATAN ESTER : Reaksi alkohol dan asam karboksilat Reaksi asam klorida atau anhidrida

PENGGUNAAN ESTER :

Sebagai pelarut, butil asetat (pelarut dalam industri cat). Sebagai zat wangi dan sari wangi.

id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organologam www.chem-is-try.org/materi.../kimia-organologam-logam-blok-d www.merck-chemicals.co.id jasmansyah.50megs.com/korg1.htm

EtanolDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasBelum Diperiksa

Etanol

Nama IUPAC[sembunyikan] Etanol Nama lain[sembunyikan] Etil alkohol; hidroksietana; alkohol; etil hidrat; alkohol absolut Identifikasi Nomor CAS PubChem Nomor RTECS SMILES InChI [64-17-5] 702 KQ6300000CCO 1/C2H6O/c1-2-3/h3H,2H2,1H3

Sifat Rumus molekul Massa molar Penampilan C2H5OH 46,07 g/mol cairan tak berwarna

Densitas Titik leleh Titik didih

0,789 g/cm3 114,3

78,4 Kelarutan dalam air Keasaman (pKa) Viskositas Momen dipol tercampur penuh 15,9 1,200 cP (20 C) 1,69 D (gas) Bahaya Klasifikasi EU NFPA 704 Mudah terbakar (F)

3 1 0Frasa-R Frasa-S Titik nyala R11 S2 S7 S16 13 C (55.4 F) Senyawa terkait Senyawa terkait metanol, propanol

Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25C, 100 kPa) Sangkalan dan referensi

Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling tua. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH dan rumus empiris C2H6O. Ia merupakan isomer konstitusional dari dimetil eter. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan singkatan dari gugus etil (C2H5). Fermentasi gula menjadi etanol merupakan salah satu reaksi organik paling awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi etanol yang memabukkan juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman modern, etanol yang ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan minyak bumi.[1]

Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.Daftar isi[sembunyikan]

o

1 Sejarah 2 Sifat-sifat fisika 3 Sifat-sifat kimia 3.1 Reaksi

asam-basa

oasi

3.2 Halogen

oukan ester

3.3 Pembent

osi

3.4 Dehidra

o oaran

3.5 Oksidasi 3.6 Pembak

o

4 Pembuatan 4.1 Hidrasi

etilena

oasi

4.2 Ferment

5 Sifat Medis 6 Penggunaan 7 Referensi

[sunting]Sejarah

Etanol sering digunakan sebagai bahan bakar

Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol. Residu yang ditemukan pada peninggalan keramik yang berumur 9000 tahun dari Cina bagian utara menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh manusia prasejarah dari masa Neolitik.[2] Etanol dan alkohol membentuk larutan azeotrop. Karena itu pemurnian etanol yang mengandung air dengan cara penyulingan biasa hanya mampu menghasilkan etanol dengan kemurnian 96%. Etanol murni (absolut) dihasilkan pertama kali pada tahun 1796 oleh Johan Tobias Lowitz yaitu dengan cara menyaring alkohol hasil distilasi melalui arang. Lavoisier menggambarkan bahwa etanol adalah senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahun 1808 Saussure berhasil menentukan rumus kimia etanol. Lima puluh tahun kemudian (1858), Couper mempublikasikan rumus kimia etanol. Dengan demikian etanol adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus kimianya.[3] Etanol pertama kali dibuat secara sintetik pada tahun 1826 secara terpisah oleh Henry Hennel dari Britania Raya dan S.G. Srullas dari Perancis. Pada tahun 1828,Michael Faraday berhasil membuat etanol dari hidrasi etilena yang dikatalisis oleh asam. Proses ini mirip dengan proses sintesis etanol industri modern.[4] Etanol telah digunakan sebagai bahan bakar lampu di Amerika Serikat sejak tahun 1840, namun pajak yang dikenakan pada alkohol industri semasa Perang Saudara Amerika membuat penggunaannya tidak ekonomis. Pajak ini dihapuskan pada tahun 1906,[5] dan sejak tahun 1908 otomobil Ford Model T telah dapat dijalankan menggunakan etanol.[6] Namun, dengan adanya pelarangan minuman beralkohol pada tahun 1920, para penjual bahan bakar etanol dituduh berkomplot dengan penghasil minuman alkohol ilegal, dan bahan bakar etanol kemudian ditinggalkan penggunaannya sampai dengan akhir abad ke-20.

[sunting]Sifat-sifat

fisika

Sifat-sifat termofisika dari campuran antara etanol dengan air dan dodekana

Volume berlebih campuran etanol Kalor pencampuran campuran etanol dengan air (kontraksi volume) dengan air

Kesetimbangan uap-cair campuran etanol dengan air (termasuk pula azeotrop)

Kesetimbangan padat-cair dari campuran etanol dan air (termasuk eutektikum)

Celah ketercampuran (miscibility gap) pada campuran dodekana dan etanol]]

Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa.

Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon etanol. Gugus hidroksil dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan massa molekul yang sama. Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya, meliputi asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, etilena glikol, gliserol, nitrometana, piridina, dan toluena.[7][8] Ia juga larut dalam hidrokarbon alifatik yang ringan, seperti pentana dan heksana, dan juga larut dalam senyawa klorida alifatik seperti trikloroetana dan tetrakloroetilena.[8] Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanal dan air dengan volume yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali jumlah volume awal.[7][9]Pencampuran etanol dan air bersifat eksotermik dengan energi sekitar 777 J/mol dibebaskan pada 298 K[10]. Campuran etanol dan air akan membentuk azeotrop dengan perbandingkan kira-kira 89 mol% etanol dan 11 mol% air[11]. Perbandingan ini juga dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume air pada tekanan normal dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K[12].

Ikatan hidrogen pada etanol padat pada 186 C

Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat higroskopis, sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. Sifat gugus hidroksil yang polar menyebabkannya dapat larut dalam banyak senyawa ion, utamanya natrium hidroksida, kalium hidroksida, magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida, amonium bromida, dan natrium bromida.[8] Natrium klorida dan kalium klorida sedikit larut dalam etanol.[8] Oleh karena etanol juga memiliki rantai karbon nonpolar, ia juga larut dalam senyawa nonpolar, meliput kebanyakan minyak atsiri[13] dan banyak perasa, pewarna, dan obat. Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan tegangan permukaan air secara drastis. Campuran etanol dengan air yang lebih dari 50% etanol bersifat mudah terbakar dan mudah menyala.

Campuran yang kurang dari 50% etanol juga dapat menyala apabila larutan tersebut dipanaskan terlebih dahulu. Indeks refraksi etanol adalah 1,36242 (pada =589,3 nm dan 18,35 C).[7]

[sunting]Sifat-sifat

kimia

Untuk detail lebih lanjut tentang topik ini, lihat Alkohol. Etanol termasuk dalam alkohol primer, yang berarti bahwa karbon yang berikatan dengan gugus hidroksil paling tidak memiliki dua hidrogen atom yang terikat dengannya juga. Reaksi kimia yang dijalankan oleh etanol kebanyakan berkutat pada gugus hidroksilnya.

[sunting]Reaksi

asam-basa

Gugus hidroksil etanol membuat molekul ini sedikit basa. Ia hampir netral dalam air, dengan pH 100% etanol adalah 7,33, berbanding dengan pH air murni yang sebesar 7,00. Etanol dapat diubah menjadi konjugat basanya, ion etoksida (CH3CH2O), dengan mereaksikannya dengan logam alkali seperti natrium: 2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2 ataupun dengan basa kuat seperti natrium hidrida: CH3CH2OH + NaH CH3CH2ONa + H2. Reaksi seperti ini tidak dapat dilakukan dalam larutan akuatik, karena air lebih asam daripada etanol, sehingga pembentukan hidroksida lebih difavoritkan daripada pembentuk etoksida.

[sunting]HalogenasiEtanol bereaksi dengan hidrogen halida dan menghasilkan etil halida seperti etil klorida dan etil bromida: CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O Reaksi dengan HCl memerlukan katalis seperti seng klorida.[14] Hidrogen klorida dengan keberadaan seng klorida dikenal sebagai reagen Lucas.[15][14] CH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + H2O Reaksi dengan HBr memerlukan proses refluks dengan katalis asam sulfat.[14] Etil halida juga dapat dihasilkan dengan mereaksikan alkohol dengan agen halogenasi yang khusus, seperti tionil klorida untuk pembuatan etil klorida, ataupun fosforus tribromida untuk pembuatan etil bromida.[15][14] CH3CH2OH + SOCl2 CH3CH2Cl + SO2 + HCl

[sunting]Pembentukan

ester

Dengan kondisi di bawah katalis asam, etanol bereaksi dengan asam karboksilat dan menghasilkan senyawa etil eter dan air: RCOOH + HOCH2CH3 RCOOCH2CH3 + H2O. Agar reaksi ini menghasilkan rendemen yang cukup tinggi, air perlu dipisahkan dari campuran reaksi seketika ia terbentuk. Etanol juga dapat membentuk senyawa ester dengan asam anorganik. Dietil sulfat dan trietil fosfat dihasilkan dengan mereaksikan etanol dengan asam sulfat dan asam fosfat. Senyawa yang dihasilkan oleh reaksi ini sangat berguna sebagai agen etilasi dalam sintesis organik.

[sunting]DehidrasiAsam kuat yang sangat higroskopis seperti asam sulfat akan menyebabkan dehidrasi etanol dan menghasilkan etilena maupun dietil eter: 2 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O (pada 120'C) CH3CH2OH H2C=CH2 + H2O (pada 180'C)

[sunting]OksidasiEtanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida, yang kemudian dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi asam asetat. Dalam tubuh manusia, reaksi oksidasi ini dikatalisis oleh enzim tubuh. Pada laboratorium, larutan akuatik oksidator seperti asam kromatataupun kalium permanganat digunakan untuk mengoksidasi etanol menjadi asam asetat. Proses ini akan sangat sulit menghasilkan asetaldehida oleh karena terjadinya overoksidasi. Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida tanpa oksidasi lebih lanjut menjadi asam asetat menggunakan piridinium kloro kromat (Pyridinium chloro chromate, PCC).[14] C2H5OH + 2[O] CH3COOH + H2O Produk oksidasi etanol, asam asetat, digunakan sebagai nutrien oleh tubuh manusia sebagai asetil-koA.

[sunting]Pembakaran

Pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan air: C2H5OH(g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l);(Hr = 1409 kJ/mol[16])

[sunting]Pembuatan

94% etanol terdenaturasi dalam sebuah botol untuk kegunaan rumah tangga

Etanol dapat diproduksi secara petrokimia melalui hidrasi etilena ataupun secara biologis melalaui fermentasi gula dengan ragi.[17]

[sunting]Hidrasi

etilena

Etanol yang digunakan untuk kebutuhan industri sering kali dibuat dari senyawa petrokimia, utamanya adalah melalui hidrasi etilena: C2H4(g) + H2O(g) CH3CH2OH(l). Katalisa yang digunakan umumnya adalah asam fosfat[18]. Katalis ini digunakan pertama kali untuk produksi skala besar etanol oleh Shell Oil Company pada tahun 1947.[19] Reaksi

ini dijalankan dengan tekanan uap berlebih pada suhu 300 C. Proses lama yang pernah digunakan pada tahun 1930 oleh Union Carbide[20] adalah dengan menghidrasi etilena secara tidak langsung dengan mereaksikannya dengan asam sulfat pekat untuk mendapatkan etil sulfat. Etil sulfat kemudian dihidrolisis dan menghasilkan etanol:[14]

C2H4 + H2SO4 CH3CH2SO4H CH3CH2SO4H + H2O CH3CH2OH + H2SO4

[sunting]FermentasiEtanol untuk kegunaan konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) dan kegunaan bahan bakar diproduksi dengan cara fermentasi. Spesies ragi tertentu (misalnya Saccharomyces cerevisiae) mencerna gula dan menghasilkan etanol dan karbon dioksida: C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2. Proses membiakkan ragi untuk mendapatkan alkohol disebut sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran

terhadap etanol, ragi tersebut hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume.[21] Untuk menghasilkan etanol dari bahanbahan pati, misalnya serealia, pa ti tersebut haruslah diubah terlebih dahulu menjadi gula. Dalam pembuatan bir, ini dapat dilakukan dengan merendam biji gandum dalam air dan membiarkannya berkecambah. Biji gandum yang beru berkecambah tersebut akan menghasilkan enzim amilase. Biji kecambah gandum ditumbuk, dan amilase yang ada akan mengubah pati menjadi gula. Untuk etanol bahan bakar, hidrolisis pati menjadi glukosa dapat dilakukan dengan lebih cepat menggunakan asam sulfat encer, menambahkan fungi

penghasil amilase, atapun kombinasi dua cara tersebut.[22]

[sunting]Sifat

MedisEtanol telah banyak dibukti menyebabkan kelainan pada metabolisme lip oprotein, sintesis kolesterol da n penurunan sintesis asam empedu, asam kolat, fosfolipid, serta penurunan aktivitas enzim 12 alpha-hydroxylase.[23]

[sunting]Penggu

naan Pelarut Campuran

minuman (intoxicant)

Sintesis

bahan kimia lain Etanol juga dapat diminum sedikit dengan campuran air dan dapat membantu proses metabolisme.