engertian PolimerKata Kunci: molekul raksasa, Monomer akrilonitril, orlon, pembentukan polimer, polimer

poliakrilonitril, politetra-fluoroetilena

Ditulis oleh Utiya Azizah pada 18-04-2009

Kita hidup dalam era polimer. Bahan-bahan polimer alam yang sejak dahulu telah dikenal dan

dimanfaatkan, seperti kapas, wool, dan damar. Polimer sintesis dikenal mulai tahun 1925, dan

setelah hipotesis makromolekul yang dikemukakan oleh Staudinger mendapat hadiah Nobel pada

tahun 1955, teknologi polimer mulai berkembang pesat. Beberapa contoh polimer sintesis yang

ada dalam kehidupan sehari-hari, antara lain serat-serat tekstil poliester dan nilon, plastik

polietilena untuk botol susu, karet untuk ban mobil dan plastik poliuretana untuk jantung buatan.

Apakah Anda pernah melihat ibu Anda menggoreng telur dengan menggunakan penggorengan

teflon? Bila struktur teflon ditentukan, maka molekul teflon ditemukan mengandung rantai karbon

dengan mengikat atom-atom fluorin. Tetra fluoroetena (tetra fluoroetilena) merupakan molekul

yang sangat non polar dan relatif kecil ukurannya serta cenderung berupa gas pada suhu kamar.

Bagaimana caranya molekul tetrafluoroetilena dalam wujud gas dapat bereaksi dengan molekul

lainnya membentuk molekul besar yang berantai panjang dan umumnya berupa padatan? Coba

perhatikan Gambar 1 untuk membantu Anda memvisualisasikan reaksi tersebut.

Gambar 1. Teflon memberikan suatu lapisan yang baik untuk wajan, karena teflon bersifat tidak

reaktif dan makanan tidak akan lengket pada wajan

Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang

terikat melalui ikatan kimia disebut polimer (poly = banyak; mer = bagian). Suatu polimer akan

terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan

dalam suatu rantai. Jenis-jenis monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer

terkadang sama atau berbeda.

Sifat-sifat polimer berbeda dari monomer-monomer yang menyusunnya. Pada contoh diatas, teflon

(politetra-fluoroetilena) yang berwujud padat dibuat bila molekul-molekul gas tetra-fluoroetilena

bereaksi membentuk rantai panjang. Contoh lain, molekul-molekul gas etilena bereaksi

membentuk rantai panjang plastik polietilena yang ada pada kaleng susu. Dapatkah Anda mencari

contoh-contoh pembentukan polimer yang lain?

Beberapa contoh monomer ditunjukkan dalam Gambar 2, sedangkan Gambar 3 mengilustrasikan

pembentukan polimer.

Gambar 2. Beberapa contoh monomer dari kiri ke kanan: vinil klorida, propena, tetra-fluoroetilena,

dan stirena

Gambar 3. Monomer akrilonitril membentuk polimer poliakrilonitril (PAN), yang dikenall dengan

nama orlon, dan digunakan sebagai karpet dan pakaian “rajutan”. Ikatan rangkap pada karbon

dalam monomer berubah menjadi ikatan tunggal, dan berikatan dengan atom karbon lain

membentuk polimer.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1      Latar Belakang

 

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi mengenai struktur, sifat,

komposisi, reaksi dan persiapan(sintesis atau arti lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang

bergugus karbon dan hidrogen, yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk

nitrogen, oksigen, unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang. <1> <2> <3> Definisi asli

dari kimia “organik” berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu

dihubungkan dengan kehidupan. Tidak semua senyawa organik mendukung kehidupan di bumi

sepenuhnya, tetapi kehidupan seperti yang telah kita ketahui bergantung pula pada sebagian

besar kimia anorganik; sebagai contoh: beberapa enzim bergantung pada logam transisi, seperti

besi dan tembaga; dan senyawa bahan seperti cangkang/kulit, gigi dan tulang terdiri atas

sebagian bahan organik,sebagian lain anorganik. Terlepas dari bahan dasar karbon, kimia

anorganik hanya menguraikan senyawa karbon sederhana, dengan struktur molekul yang tidak

mengandung karbon menjadi rantai karbon (seperti dioksida, asam, karbonat, karbida, dan

mineral). Hal ini tidak berarti bahwa senyawa karbon tunggal tidak ada (yaitu: metana dan

turunan sederhana). Biokimia sebagian besar menguraikan kimia protein (dan biomolekul lebih

besar).Karena sifat yang spesifik, senyawa berantai karbon banyak menampilkan

keanekaragaman senyawa organik yang ekstrim dan penerapan yang sangat luas. Senyawa-

senyawa tersebut merupakan dasar atau unsur pokok beberapa produk (cat, plastik, makanan,

bahan peledak, obat-obatan, petrokimia, beberapa nama lainnya) dan (terlepas dari beberapa

pengecualian) bentuk senyawa merupakan dasar dari proses hidup. Perbedaan bentuk dan

reaktivitas molekul kimia menetapkan beberapa fungsi yang mengherankan, seperti katalis

enzim dalam reaksi biokimia yang mendukung sistem kehidupan. Pembiakan otomatis alamiah

dalam Kimia Organik dalam kehidupan seluruhnya. Kecenderungan dalam Kimia organik

termasuk sintesis kiral, kimia hijau, kimia gelombang mikro,fullerene(karbon alotropis) dan

spektroskopi gelombang mikro.

Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar yang

dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana. Kesatuan-kesatuan

berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuat polimer (tabel 1). Akibatnya

molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Sebagai

contoh, polimer poli (feniletena) mempunyai harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000.

Hal ini yang menyebabkan polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer

bermassa molekul rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama.

Polimer (makromolekul) merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang

sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani, yaitu : Poly yang berarti banyak, dan mer

yang berarti bagian (Malcom Steven, 2004). Dan  polimer juga merupakan bahan yang penting

dalam pembuatan komposit. Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat

yang digunakan pada komposit. Beberapa contoh bahan polimer yaitu resin

phenolformaldehyde, urea formaldehyde, poliester, epoksi dan lainnya. Pada umumnya polimer

memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil, mudah dibentuk, tahan karat

(Hyer, 1998). Akan tetapi polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah.

Oleh karena itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan

dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber), partikel

(particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes). Pada saat ini berbagai industri telah

menggunakan komposit yang diperkuat oleh serat mulai dari industri perabot rumah tangga

(panel, kursi, meja), industri kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil

yang salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat,

roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan (salah satunya body

speed boat).

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1 Sejarah Polimer

Polimer, sebenarnya sudah ada dan digunakan manusia sejak berabad- abad yang lalu. Polimer

– polimer yang sudah digunakan itu adalah jenis polimer alam seperti selulosa, pati, protein, wol,

dan karet. Istilah polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan dari Swedia, Berzelius (1833).

Polimer  merupakan  molekul  besar  yang  terbentuk  dari  unit  –  unit berulang sederhana.

Nama ini diturunkan dari bahasa Yunani Poly, yang berarti  “banyak” dan  mer,  yang  berarti

“bagian”. Sedangkan industri polimer  (polimer  sintesis)  baru  dikembangkan  beberapa  puluh 

tahun terakhir ini.

Berkembangnya industri polimer ini diawali ketika Charles Goodyear dari Amerika Serikat

berhasil menemukan vulkanisasi pada tahun 1839. Setelah itu berbagai modifikasi polimer pun

mulai berkembang seperti: Pada tahun 1870         Modifikasi selulosa dengan asam nitrat Pada

tahun 1907      Ditemukan damar fenolik

Pada tahun 1930                     Ditemukan Poli fenol etena atau Polistirena

Pada tahun 1933                     Ditemukan  Polietena  atau  Polietilena di laboratorium ICI di

Winnington, Chesire

Sejak  saat   itu   sejumlah   terobosan   baru   banyak   dilakukan   untuk menciptakan berbagai

sistim polimer baru maupun pengembangan sistim polimer yang telah ada. Hasilnya tampak

sebagai produk industri polimer yang begitu beragam sebagaimana yang terlihat sekarang ini.

Hingga pada tahun 1970 sudah terdapat lebih dari 25 produk polimer, dan pada  tahun 1980

polimer mencapai 2 juta m3    tiap tahunnya, melebihi produksi kayu dan baja.

Dengan berkembangnya  industri  polimer,  ternyata  membawa  dampak positif terhadap jumlah

pengangguran. Hal ini disebabkan karena industri polimer    menyerap         benyak tenaga 

kerja.   Karena sifatnya            yang karakteristik maka bahan polimer sangat disukai. Sifat – sifat

polimer yang karakteristik ini antara lain:

-          Mudah diolah untuk berbagai macam produk pada suhu rendah dengan biaya murah.

-          Ringan; maksudnya rasio bobot/volumnya kecil.

-          Tahan korosi dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresif.

-          Bersifat isolator yang baik terhadap panas dan listrik.

-          Berguna untuk bahan komponen khusus karena sifatnya yang elastis dan plastis.

-          Berat molekulnya besar sehingga kestabilan dimensinya tinggi.

Berkembangnya   industri   polimer   turut   menentukan   perkembangan ekonomi suatu negara.

Semakin besar penggunaan polimer, menunjukkan semakin pesat perkembangan ekonomi

suatu negara.

2.2  Klasifikasi Polimer        

Polimer dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1.   Berdasarkan Sumber

Berdasarkan  sumbernya  polimer  dapat  dikelompokkan  dalam  3 kelompok, yaitu:

-          Polimer Alam, yaitu polimer yang terjadi secara alami.

Contoh: karet alam, karbohidrat, protein, selulosa dan wol.

-          Polimer Semi Sintetik, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan

bahan kimia.

Contoh:  selulosa  nitrat  (yang  dikenal  lewat  misnomer  nitro selulosa) yang dipasarkan

dibawah nama – nama  “Celluloid” dan “guncotton”.

-          Polimer sintesis, yakni polimer yang dibuat melalui polimerisasidari monome –

monomer    polimer.            Polimer            sintesis sesungguhnya  yang   pertama   kali  

digunakan   dalam   skala komersial  adalah  dammar Fenol  formaldehida. Dikembangkan pada 

permulaan tahun 1900-an oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo  Baekeland (yang telah

memperoleh banyak sukses dengan penemuanya mengenai kertas foto sensitif cahaya), dan

dikenal secara komersial sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-an bakelit merupakan salah satu

jenis dari produk – produk  konsumsi yan dipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang

paling mewah, yakni dimunculkan di kulit muka majalah Time.

2.   Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya

Dibagi atas 3 kelompok yaitu:

-          Polimer Linier, yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatan  satu  sama 

lainnya  membentuk  rantai  polimer  yang panjang.

Gambar 1. Struktur polimer linier

-          Polimer Bercabang, yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk

cabang pada rantai utama.

Gambar 2. Struktur polimer bercabang

-          Polimer Berikatan Silang (Cross – linking), yaitu polimer yang terbentuk karena beberapa

rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya.Jika  sambungan  silang 

terjadi  ke  berbagai  arah  maka  akan terbentuk  sambung  silang  tiga  dimensi  yang  sering 

disebut polimer jaringan.

Gambar 3. Struktur polimer berikatan silang

Adakalanya pembentukan sambungan silang dilakukan dengan sengaja melaluli proses industri

untuk mengubah sifat polimer, sebagaimana terjadi pada proses vulkanisasi karet. Banyak sistim

polimer sifatnya sangat ditentukan oleh pembentukan jaringan tiga  dimensi, seperti misalnya

bakelit yang merupakan damar mengeras – bahang fenol – metanal. Dalam sistim polimer

seperti itu  pembentukan  sambungan  silang  tiga  dimensi  terjadi  pada tahap akhir produksi.

Proses ini memberikan sifat kaku dan keras kepada       polimer. Jika    tahap   akhir produksi

melibatkan penggunaan panas,  polimer tergolong mengeras – bahang dan polimer  disebut 

dimatangkan.  Akan  tetapi,  beberapa  sistim polimer dapat dimatangkan pada keadaan dingin

dan karena itu tergolong  polimer  mengeras  –  dingin.  Polimer  lurus  (hanya mengandung

sedikit sekali sambungan silang, atau bahkan tidak ada   sama   sekali)   dapat   dilunakkan  

dan   dibentuk   melalui pemanasan. Polimer seperti itu disebut polimer lentur – bahang.

3.   Berdasarkan Reaksi Polimerisasi

Dibagi 2 yaitu:

•           Poliadisi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi adisi. Reaksi adisi atau reaksi rantai

adalah reaksi penambahan (satu sama lain) molekul-molekul monomer berikatan rangkap atau

siklis biasanya dengan adanya suatu pemicu berupa radikal bebas atau ion.

•           Polikondensasi,   yaitu   polimer   yang   terjadi   karena   reaksi kondensasi/reaksi

bertahap. Mekanisme  reaksi  polimer  kondensasi  identik  dengan  reaksi kondensasi  senyawa 

bobot  molekul  rendah  yaitu:  reaksi  dua gugus  aktif dari 2 molekul monomer yang berbeda

berinteraksi dengan  melepaskan molekul kecil. Contohnya H2O. Bila hasil polimer dan pereaksi

(monomer) berbeda fase, reaksi akan terus berlangsung sampai salah satu pereaksi habis.

Contoh            terkenal           dari      polimerisasi     kondensasi      ini        adalah pembentukan

protein dari asam amino.

4.   Berdasarkan Jenis Monomer

Dibagi atas dua kelompok:

ü  Homopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari penggabungan monomer sejenis dengan unit

berulang yang sama.

ü  Kopolimer,  yakni  polimer  yang  terbentuk  dari  beberapa jenis monomer yang berbeda.

Kopolimer ini dibagi lagi atas empat kelompok yaitu:

ü  Kopolimer acak.

Dalam kopolimer  acak,  sejumlah  kesatuan  berulang  yang berbeda tersusun secara acak

dalam rantai polimer.

- A – B – B – A – B – A – A – A – B – A -

ü  Kopolimer silang teratur.

Dalam  kopolimer  silang  teratur  kesatuan  berulang  yang berbeda  berselang  –  seling 

secara  teratur  dalam  rantai polimer.

- A – B – A – B – A – B – A – B – A – B – A -

ü  Kopolimer blok.

Dalam kopolimer blok kelompok  suatu kesatuan berulang berselang  –  seling  dengan 

kelompok  kesatuan  berulang lainnya dalam rantai polimer.

- A – A – A – B – B – B – A – A – A – B –

ü  Kopolimer cabang/Graft Copolimer.

Yaitu  kopolimer  dengan  rantai  utama  terdiri  dari  satuan berulang  yang  sejenis  dan  rantai 

cabang  monomer  yang sejenis.

5.   Berdasarkan Sifat Termal

Dibagi 2 yaitu:

ü  Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal  ini  disebabkan  karena 

polimer  –  polimer  tersebut  tidak berikatan silang (linier atau bercabang) biasanya bisa larut

dalam beberapa pelarut.

ü  Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan. Polimer –

polimer termoset tidak bisa dibentuk, dan tidak  dapat  larut  karena pengikatan silang, 

menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar. Contohnya dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel Contoh polimer termoset

Diantara plastik – plastik ini, hanya beberapa jenis epoksi yang dikualifikasi sebagai plastik –

plastik  teknik. Polimer – polimer fenol – formaldehida  dan urea – formaldehida  dan poliester –

poliester tak jenuh menduduki sekitar 90% dari seluruh produksi. Perbandingan  produksi antar

termoplastik dan plastik termoset kira – kira 6 : 1.

2.3   Konsep Dasar Kimia Polimer  

Secara kimia, polimer didefinisikan sebagai senyawa berbobot molekul besar   yang  terbentuk 

dari  penggabungan  berulang  secara  kovalen (polimerisasi) molekul sederhana (monomer).

Satuan struktur berulang di dalam rantai polimer (-M-) biasanya setara atau hampir setara

dengan struktur monomer (M). Jumlah satuan struktur berulang  dalam rantai polimer (n) dikenal

dengan derajat polimerisasi (DP).   Berdasarkan   jumlah   satuan   berulangnya,   hasil  

polimerisasi monomer   dapat   disebut  dimmer,  trimer,  tetramer,  ………,  dst,  bila masing-

masing n = 2,3,4, … … …, dst. DP ialah jumlah total unit – unit struktur, termasuk gugus ujung.

Sehingga, Bobot molekul = DP x berat molekul.

Contoh CH2  = CH2  – CH3CH3-. Jika DP = 100, maka BM = 100 x 28

= 2800.

Polimer dengan derajat polimerisasi besar (bobot molekul > 104) disebut polimer tinggi, sedang

polimer dengan bobot molekul rendah (< 104) disebut oligomer. Sebagian besar polimer tinggi

yang termasuk dalam jenis plastik, karet dan serat mempunyai bobot molekul antara 104  – 106.

2.4   Ruang Lingkup Kimia Polimer          

Ruang lingkup kimia polimer ada 2 yaitu:

1. Resin, yaitu bahan baku yang diperoleh dari industri petrokimia.

Beberapa hal yang perlu diketahui mengenai resin antara lain:

ü  Analisis

ü  Sifat

ü  Kelarutan

ü  Berat Molekul

ü  Polimerisasi.

2.   Aditif, yaitu bahan tambahan dalam teknologi polimer.

Yang termasuk aditif antara lain:

-          Pewarna

-          Pelumas

-          Fragnances

-          Stabilizer

-          Antioksidan

-          Plastisier

-          Emulsifer

-          Anti UV

1. Sains  dan  teknologi  polimer.  Dukungan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi,

sangat menentukan dalam menghasilkan produk – produk polimer   yang

baik. Menghasilkan        inovasi – inovasi untuk memodifikasi berbagai bahan

menjadi material – material baru, yang memiliki keunggulan – keunggulan

kualitas. Hal ini dilakukan dengan mengandalkan  kemajuan  teknologi,  guna 

menghasilkan  mesin  – mesin  yang dapat membuat produk polimer yang

dibutuhkan oleh masyarakat.

2. Komoditi/Produk.   Industri   polimer,   menghasilkan   produk   atau komoditi

dari hasil sekian banyak proses produksi polimer. Komoditi yang   dihasilkan,  

merupakan   tuangan   dari   semua   inovasi   dan keunggulan teknologi.

Komoditi yang unggul, menarik, murah dan memiliki   berbagai  

keunggulan,   adalah   komoditi   yang   sangat diharapkan oleh segenap

konsumen polimer.

2.5   Manfaat Polimer          

Kita hidup dalam era polimer, plastik, serat, elastomer, karet, protein, selulosa semuanya ini

merupakan istilah umum yang merupakan bagian dari polimer.

Dari  contoh-contoh  di  atas  dapat  kita  bayangkan  bahwa  polimer mempunyai manfaat yang

besar dalam semua bidang kehidupan. Adapun manfaat dari polimer ini antara lain sebagai

berikut:

1. Dalam bidang kedokteran: banyak diciptakan alat-alat kesehatan seperti: 

termometer, botol infus, selang infus, jantung buatan dan alat transfusi darah.

2. Dalam bidang pertanian: dengan adanya mekanisasi pertanian.

3. Dalam bidang teknik: diciptakan alat-alat ringan seperti peralatan pesawat.

4. Dalam bidang otomotif: dibuat alat-alat pelengkap mobil.

2.6   Struktur Rantai Polimer         

Pengulangan bahan polimer dipengaruhi oleh sifat polimer. Sifat-sifat polimer tersebut antara

lain:

1.   Pertumbuhan rantai polimer bersifat acak.

Penyusunan  molekul  polimer  mempunyai  sifat  struktur  yang berbeda  pengaruhnya,

dikarenakan  massa  atom  relatif         polimer merupakan  nilai rata-rata dari monomer-

monomer  penyusunnya, sehingga mengakibatkan pertumbuhan rantai menjadi acak.

2.   Dalam satu bahan polimer dimungkinkan terdapat 2 daerah yaitu:

-          Daerah teratur

-          Daerah tidak teratur

Kalau  rantai  teratur  disebut:  kristal.  Kalau  rantai  tidak  teratur disebut: amorf. Salah satu cara

untuk mengetahui kristal dan amorf yaitu (secara visual): kristal: keras dan amorf: tak keras

1. Rantai polimer yang keras dapat saling mendekati dengan jarak yang   lebih 

pendek  dibandingkan  dengan  rantai  polimer  yang bercabang.

2. Polimer dengan kesatuan yang teratur dengan gaya antaraksi yang tinggi

akan memiliki kekristalan dan gaya tegang.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekristalan:

-      Larutan polimer

Jika larutan polimer encer maka jarak antara satu molekul dengan

molekul   yang   lain   dalam   rantai   polimer   saling   berjauhan. Akibatnya ruang rantai tidak

bersifat kristal.

Jika   polimer   pekat,   maka   jarak   antara   molekulnya   saling berdekatan sehingga

mengakibatkan keteraturan ruang yang lebih bersifat kristal.

-      Gaya antar rantai

Efek induksi

Antara dua atom yang saling berikatan satu sama lain akan tertarik ke atom yag memiliki

keelektronegativan yang lebih tinggi.

Gaya London

Gaya yang terjadi akibat tidak tersebar meratanya elektron di seputar  intinya  karena  lebih 

banyak  elektron pada  satu  sisi daripada sisi lainnya sehingga terjadi tarikan antar rantai.

Ikatan Hidrogen

Ikatan yang terjadi antara atom O dan atom H.

Ikatan intra molekul dan antar molekul adalah ikatan hidrogen yang terjadi antara gugus – gugus

pada rantai yang sama.

  Derajat kekristalan

Derajat kekristalan dapat ditentukan dengan cara hamburan sinar-X.

Keteraturan struktur molekul

Taksisitas.

Ada     dua      golongan         susunan           geometris         rantai   yang    perlu

diperhatikan dalam mempelajari sifat dan struktur molekul polimer:

ȩ Geometri yang timbul dari rotasi gugus terhadap ikatan tunggal atau

disebut juga perubahan konformasi. Konformasi ini tidak menimbulkan

perubahan struktur kimia rantai polimer karena perubahan konformasi adalah

reversibel (bolak – balik). Konformasi hanya menyebabkan perubahan sifat

fisik dari bahan            polimer seperti perbedaan derajat kristalinitas dan

sebagainya.  Bila  bahan  polimer  dipanaskan  melampaui  suhu transisi kaca,

gugus – gugus  dalam rantai polimer akan membentuk konformasi tertentu

(bertindihan atau bergiliran). Bila kemudian didinginkan,  rantai  polimer 

dengan  konformasi  tersebut  dapat tersusun  lebih  rapi  untuk  membentuk 

struktur  kristalin.  Bahan polimer  berstruktur  kristal  bersifat  lebih  keras, 

liat  dan  tahan terhadap bahan kimia dibandingkan dengan struktur bukan

kristal (amorf).

Geometri kedua dari rantai polimer adalah susunanan yang dapat berubah

hanya dengan jalan pemutusan ikatan kimia, ini disebut dengan  konfigurasi. 

Perubahan konfigurasi  rantai polimer  akan menyebabkan            perubahan

struktur kimia,       dan      karena  itu menyebabkan  perubahan sifat  kimia 

dan  sifat  fisika dari  bahan polimer yang bersangkutan. Misalnya perubahan

konfigurasi cis dan       trans pada poliisoprena, menimbulkan dua macam

struktur polimer karet alam (isomer cis) dan getah perca (isomer trans).

 

2.7  Isomeri

Isomeri adalah senyawa-senyawa kimia yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus

strukturnya berbeda, sehingga sifat-sifatnya pun berbeda.

Macam-macam isomer :

1. Isomer Rantai  :  adanya pernedaan susunan rantai karbon dari senyawa

segolongan

Contoh : n – pentana dengan 2-metil butana (iso pentana)

1. Isomer Posisi :  adanya perbedaab letak gugus fungsi pada rantai karbon dari

senyawa segolongan

Contoh : 1-butanol dengan 2-butanol

1. Isomer Fungsi   :  adanya gugus fungsi yang berbeda

Pasangan isomer fungsi :

Alkena dengan sikloalkana     [ CnH2n ]

Alkuna dengan alkandiena     [ CnH2n – 2 ]

Alkohol dengan eter   [ CnH2n + 2O ]

Aldehid dengan keton            [ CnH2nO ]

Alkanoat dengan ester            [ CnH2nO2  ]

1. Isomer Geometri  :  isomer sis-trans terjadi jika pada ikatan karbon rangkap

dua mengandung dua atom atau gugus yang sama

Isomer cis        :  atom / gugus yang sama letak satu sisi

Isomer trans   : atom / gugus yang sama letak berseberangan

Contoh :    1. CH3  CH2  CH CH CH2  CH3

2. CH3  CH2  CH C(CH3) CH2  CH3

1. Isomer Optik  :  senyawa yang dapat memutar bidang polarisasi cahaya

(eksperimen) dan mempunyai

atom C asimetris (teoritis).

Atom C asimetris : atom C yang mengikat empat gugus / atom yang berbeda.

Contoh :  CH2  CH(OH)COOH (asam laktat)

Senyawa dekstro (d)   : senyawa optis aktif yang memutar bidang polarisasi cahaya kearah

kanan.

Senyawa levo ( l )       : senyawa optis aktif yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri.

Jumlah maksimal isomer optis  = 2n, dimana n = jumlah atom C asimetris.

2.8 Macam-macam Senyawa Karbon

1. Alkana dan Alkil

-          Rumus alkana :  CnH2n + 2

-          Rumus alkil : CnH2n + 1

Sumber senyawa alkana :  minyak bumi, batubara, gas alam.

Sifat fisik :

Non polar, tarik-menarik antar molekul lemah, tidak larut dalam air, larut

dalam senyawa organik (non polar) dan sedikit polar.

Pada suhu kamar dan tekanan 1 atm : C1  – C4   =  gas (tidak berbau)

C5  – C17        =  cair (berbau bensin)

C18  – dst       =  padat (tidak berbau)

-      Titik didih senyawa rantai lurus  > titik didih senyawa rantai bercabang.

-      Mr  >>  → titik didih  >>

Sifat kimia :

-      Kurang reaktif dibanding senyawa organik yang memiliki gugus fungsi.

-      Tidak bereaksi dengan asam (stabil)

-      Dapat bereaksi dengan halogen

Contoh  :  CH4    :  metana     CH3    :  metil

C2H6    : etana            C2H5    :  etil

2. Alkena ( CnH2n )

1. Gugus fungsi :   – C = C –

2. Tatanama

1. Nama alkena yang mengandung satu ikatan rangkap mempunyai nama dari

alkana yang sesuai dengan mengganti ankhiran –ana menjadi –ena.

2. Bila terdapat dua atau lebih ikatan rangkap namanya menjadi alkadiena,

alkatriena dan sebagainya.

3. Tempat ikatan rangkap dinyatakan dengan nomor atom karbon yang

mendahului sesuai dengan alkana.

3. Alkohol ( CnH2n + 1 OH )

1. aGugus fungsi :   – OH

2. Tatanama

Alkohol dapat dipandang sebagai turunan alkana, dimana satu atom H dari alkana diganti

dengan gugus hidroksil ( OH ). Sehingga nama alkohol diambil dari alkana dimana akhiran –a

diganti

dengan akhiran –ol, sedangkan letak gugus OH terikat dinyatakan dengan angka. Atau diambil

nama radikal alkil + alkohol.

Contoh  :

CH3  – CH2  – CH2  – OH  : 1 propanol = propil alkohol

CH3   – CH – CH3              : 2 propanol  = isopropil alkohol

OH

Berdasarkan letak ikatan –OH pada atom C, alkohol dibedakan menjadi :

Alkohol primer            : gugus –OH terikat pada atom C primer

Alkohol sekunder        : gugus –OH terikat pada atom C sekunder

Alkohol tersier            : gugus –OH terikat pada atom C tersier

c.         Reaksi pengenalan alkohol

Bereaksi dengan logam natrium menghasilkan gas hidrogen R – Ona  + Na  → 

R – ONa +  ½ H2

Bereaksi dengan hidrogen halida menggunakan katalis ZnCl mebentuk alkil

halida. R – OH  + HCl  →  R – Cl  + H2O Reaksi ini dapat dipakai untuk

membedakan alkohol primer, sekunder dan tersier (disebut test Lucas)

Alkohol primer  + HCl  →  sangat lambat

Alkohol sekunder  + HCl  →  cepat

Alkohol tersier  + HCl  →  sangat cepat

3. Alkohol bereaksi dengan fosfor pentaklorida menghasilkan alkil klorida, HCl dan POCl. R –

OH  + PCl5    →  R – Cl +  POCl3    + HCl

d.   Sifat-sifat fisik alkohol

Cairan encer, mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan.

Alkohol mempunyai titik didih tinggi dibanding alkana yang jumlah atom C

sama, karena antar molekul alkohol membentuk ikatan hidrogen.

e. Kegunaan Alkohol

1. Etanol didapatkan pada minuman keras, dalam jumlah kecil menyebabkan

pembuluh darah dan tekanan  darah  menurun.  Dalam  jumlah  besar 

menyebabkan  keracunan,  merusak  hati  dan menyebabkan kematian.

2. Etanol digunakan sebagai pelarut yang baik.

3. Gasohol adalah campuran etanol dengan gasolin dipakai untuk bahan bakar.

4. Spiritus adalah campuran metanol + etanol + zat warna metilen blue.

5. Etanol 70% dipakai untuk desinfektan.

6. Metanol  dikenal  sebagai  alkohol  kayu,  merupakan  racun  dapat 

menyebabkan  kebutaan, kehilangan kontrol dan menimbulkan kematian.

7. Metanol juga sebagai pelarut dan sebagai bahan dasar pembuatan

formaldehid.

8.

4. Eter ( R – O – R’)

1. Tatanama

Nama eter, mula-mula disebutkan dulu nama alkil pertama kemudian alkil kedua diikuti kata eter.

Alkil pertama adalah huruf awalnya terletak lebih depan dalam urutan abjad. Eter dapat

dipandang sebagai turunan alkana dimana sebuah atom H-nya diganti dengan gugus alkoksi :

CnH2n+1   O. Sehingga nama eter mula-mula disebutkan dulu nama alkoksi, alkil yang lain

disebutkan senama alkana yang bersangkutan.

Contoh : CH3  – O – CH3      :  dimetil eter = metoksi metana CH3  – CH2  – O – CH3    :  etil

metil eter = metoksi etana CH3  – CH2  – O – CH2  – CH3          :  dietil eter = etoksi etana

2. Reaksi pengenalan eter

Eter bereaksi dengan PCl5  jika dipanaskan.

R – O – R + PCl5    →  R – Cl  +  R1  – Cl +  POCl3

Tidak dibebaskannya HCl dalam reaksi tersebut bisa untuk membedakan eter dengan alkohol.

Perbedaan antara alkohol dan alkoksi alkana / eter

ALKOHOL

-          dapat bereaksi dengan logam alkali

-          dapat dioksidasi menjadi aldehid/keton

-          dapat bereaksi dengan PCl5  atau PCl3  membebaskan HCl

-          titik didih relatif tinggi karena adanya ikatan hidrogen

ALKOKSI ALKANA / ETER

-          tidak dapat bereaksi dengan logam alkali

-          tidak dapat dioksidasi

-          dapat bereaksi dengan PCl5  jika dipanaskan tapi tidak membebaskan HCl

-          titik didih relatif rendah

3. Kegunaan eter

Sebagai pelarut zat-zat organik

Untuk obat bius

5.  Alkanon  (R – C – R1     )

1. Tatanama

Nama alkanon (keton) berasal dari alkana yang bersangkutan dengan mengganti akhiran –ana

dengan akhiran –anon.

Isomer pada alkanon terjadi karena perbedaan posisi gugus karbonil dan rantai karbonnya, juga

dijumpai isomer fungsional dengan aldehida.

b.   Kegunaan

1. Bahan yang penting bagi berbagai sintesis

2. Bahan pembuatan kosmetik (cat kuku, parfum, dsb)

3. Bahan dasar pembuatan kloroform, iodoform

c. Perbedaan aldehida dan keton

Aldehida

1. Bereaksi dengan reagen Fehling menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.

2. Bereaksi dengan reagen Tollens menghasilkan cermin perak, Ag.

3. Bereaksi dengan reagen Benedict menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.

4. Dioksidasi menjadi asam karboksilat.

Keton

1. Tidak bereaksi dengan reagen Fehling.

2. Tidak bereaksi dengan reagen Tollens.

3. Tidak bereaksi dengan reagen Benedict.

4. Sukar dioksidasi.

6.  Asam Alkanoat / Karboksilat a.  Tatanama

-          Asam karboksilat alifatik diberi nama mengikuti nama alkana dengan jumlah atom C yang

sama dengan mengganti akhiran –ana menjadi –anoat.

-          Atom C pada gugus –COOH selalu diberi nomor satu.

-          Nama trivial (biasa) asam karboksilat seringkali diturunkan dari nama seumbernya. Untuk

menyebutkan letak substitusinya atom-atom karbon

-          Atom C alfa adalah atom C yang terletak langsung dibelakang gugus –COOH.

Berikut ini contoh asam yang paling banyak dijumpai sehari-hari.

1. Asam Format (HCOOH Sifat-sifat

-          Berupa zat cair tidak berwarna, berbau merangsang dan jika terkena kulit akan melepuh.

-          Karena mengandung gugus aldehid, asam format dapat bereaksi dengan reagen Tollens

maupun Fehling

-          Mudah dioksidasi membentuk gas CO2  dan H2O.

Pembuatan

§ Oksidasi metanol

§ Hidrolisis HCN Reaksi  : HCn  + 2 H2O → HCOOH  + NH3

§ Dalam teknik dibuat dari CO + uap air yang dialirkan melalui katalis oksida

logam, pada 200oC dan tekanan besar.

Reaksi  :  CO +  H2O →  HCOOH

Kegunaan

Asam format banyak digunakan untuk menggumpalkan getah karet (lateks); dalam industri

tekstil penyamakan kulit, pembuatan plastik.

2. Asam asetat

Adalah zat cair jernih berbau merangsang, tidak berwarna membeku pada 16,6oC. berbentuk

kristal serupa dengan es karena itu asam asetat murni disebut juga asam asetat glasial.

Pembuatan

-          Terbentuk pada oksida etanol karena pengaruh berbagai jenis bakteri seperti acetobakter.

-          Dalam teknik dengan mengalirkan campuran berupa etanol dan udara melalui katalisator

-

7.  Lemak dan Minyak ( Trigliserida )

Lemak  dan  minyak  adalah ester  dari gliserol dengan  asam karboksilat suku  tinggi (asam

lemak). Gliserida padat (lemak) terutama berasal dari sumber hewani adalah ester dari gliserol

dengan asam karboksilat jenuh. gLiserida cair (minyak berasal dari sumber nabati seperti minyak

kelapa, minyak jagung, minyak wijen) adalah ester dari gliserol dengan asam karboksilat tidak

jenuh (mempunyai ikatan rangkap).

Gliserol +  asam lemak  →  trigliserida

Beberapa contoh asam lemak

Struktur

Rumus

Molekul

Nama Biasa

Titik

Cair

( oC )

Asam-asam lemak jenuh

(lemak hewani)

CH3(CH2)10COOH

CH3(CH2)14COOH

CH3(CH2)16COOH

Asam-asam lemak tak jenuh

→ minyak

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7

COOH

C11H23COO

H

C15H32COO

H

C17H35COO

H

C17H33COO

H

Asam laurat

Asam

palmitat

Asam stearat

Asam oleat

44,2

63,1

69,6

13,4

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi

dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia

tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau

lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan

entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi

membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu

katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak

dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis  air) atau fenomena

immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga

menangani analisis  zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam

spektroskopi.

Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk

atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk

materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani

sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan

interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur

kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi

secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

Polimer (makromolekul) merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang

sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani, yaitu : Poly yang berarti banyak, dan mer

yang berarti bagian (Malcom Steven, 2004). Dan  polimer juga merupakan bahan yang penting

dalam pembuatan komposit. Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat

yang digunakan pada komposit. Beberapa contoh bahan polimer yaitu resin

phenolformaldehyde, urea formaldehyde, poliester, epoksi dan lainnya. Pada umumnya polimer

memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil, mudah dibentuk, tahan karat

(Hyer, 1998). Akan tetapi polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah.

Oleh karena itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan

dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber), partikel

(particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes). Pada saat ini berbagai industri telah

menggunakan komposit yang diperkuat oleh serat mulai dari industri perabot rumah tangga

(panel, kursi, meja), industri kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil

yang salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat,

roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan (salah satunya body

speed boat).

DAFTAR PUSTAKA

 

 

Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry : An Introduction, diindonesiakan oleh Lis Sopyan,

cetakan pertama, PT Pradnya Paramita : Jakarta

Fried, J.R., 1995. Polymer Science and Technology. Prentice Hall PTR : New Jersey

Mark, J.E. 1992. Inorganic Polymers. Prentice-Hall International, Inc. : New Jersey

Odian, G. 1991. Principles of Polymerization. 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc : New York

Van Krevelen, D.W., 1990. Properties of Polymers. Elsevier Science B.V : Amsterdam

Sperling, L.H., 1986. Introduction to Physical Polymer Science. John Wiley & Sons, Inc : New

York

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/polimer/

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia

http://www.forumsains.com/kimia/kimia-organik/

industri17felisianus.blog.mercubuana.ac.id/…/KBK_Presentasi_kimia_Struktur-

Senyawa-Organik.pdf