Reaksi Kimia Beberapa Hidrokarbon
Transcript of Reaksi Kimia Beberapa Hidrokarbon
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
Judul : REAKSI KIMIA BEBERAPA
HIDROKARBON
TujuanPercobaan : 1. Mempelajari reaksi beberapa hidrokarbon
2. Memperkirakan banyaknya ikatan rangkap dalam
minyak tanah dan premium
Pendahuluan
Senyawa organik adalah senyawa yang terdapat dalam
organisme yang sangat bervariasi jumlah atom dan strukturnya.
Setiap senyawa ini selalu mengandung karbon sebagai unsur
utamanya. Senyawa hidrokarbon sendiri merupakan senyawa yang
mengandung hidrogen dan karbon. Senyawa hidrokarbon kurang
reaktif, tetapi akan reaktif bila satu atom hidrogen (atau
lebih ) diganti dengan gugus fungsional. Gugus fungsional
adalah atom atau kelompok atom yang reaktif. Perubahan suatu
jenis senyawa menjadi senyawa lain disebut reaksi kimia
organik (Syukri, 1999).
Beberapa hidrokarbon alkana dalam alam merupakan
produk proses kehidupan. Misalnya, metana dihasilkan oleh
penguraian anaerobik dari bahan nabati. Hidrokarbon alkana
dalam jumlah besar terdapat dalam gas alam dan minyak bumi.
Minyak bumi (petroleum) merupakan campuran kompleks
hidrokarbon padat, cair dan gas yang merupakan hasil akhir
Paraf Asisten
penguraian bahan-bahan hewani dan nabati dalam waktu lama.
Terdapat juga sedikit senyawaan nitrogen dan belerang
(Pudjaatmaka,1992).
Pengilangan minya bumi terdiri dari pemisahan
senyawaan-senyawaan organik seperti adanya dalam alam dan
pengubahan beberapa di antaranya menjadi senyawaan organik
lain. Tahap pertama terdiri dari pemisahan minyak kasar dengan
penyulingan bertingkat menjadi kelompok-kelompok dengan jangka
didih yang berlainan (Pudjaatmaka,1992).
Bensin yang dihasilkan dari destilasi petroleum
disebut bensin destilat-langsung (straight-run gasolin).
Sumber-sumber ini melibatkan pengubahan satu hidrikarbon ke
lain hidrokarbon dengan proses yang disebut kertakan dan
aromatisasi. Hidrokarbon-hidrokarbon rantai tak bercabang
merupakan produk utama kertakan termal hidrokarbon berbobot
molekul tinggi. Dalam industri petroleum, aromatisasi disebut
pembentukan ulang ( reforming ). Bila digunakan platinum
sebagai katalis, proses itu dikenal sebagai platforming
(Pudjaatmaka,1992).
Alkana hanya mengandung ikatan tunggal karbon-karbon,
dinamakan pula hidrokarbon jenuh. Empat ikatan pada setiap
karbon dalam alkana tersusun dalam tetrahedron beratauran;
sudut antara dua ikatan ialah 109.50. pada suhu kamar, gugus
yang melekat pada ikatan tunggal pada alkana rantai lurus
barotasi bebas pada ikatan tunggal. Alkena mangandung satu
atau lebih ikatan ganda dua karbon-karbon; dinamakan pula
hidrokarbon tak jenuh. Dua ikatan yang muncul dari setiap
karbon pada ikatan ganda dua karbon-karbon membentuk sudut
1200. Alkena mempunyai ikatan isomer geometri yaitu cis dan
trans. Isomer geometri cis dan trans didasarkan pada pada gugus
subtituen pada setiap karbon pengemban ikatan ganda dua, jika
keduanya pada posisi yang sama dari ikatan ganda dua dinamakn
cis, dan bila keduanya pada posisi yang berbeda disebut trans.
Alkuna mengandung ikatan ganda tiga karbon-karbon tergolong
hidrokarbon tak jenuh. Dua ikatan yang timbul dari sepasang
karbon berikan ganda tiga mambuat sudut 1800. Jadi, etuna
(C2H2) adalah alkuna paling sederhana (Anonim, 2014).
Berbagi macam senyawa organik, baik yang didapat
dialam manupun buatan, dapat diubah menjadi suatu jenis
menjadi jenis lain. Akibatnya suatu senyawa dapat dibuat
senyawa lain melalui satu atau beberapa tahap reaksi. Reaksi
tersebut dapat dibagi menjadi enam kelompok besar yaitu
subtitusi, adisi, eleminasi, redoks, penataan ulang, dan
kondensasi (Anonim, 2014).
Prinsip Kerja
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan beberapa
senyawa hidrokarbon dari jenis – jenisnya dan ditambahkan
pereaksi untuk mengidentifikasinya serta penambahan pelarut
polar dan non polar untuk mengetahui bagaimana jumlah ikatan
rangkap atau ketidakjenuhan dari senyawa – senyawa
hidrokarbon.
Alat
Tabung reaksi, pipet mohr, pipet tetes, erlenmeyer 50
mL, dan beaker glass 100mL.
Bahan
Larutan H2SO4 pekat, heksana , minyak tanah, premium,
solar, air brom, dan toluena.
Prosedur Kerja
a) Reaksi dengan brom
Pertama air brom dimasukkan ke dalam 5 tabung reaksi
yang bersih dan kering masing-masing 3 mL, ditandai setiap
tabung dengan nomor 1 sampai 5 . Kedua ditambahkan ke dalam
tabung tetes demi tetes hidrokarbon sambil dikocok dan
dihitung jumlah tetes hidrokarbon sampai tidak terjadi
perubahan warna.
b) Reaksi hidrokarbon dengan asam sulfat pekat
Pertama dimasukkan 1 mL hidrokarbon ke dalam tabung
reaksi bersih dan kering, kemudian ditambahkan dengan 1 mL
asam sulfat pekat dan dikocok lalu dicampurkan dengan sangat
hati-hati. Kedua diamati terjadinya perubahan dan timbulnya
panas, kemudian dituangkan campuran ke dalam beker gelas 100
mL yang diisi aquades serta diamati ada tidaknya lapisan
minyak yang mengapung di atas air.
c) Komposisi hidrokarbon dalam minyak tanah dan premium
Pertama dimasukkan 5 mL hidrokarbon ke dalam
erlenmeyer 100 mL yang bersih dan kering, ditambahkan dengan 5
mL H2SO4 pekat, dikocok campuran itu dan dibiarkan beberpa
saat dan dibuang lapisan bawah secara hati-hati menggunakan
pipet. Kedua diulangi penambahan 5 mL asam sulfat pekat untuk
yang dua, dan dibuang asam sulfatnya dan yang ke tiga dicuci
hidrokarbon dengan 5 mL air seperti penambahan asam sulfat dan
dibuang airnya. diperkirakan apakah ke lima jenis hidrokarbon
yang terseisa jumlahnya sama. Selanjutnya ditambahkan tetes
demi tetes air brom ke dalam hidrokarbon yang di dapat sampai
warna brom tetap.
Waktu yang dibutuhkan
No Percobaan Jam Waktu
1 Reaksi dengan brom 13.00 – 13.20 20 menit
2Reaksi hidrokarbon
dengan asam sulfat pekat13.20 – 13.50 30 menit
3
Komposisi hidrokarbon
dalam minyak tanah dan
premium
13.50 – 15.10 80 menit
Total waktuyang dibutuhkan130 menit / 2
jam 10 menit
Hasil
a. Reaksi dengan Brom
No Jumlah tetes Keterangan Gambar
hidrokarbon
sampai tidak
terjadi
perubahan warna
1 Solar= 15
tetes
2 fase, atas solar
warna kuning
kecoklatan, bawah
brom jernih tidak
berwarna
2Minyak
Tanah
= 25
tetes
2 fase, atas minyak
tanah warna orange,
bawah brom jernih
tidak berwarna
3Premiu
m
= 15
tetes
2 fase, atas
premium tidak
berwarna, bawah air
brom tidak berwarna
4Toulen
a
= 15
tetes
2 fase, atas
toluena berwarna
orange, bawah air
brom tidak berwarna
b. Reaksi Hidrokarbon dengan Asam Sulfat Pekat
No
Pengamatan setelah penambahan asam
sulfat pekat dan dituangkan ke airGambar
+ asam sulfat pekat menghasilkan
panas
1 Solar
2 fase, bawah hitam,
atas kuning jernih
kecoklatan
2Minyak
Tanah
3 fase, atas kuning
jernih, tengah merah
kehitaman, bawah merah
jernih
3 Premium2 fase, atas kuning
keruh, bawah merah
4 Toulena2 fase, bawah tidak
berwarna, atas keruh
No
Pengamatan setelah penambahan asam
sulfat pekat dan dituangkan ke air Gambar
+ air menghasilkan panas
1 Solar
2 fase, bawah abu-abu
kehitam keruh, atas
kuning kehijauan jernih
2Minyak
Tanah
3 fase, atas tidak
berwarna jernih, tengah
keruh, bawah merah
keruh
3 Premium
3 fase, atas kuning
kehijauan, tengah
keruh, bawah hijau
kekuningan keruh
4 Toulena
2 fase, bawah tidak
berwarna, atas
keruh
c. Kompossi Hidrokarbon dalam minyak tanah dan premium
No
Jumlah tetes hidrokarbon sampai
tidak terjadi perubahan warna air
brom, jumlah hidrokarbon sisa
sebelum penambahan air brom Gambar
+ H2SO4 I
1 Solar Coklat kehitaman,
setelah didiamkan 2
fase, atas berwarna
jernih bawah coklat
kehitaman
2 Minyak
Tanah
Panas, kuning
kemerahan. Setelah
didiamkan atas jernih
tidak berwarna
3 Premium Panas, 2 fase, atas
jernih tidak berwarna,
bawah merah kecoklatan
4 Toulena Panas, putih keruh
bagian atas tidak
berwarna
No Jumlah tetes hidrokarbon sampai Gambar
tidak terjadi perubahan warna air
brom, jumlah hidrokarbon sisa
sebelum penambahan air brom
+ H2SO4 II
1 Solar 2 fase, Atas kuning
kecoklatan jernih,
bawah coklat kemerahan
keruh
2 Minyak
Tanah
2 fase, Atas keruh,
bawah merah kecoklatan
3 Premium 2 fase, Atas coklat
kekuningan jernih,
bawah hitam kecoklatan
4 Toulena 2 fase, atas jernih
tidak berwarna bawah
kuning jernih
No
Jumlah tetes hidrokarbon
sampai tidak terjadi
perubahan warna air brom,
jumlah hidrokarbon sisa
sebelum penambahan air brom
Tetesan
Br2Gambar
+ Air
1 Solar Jumlah
hidrokarbon
berkurang,
keruh kurang
lebih 3-4 mL
20
tetes
2 Minyak
Tanah
Jumlah
berkurang 3-4
mL 20
tetes
3 Premium 2 fase, atas
tidak berwarna,
bawah kuning
jernih kurang
lebih 3 mL
35
tetes
4 Toulena Jumlah
berkurang ,
kurang lebih 1
mL atas keruh
20
tetes
Pembahasan Hasil
Pada percobaan kali ini hidrokarbon yang digunakan
adalah alkana atau hidrokarbon jenuh yaitu solar, minyak
tanah, dan premium. Sebagai hidrokarbon jenuh, semua atom
karbon dalam alkana mempunyai empat ikatan tunggal dan tidak
ada pasangan elekron bebas. Semua elektron terikat kuat oleh
kedua atom. Hidrokarbon yang digunakan ini memiliki panjang
solar C12H26 – C30H62, minyak tanah C12H26 – C15H32, premium C5H12 –
C8H18 dengan wujud cair. Percobaan pertama adalah mereaksikan
hidrokarbon dengan Br. Air brom disini fungsinya adalah
memutus ikatan rangkap dan jika positif mengandung ikatan
rangkap ditandai dengan memudarnya warna merah kecoklatan air
brom. Reaksi yang terjadi adalah reaksi adisi, seperti yang
telah diketahui reaksi adisi adalah reaksi pemutusan rantai C
rangkap menjadi rantai C tunggal atau dari hidrokarbon tak
jenuh menjadi hidrokarbon jenuh. Reaksi dengan brom yaitu
keempat tabung diisi air brom kemudian ditambahkan dengan
tetes demitetes hidrokarbon secara berurutan, tabung pertama
solar hingga tetesan ke 15 terbentuk 2 fase dimana bagian atas
yaitu solar dengan warna kuning kecoklatan dan bagian bawah
yaitu air brom dengan tidak berwarna. Solar C12H26 – C30H62 tidak
terjadi reaksi antara solar dengan air brom sehingga terbentuk
2 fase dan solar merupakan hidrokarbon tak jenuh yang memiliki
kereaktifan rendah sehingga saat bereaksi dengan air brom yang
pengoksidasi kuat akan terbentuk 2 fase dan menunjukkan bahwa
pada reaksi ini solar tidak memiliki ikatan rangkap di
dalamnya. Massa jenis air brom lebih berat dibanding senyawa
hidrokarbon lainnya sehingga pada semua tabung yang terdapat
pada lapisan bawah adalah hidrokarbon. Sifat dari senyawa
hidrokarbon yang non polar dan air brom yang polar yang
menghasilkan 2 fase terjadi. Tabung kedua yaitu dengan minyak
tanah hingga tetesan ke 25 terbentuk 2 fasa dimana bagian atas
yaitu minyak tanah berwarna orange dan bawah air brom tidak
berwarna. Tabung ketiga yaitu dengan premium hingga tetesan ke
15 terbentuk 2 fase dimana bagian atas yaitu premium tidak
berwarna dan bagian bawah air brom tidak berwarna. Premium
yang direaksikan dengan Br menunjukkan perubahan warna, dari
Br yang semula berwarna orange menjadi tidak berwarna. Oleh
karena itu, kemungkinan pada komposisi penyusun premium ada
karbon ikatan rangkapnya sehingga dapat terjadi reaksi adisi.
Tabung keempat dengan toluena hingga tetesan ke 15 terbentuk 2
fase dimana bagian atas yaitu toluena berwarna orange dan
bawah air brom tidak berwarna. Hasil dari keempat tabung
tersebut membentuk fase sehingga tidak terdapat reaksi
diantara keduanya. Hidrokarbon alkana tidak dapat bereaksi
adisi karena alkana merupakan hidrokarbon jenuh dan sudah
bersifat stabil, sehingga akan sulit mengalami reaksi adisi.
Hidrokarbon alkana akan lebih cenderung mengalami reaksi
substitusi. Reaksi yang terjadi untuk percobaan pertama dengan
brom adalah :
Solar + Br2
Minyak Tanah + Br2
Premium + Br2
Toluena + Br2
Percobaan kedua yang dilakukan adalah reaksi
hidrokarbon dengan asam sulfat. Penambahan asam sulfat pada
senyawa hidrokarbon ini menghasilkan panas untuk semua
reaksinya (eksoterm). Reaksi yang dapat terjadi yaitu reaksi
sulfonasi. Reaksi sulfonasi adalah reaksi yang melibatkan asam
sulfat yang terjadi pada alkana yang mempunyai ikatan karbon
tersier. Sampel pada mulanya ditambahkan asam sulfat yang
kemudian ditambahakan H2O. Reaksi dengan asam sulfat adalah
bertujuan untuk mempolarkan hidrokarbon sehingga dapat
bereaksi dengan air. Pada saat mereaksikan hidrokarbon jenuh
dengan preaksi H2SO4, keempat sampel tersebut tidak mengalami
reaksi karena, semua senyawa alifatik dan siklik yang telah
jenuh (setiap ikatannya hanya terdiri dari 1 ikatan) tidak
mampu lagi mengalami adisi, ataupun reaksi lainnya, namun
ketika di amati setelah direaksikan dengan asam sulfat larutan
menjadi terdiri dari 2 fasa, ini terjadi karena asam sulfat
memiliki massa jenis yang lebih tinggi daripada senyawa –
senyawa organik (sampel) sehingga posisi larutan asam sulfat
berada di bawah dan senyawa hidrokarbon ada di atasnya. Dan
hal ini menunjukan bahwa senyawa hidrokarbon jenuh tidak
bereaksi dengan asam sulfat pekat. Solar terbentuk 2 fase,
bagian bawah hitam dan atas kuning jernih kecoklatan, setelah
penambahan air tetap terbentuk 2 fase dengan bagian atas
kuning kehijauan jernih dan bagian bawah abu-abu kehitaman
keruh. Minyak tanah terbentuk 3 fase dengan bagian kuning
jernih, merah kehitaman, dan merah jernih, setelah penambahan
air terbentuk 3 fase yaitu tidak berwarna, keruh, dan merah
keruh dibagian bawah. Premium terbentuk 2 fase dimana bagian
atas kuning keruh dan bawah merah jernih, setelah penambahan
air terbentuk 3 fase dengan warna kuning kehijauan, keruh, dan
hijau kekuningan. Toluena terbentuk 2 fase tidak berwarna dan
keruh, setelah penambahan air menjadi keruh dan tidak
berwarna. Panas yang dihasilkan menunjukkan bahwa reaksi
tersebut eksoterm, yaitu terjadi perpindahan panas dari
sistem ke lingkungan. Air (H2O) disini berfungsi untuk proses
mendekantasi campuran hidrokarbon dengan asam sulfat. Reaksi
yang mungkin terjadi adalah :
Solar
Minyak tanah
Premium
Toluena
Percobaan ketiga adalah komposisi hidrokarbon dalam minyak
tanah dan premium. Penambahan asam sulfat dilakukan dua kali
untuk setiap hidrokarbonnya, kemudian dilakukan penambahan air
dan tetesan air brom hingga air brom tidak berubah. Hasil yang
didapat dibandingkan dengan proses penambahan asam sulfat pada
hidrokarbon, volumenya berkurang atau tidak. Penambahan air
pada proses ini bertujuan untuk menghilangkan sisa asam sulfat
yang telah direaksikan sebelumnya. Penambahan asam sulfat
pekat sebanyak dua kali yaitu bertujuan untuk mensulfonasi
hidrokarbon tersebut. Fungsi air brom sendiri dalam percobaan
ini adalah untuk memutus ikatan rangkap pada hidrokarbon.
Hasil percobaan menunjukkan pada solar voume hidrokarbon yang
diperoleh setelah penambahan air adalah berkurang dari volume
awal ketika ditambahkan asam sulfat pekat, penambahan asam
sulfat I terbentuk 2 fase dimana fase atas tidak berwarna dan
fase bawah berwarna coklat hitam, penambahan asam sulfat II
terbentuk 2 fase dengan fase diatas kuning kecoklatan dan fase
bawah kemerahan keruh, air brom yang diteteskan sebanyak 20
tetes. Hal tersebut terjadi karena solar bersifat non polar
sedangkan asam sulfat adalah pengoksidasi kuat yang bersifat
polar, sehingga ketika direaksikan dengan hidrokarbon
tersebut akan terbentuk 2 fase. Harusnya karena solar tidak
larut dalam air dan asam sulfat maka volumenya tidak
berubah. Tetapi pada hasil yang didapat volume untuk solar
berkurang, kemungkinan terjadi kesalahan sewaktu memisahkan
bahan atau kesalan sewaktu mereaksikan. Minyak tanah untuk
penambahan asam sulfat I menghasilkan panas, terbentuk 2
fase tidak berwarna dan kuning kemerahan, penambahan asam
sulfat II terbentu 2 fase yaitu keruh dan merah kecoklatan,
air brom yang diteteskan sebanyak 20 tetes. Pada reaksi
hidrokarbon minyak tanah hasil yang menunjukkan volume
hidrokarbon yaitu dihasilkan tidak sama dengan volume awal
saat penambahan asam sulfat. Hal ini terjadi karena minyak
tanah sedikit larut dalam asam sulfat dan itu bisa diabaikan
karena percobaan ini hanya menguji secara kualitatif saja.
Minyak tanah tidak larut dalam air dan asam sulfat sehingga
perubahan volume tidak terlihat secara signifikan.
Penambahan asam sulfat I untuk premium terbentuk 2 fase
tidak berwarna dan merah kecoklatan, penambahan asam sulfat
II terbentuk 2 fase coklat kekuningan dan hitam kecoklatan,
air brom yang diteteskan sebanyak 35 tetes. Sifat dari
premium non polar dan asam sulfat yang pengoksidasi kuatbe
rsifat polar, sehingga ketika direaksikan dengan hidrokarbon
tersebut akan terbentuk 2 fase. Premium tidak larut dalam
air dan asam sulfat maka perubahan volume tidak terlihat
secara signifikan. Toluena untuk penambahan asam sulfat I
terbentuk 2 fase yaitu tidak berwarna dan putih keruh,
penambahan asam sulfat II terbentuk 2 fase yaitu tidak
berwarna dan kuning jernih, air brom yang diteteskan
sebanyak 20 tetes. Sifat dari toluena adalah non polar dan
asam sulfat polar sehingga terjadi 2 fase. Tetapi terdapat
perubahan voleme pada toluena awal dengan akhir secara
signifikan. Kemungkinan terdapat iatan rangkap pada toluena
sehingga toluena terikat dan bereaksi pada asam sulfat atau
air saat direaksikan. Oleh karena itu volume toluena di
akhir menjadi lebih sedikit daibandingkan volume awal.
Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini yaitu terdapat reaksi yang
terjadi dalam percobaan ini adalah reaksi sulfonasi,
hidrokarbon yang digunakan adalah hidrokarbon jenuh maka
reaksi sulit berlangsung ditunjukkan dengan hasil percobaan
terbentuk 2 fase atau lebih pada tiap perlakuan. Tidak adanya
ikatan rangkap pada minyak tanah dan premium, karena dua
hidrokarbon tersebut merupakan hidrokarbon jenuh rantai
panjang dan hal tersebur ditunjukkan tidak berubahnya warna
air brom ketika direaksikan dengan hidrokarbon tersebut.
Referensi
Pudjaatmaka A,H. 1992. Kimia Untuk Universitas JILID 2. Erlangga :
Jakarta.
Anonim. 2014. http://beberapa Reaksi Senyawa Karbon _
arullatif.htm. Diakses pada tanggal 3 maret 2014 10.12.
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 3. ITB: Bandung.
Tim Kimia Organik. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Organik. Jember:
FMIPA Universitas Jember.
Nama Praktikan
Luki Aprilliya S ( 121810301026 )