LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK I PERCOBAAN VI UJI KARAKTERISTIK SENYAWA KELOMPOK NITROGEN (AMINA, AMIDA, DAN NITRO)
OLEH: NAMA
: RAHMIN
STAMBUK
: F1C117085
KELOMPOK
: IX (SEMBILAN)
ASISTEN
: RIZAL SUHARDIMAN
LABORATORIUM KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2018
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Nitrogen ditemukan oleh dokter Skotlandia Daniel Rutherford pada tahun 1772. Nitogren adalah unsur kelima yang paling melimpah di alam semesta dan terdapat sekitar 78% dari atmosfer bumi, yang berisi sekitar 4.000 triliun ton gas. Nitrogen adalah bagian penting dari kehidupan. Tanaman, hewan dan bakteri semuanya menggunakan nitrogen dalam satuan pembentuk fundamental yang disebut asam amino, dan asam-asam amino ini bersatu membentuk protein. Protein tidak hanya memungkinkan kita untuk tumbuh dan berfungsi dengan baik, tetapi juga membentuk basis dari hampir setiap reaksi kimia dalam tubuh mausia. Kelompak senyawa nitrogen memiliki cukup banyak jenisnya antara lain amina, amida dan nitro. Keberadaan senyawa tersebut dialam sangatlah berlimpah dan bermanfaat sehingga banyak digunakan untuk keperluan tindustri. Meski memiliki manfaat yang baik, rupanya senyawa nitrogen perlu dikhawatirkan keberadaanya apabila telah melebihi ambang batasnya hal ini karena ada dua unsur pokok yang dipengaruhi oleh senyawa-senyawa nitrogen ini, yaitu kesehatan manusia dan lingkungan. Jika oksida nitrat (N2O) mencapai stratosfer, ia membantu merusak lapisan ozon, sehingga menghasilkan tingkat radiasi UV yang lebih tinggi dan risiko kanker kulit serta katarak yang meningkat. Ironisnya, jika N 2O lebih dekat ke permukaan Bumi ia sebetulnya bisa membuat ozon, yang mana bisa menjadi kabut di siang hari yang cerah. Kabut terkait dengan masalah-masalah pernapasan, kerusakan paru-paru, risiko kanker yang meningkat dan melemahnya sistem
kekebalan. Oleh karena itu, untuk mengatasi hal tersebut maka perlu dilakukan uji-uji tertentu untuk menidentifikasi keberadaan kelompok senyawa tersebut. Berdasarkan uraian tersebut, maka perlu dilakukan percobaan tentang pengujian karakteristik senyawa kelompok nitrogen (amina, amida, dan nitro). B. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada percobaan uji karateristik senyawa kelompok nitrogen (amina, amida, dan nitro) adalah sebagai berikut : 1. Bagaimanakah metode identifikasi senyawa berdasarkan perbedaan gugus fungsi? 2. Bagaimanakah identifikasi secara kimias senyawa golongan amina, amida, dan nitro? C. Tujuan Tujuan yang ingin dicapai
pada percobaan
uji karateristik senyawa
kelompok nitrogen (amina, amida, dan nitro) adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui metode identifikasi senyawa berdasarkan perbedaan gugus fungsi. 2. Untuk mengetahui identifikasi secara kimia senyawa golongan amina, amida, dan nitro. D. Manfaat Manfaat yang ingin dicapai pada percobaan uji karateristik senyawa kelompok nitrogen (amina, amida, dan nitro) adalah sebagai berikut :
1. Dapat mengetahui metode identifikasi senyawa berdasarkan perbedaan gugus fungsi. 2. Dapat mengetahui identifikasi secara kimia senyawa golongan amina, amida, dan nitro.
II. TINJAUAN PUSTAKA Karbon yang merupakan penyusun utama bahan organik, merupakan elemen atau unsur yang melimpah pada semua mahluk hidup. Senyawa karbon adalah sumber energi bagi semua organisme. Selain karbon organik, keberadaan karbon anorganik dalam bentuk bebas dapat mempengaruhi aktivitas biologi di perairan. Contoh senyawa organik adalah minyak atsiri. Minya ini merupakan suatu minyak yang mudah menguap (volatile oil) biasanya terdiri dari senyawa organik yang bergugus alkohol, aldehid, keton dan berantai pendek. Minyak atsiri dapat diperoleh dari penyulingan akar, batang, daun, bunga, maupun biji tumbuhan, selain itu diperoleh juga terpena yang merupakan senyawaan hidrokarbon (Rangga dkk., 2015). Imidazoline adalah senyawa organik dengan gugus rantai nitrogen atau masuk dalam senyawa amida atau garam amina. Senyawa ini sering digunakan sebagai inhibitor korosi pipa. Imidazolin umumnya digunakan pada lingkungan yang memiliki kandungan CO2 dalam jumlah tertentu. Variasi dari penggunaan inhibitor dengan penambahan surfantan menghasilkan efektifitas yang baik untuk mengurangi korosi dan pada 150 ppm mencapai efektifitas optimum (Suwarjo dkk., 2015). Senyawa amina merupakan absorben yang paling banyak digunakan pada proses absorpsi CO2, karena senyawa amina dapat bereaksi dengan CO2 membentuk senyawa kompleks (ion karbamat) dengan ikatan kimia yang lemah. Ikatan kimia ini dapat dengan mudah terputus dengan pemanasan (mild heating) sehingga regenerasi absorben senyawa amina dapat dengan mudah terjadi. Pada
proses pemisahan gas CO2 di kolom absorber, gas alam dialirkan melalui bagian bawah kolom, sementara larutan MEA dialirkan melalui bagian atas kolom. Perpindahan gas CO2dari gas alam ke larutan MEA dapat terjadi akibat adanya kontak antara gas dan MEA di dalam kolom( Amelia dkk., 2016). Gugus nitro, N-O yang bersifat elektrofilik dan diperoleh pita serapan dari gugus C-H aromatik dengan panjang gelombang 2931,80 cm-1. Terjadi perubahan warna resin pada tahapan nitrasi ini dari warna putih berubah menjadi warna coklat muda. Perubahan warna ini menunjukkan bahwa resin telah ternitrasi. gus amina N-H strech dan bilangan gelombang 2931,80 cm-1 yang merupakan pita serapan dari C-H aromatik. Terjadi perubahan warna pada tahapan reduksi ini dari warna coklat muda berubah menjadi warna coklat kehitaman (Darwin dkk., 2017). Banyak ekstraktan, termasuk Cyanex 923, digunakan untuk ekstraksi Ce (IV).Cyanex 923, yang tersedia secara komersial ekstrak solvasi, adalah campuran dari 4 oksida tri- alkil fosfin dengan komposisi: dioctyl-monohexyl phosphine oxide (R'R2P = O; 31 wt.%), mono-oktil dihexyl phosphine oxide (R'2RP = O; 42 wt.%), tri-hexyl phosphine oxide (R'3P = O; 14 wt.%),dan tri-n-oktil fosfin oksida (R3P = O; 8% berat). Karena rendahnya kelarutan dalam air (0,05 g L-1) dan kemampuan ekstraksi yang tinggi untuk Ce (IV), Cyanex 923 bisa menjadipilihan yang lebih baik untuk sistem Ce (IV) -P. Ini adalah fakta bahwa cairan asam sulfat dari konsentrat RE campuran mengandung Ce (IV) dan P (Mu dkk., 2018).
III. METODOLOGI PRAKTIKUM A. Waktu dan Tempat Percobaan ini, dilaksanakan pada hari Senin, 30November 2015, pada pukul 07.30 - 09.55 WITA dan bertempat di Laboratorium Kimia Anorganik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari. B. Alat dan Bahan 1. Alat Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu tabung reaksi, gelas kimia, pipet tetes, penangas air, batang pengaduk, spatula, timbangan analitik dan gegep. 2. Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu NaOH 1 M (Natrium hidroksida 1 M), H2SO4 10% (Asam sulfat 10%), CuSO4 10% (Tembaga (II)
sulfat
10%),
C6H5NH2
aluminiumfoil dan kertas lakmus.
C.Prosedur Kerja
(Anilin),CO(NH2)2(Urea),
H2O
(Aquades),
1. Reaksi Oksidasi dengan Asam Kromat a. Uji CuSO4 CuSO4 (tembaga (II) sulfat) - dipipet sebanyak 2 mL - dimasukkan dalam tabung reaksi - ditambahkan 2 tetes C6H5NH2 (anilin) - dipanaskan - diamati CuSO4 : warna biru CuSO4 + Anilin : larutan memadat menjadi hijau lumut 2. Uji Karakteristik Amida a. kelarutan dalam air Urea CO(NH2)2 - ditimbang sebanyak 2 g - dimasukkan dalam tabung reaksi - ditambahkan 5 mL H2O (akuades) - diamati kelarutanya Urea : padatan berwarna pink Urea + akuades : Tidak larut
b. hidrolisis dengan alkali Urea CO(NH2)2
- ditimbang sebanyak 2 g - dimasukkan dalam tabung reaksi - ditambahkan10 mL NaOH (natrium hidroksida) - diciumbaunya - diuji dengan kertas lakmus merah
Urea + NaOH : larutan bening Setelah pemanasan : berbau anyir dan kertas lakmus tetap merah
c. Hidrolisis dengan asam Urea CO(NH2)2 - ditimbang sebanyak 1 gram - dimasukkan dalam tabung reaksi - ditambahkan 10 mL H2SO4 (asamsulfat)10 % - dipanaskan - diciumbaunya - diuji dengan kertas lakmus merah
Urea + H2SO4 : larutan bening Setelah pemanasan : berbau anyir dan kertas lakmus tetap merah
3. Uji Karakteristik Nitro (NO2) Urea CO(NH2)2
- ditimbang sebanyak 0,5 gram - dimasukkan dalam tabung reaksi - ditambahkan 0,5 mL NaOH (natrium hidroksida) 1 M - ditambahkan 0,2 mL NaNO3(natrium nitrat) - ditambahkan 0,5 mL H2SO4 (asam sulfat) 10 % - diamati Tidak terbentuk endapan
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan 1. Tabel hasil pengamatan a. Reaksi Oksidasi dengan Asam Kromat 1. Uji CuSO4 No .
Perlakuan
1.
5 mL CuSO4 + 10 mL aniline
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Larutan berwarna kekuning-kuningan
Terbentuk endapan
b. Uji Karakteristik Amida 1. Kelarutan dalam air No .
Perlakuan
1.
2 gram urea+ 5 mL aquades
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Larutan bening
a. No
Hidrolisis dengan alkali Perlakuan
Hasil Pengamatan
Larut
.
1.
b.
Sebelum
Sesudah
Larutan bening
Larut
2 gram urea+ 5 mL aquades + 5 mL NaOH
Hidrolisis dengan asam
No .
Perlakuan
1.
2 gram urea+ 5 mL aquades + 5 mL H2SO4
Hasil Pengamatan Sebelum Sesudah
Larutan bening 2. Reaksi-reaksi yang terjadi a) Reaksi Oksidasi dengan Asam Kromat UJi CuSO4
b) Uji Karakteristik Amida
Larut
1) Kelarutan dalam Air
2) Hidrolisis dengan Alkali
3) Hidrolisis dengan Asam
B. Pembahasan Nitrogen adalah salah satu senyawa yang melimpah di alam yang berbentuk gas. Nitrogen memiliki banyak jenis diantaranya yaitu amonia dan asam karboksilat. Untuk menguji adanya senyawa nitrogen, maka dilakukanlah uji karakteristik terhadap amina (reaksi oksidasi asam kromat) dengan menggunakan bahan CuSO4 dan uji karakteristik amida (kelarutan dalam air, hidrolisis dengan alkali,hidrolisis dengan asam) dengan menggunakan urea sebagai pengujinya. Uji pertama yang dilakukan yaitu uji karakteristik senyawa amina. Amina adalah senyawa organik yang mengandung nitrogen dengan pasangan electron bebas. Amina merupakan turunan dari ammonia. Dalam pengujian, digunakan CuSO4 yang direaksikan dengananilin.hasil reaksi tidak menunjukkan perubahan warna namun terdapatnya endapan pada larutan hasil reaksi dan wrnanya tetap kuning kecoklatan. Adanya endapan yang terjadi dalam reaksi ini yaitu berasal dari atom Cu yang mengion menjadi Cu 2+, sementara adanya perubahan warna ini menandakan bahwa reaksi tersebut mengalami reaksi oksida dan menandakan kereaktifan senyawa amina ada. Secara teori, suatu senyawa akan di identifikasi keberadaanya bila direaksikan dengan senyawa golonganya. Dan berdasarkan hasil pengamatan ini, terbukti bahwa adanya senyawa gugus nitrogen dalam larutan CuSO4.
Selanjutnya yaitu uji karakteristik terhadap senyawa amida. Amida merupakan senyawa-senyawa organikdengan gugus aril (R-C=O) yang terhubung dengan nitrogen. Pengujian karakteristik senyawa amida, dilakukan dengan tiga perlakuan yaitu kelarutan dengan air, hidrolisis dengan alkali serta hidrolisis dengan asam. Perlakuan pertama yaitu diuji kelarutanya menggunakan air. Berdasarkan teorinya, amida merupakan senyawa yang bersifat polar. Pada perlakuan ini, kenapa menggunakan air karena selain air merupakan pelarut yang baik, air merupakan senyawa polar yang mana apabila direaksikan dengan urea larutan akan bereaksi. Hal ini sesuai dengan teori like dissolve like dimana senyawa polar akan larut dalam senyawa polar dan sebaliknya. Fakta lain yang menyebabkan larutnya urea dalam air karena dalam strukturnya urea mengandung nitrogen yang mempunyai sepasang elektron bebas dalam suatu orbital nitrogen. Elektron bebas tersebut menyebabkan penyebaran muatan-muatannya tidak merata dan memiliki momen dipol yang lebih besar dari pada nol. Air memiliki momen dipol 1,85 D sementara urea memiliki momen dipol 1,62 D. Perbedaan momen dipol yang lebih besar dari nol tersebut maka amida digolongkan sebagai senyawa yang polar dan berdasarkan persamaan sifat kepolaran dengan air sehingga keduanya dapat larut. Uji kedua yaitu hidrolisis dengan alkali. Alasan pengujian ini disebabkan amidayang merupakan senyawa yang bersifat basa, apabila direaksikan dengan senyawa yang bersifat basa, akan teridentifikasi sifat dari larutan itu. Maka atas dasar inilah dilakukan percobaan dengan mereaksikan urea dengan natrium hidroksida yang merupakan basa lemah. Berdasarkan hasil pengamatan, diperoleh
hasil bahwa kertas lakmus berubah menjadi warna biru hal ini terbukti bahwa urea yang direaksikan dengan NaOH bersifat basa. Tak hanya itu, ternyata apabila urea direaksikan dengan NaOH, hasil reaksi yang terjadi ialah menghasilkan gas amonia. Dan hal ini terbukti adanya yaitu dibuktikan dengan adanya bau anyir pada larutan yang mana bau tersebut berasal dari bau amonia. Uji terakhir yaitu hidrolisis dengan asam. Prinsip dari uji hidrolisis dengan asam ini yaitu untuk mengidentifikasi benar benar atau tidakah urea merupakan senyawa gugus nitrogen. Selain daripada itu, Hal ini dilakukan karena amida merupakan tutunan dari asam karboksilat yang mana apabila suatu senyawa diidentifikasi dengan asam maka hasilnya akan menghasilkan sifat asam. Secara teori, proses hidrolisis suatu amida dalam larutan asam berlangsung dimana oksigen karbonil mengalami protonasi dan menghasilkan suatu amida. Amida ini kemudian bereaksi dengan H+ dari asam sulfat membentuk garam amida. Pembentukan garam amida ini menjelaskan mengapa ion H bersifat pereaksi dan bukan katalis dan reaksi kebalikannya tidak terjadi. Sebab meskipun gugus R2NH merupakan suatu nukleofil, namun dalam bentuk ionnya tidak dapat menyerang gugus karbonil.Hasil pengamatan menunjukkan reaksi bersifat asam dan , sebab dalam uji kertas lakmus merah tetap merah. Karena amida merupakan basa lemah, sehingga ketika direaksikan dengan asam kuat (H2SO4) tingakat kebasaannya akan kalah dengan asam.
V.KESIMPULAN
Berdasarkan tujuan dan hasil pengamatan, maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Identifikasi senyawa organik dilakukan untuk mengetahui senyawasenyawa organik tertentu berdasarkan perbedaan gugus fungsi dengan mereaksikan terhadap pereaksi tertentu.
2. Identifikasi secara kimia senyawa golongan amina dapat dilakukan dengan uji CuSO4.Gugus amina dapat dilihat dengan sifat kereaktifan senyawa gugus amina primer, sekunder, dan tersier.
DAFTAR PUSTAKA
Amelia E., Deasy R.A. dan Sholeh M., 2016, Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam Monoethanolamine pada Suhu 30-60°C, Teknoin, 22 (7). Darwin C., Aman S.P. dan Alimuddin.,2017, Sintesis Resin Pengkhelat Polystyrene Divinylbenzene-Dimetilglioksima dan Kemampuan Adsorpsi Terhadap Ion Logam Ni(Ii), Jurnal Atomik, 02 (1).
Mu R.X., Ji C., Dan Z. and Kai L., 2018, Liquid-Liquid Extraction and Recovery Of Cerium(IV) and Phosphorus From Sulfuric Acid Solution Using Cyanex 923, Separation and Purification Technology, S13835866(18)31212-7. Rangga A., Harun A.R., Neti Y. dan Gilang M.E., 2015, Profil Depot Air Minum Isi Ulang dan Penerapan Analisis Toc pada Pemeriksaan Kualitas Air Minum Berdasarkan Sumber Air yang Digunakan di Bandar Lampung, Jurnal Teknologi Industri & Hasil Pertanian, 20 (2). Sujarwo I., Rita D.R. dan Laeli K.,2018, Pengaruh Penambahan Imidazoline Terhadap Tingkat Korosi Pipa Gas Lepas Pantai, Momentum, 14 (2) ISSN 0216-7395.
TUGAS SETELAH PRAKTIKUM Soal :
1. Jelaskan mengapa uji karakteristik kimia khas untuk masing-masing golongan ? 2. Tuliskan reaksi-reaksi dari setiap percobaan yang dilakukan ! Jawaban : 1. Setiap golongan memiliki sifat-sifat atau karakteristik berbeda-beda karena memiliki susunan atom serta nomor atom yang berbeda. Jadi dilakukanlah beberapa uji-uji karakteristik yang khas untuk masing-masing golongan. 2. a) Reaksi Oksidasi dengan Asam Kromat 1) UJi CuSO4
b) Uji Karakteristik Amida 1) Kelarutan dalam Air
c) Uji Karakteristik Amida 4) Kelarutan dalam Air
5) Hidrolisis dengan Alkali
3). Hidrolisis dengan Asam