Analisis Unsur Dan Gugus Fungsi Dalam Senyawa Organik
-
Upload
wina-angellina -
Category
Documents
-
view
378 -
download
13
Transcript of Analisis Unsur Dan Gugus Fungsi Dalam Senyawa Organik
-
Analisis Unsur dan Gugus Fungsidalam Senyawa Organik
Tursino
KFA 1 STFB
-
Analisis Unsur dalamSenyawa Organik
-
Pendahuluan (1)
Senyawa Organik :
C, H, O, N, S, halogen
Logam, As, Sb, Bi, Hg, Mg dll ?
Unsur C dan H umum dalam senyawaorganik; N, S, dan halogen yang dideteksi.
informasi/petunjuktentang golongan senyawa
-
Prinsip Analisis : destruksi, reduksi atau oksidasisenyawa organik menjadi senyawa anorganikyang larut air.
Metode Destruksi :
Cara Lassaigne destruksi senyawa organikdengan logam Na dan pemanasan.
Cara Middleton destruksi senyawa organikdengan campuran Na2CO3 dan serbuk Zn
Pendahuluan (2)
-
Lassaigne`s Sodium Fusion Test
Cara paling praktis, dapat untuk menentukan 5 unsurpenyusun : C, N, S, P dan halogen
Destruksi reduksi
Senyawa organik + logam Na dipanaskan
Mikro analisis : 10-20 mg
Penentuan N pada senyawa mudah meledak (garamdiazo dan senyawa polinitro) dan senyawa mudahmenguap (senyawa amina) + sukrosa/ naftalensebelum dilebur.
Destruksi Cara Lassaigne
-
Sampel : Hasil Destruksi :
C, N NaCN
C, N, S (Logam Na + panas) NaCNS
S Na2S
X NaX
O NaOH
Tabung : 20 mg zat + potongan logam Na panas hinggamerah membara.
Mortir : 15 ml air, gerus tabung yang mebara, hati-hati !!!
Masukkan ke Erlenmeyer dan didihkan 5 mneit saring : filtrat Lassaigne / Sodium Fusion Extract)
Bila Na berlebih, NaCNS NaCN dan Na2S
Destruksi Cara Lassaigne (2)
-
1. Deteksi Unsur Nitrogen
FeSO4 + 6 NaCN Na4(Fe(CN)6) + Na2SO4 (panaskan !)
3Na4(Fe(CN)6) + 2Fe2(SO4)3 Fe4(Fe(CN)6)3 + 6 Na2SO4*
endapan biru berlin
*setelah didingkan dan diasamkan H2SO4 : Fe2+ Fe3+
2. Deteksi Unsur Sulfur
Na2S + 2 CH3COOH 2CH3COONa + H2S
Pb(CH3COO)2 + H2S PbS (s) + 2CH3COOH (endapan hitam)
atau
Na2S + Na2(Fe(CN)5NO) Na4(Fe(CN)5NOS
merah ungu
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (1)
-
3. Deteksi Unsur Nitrogen dan Sulfur
3NaCNS + FeCl3 Fe(CNS)3 + 3NaCl merah darah
(dalam HCl encer)
4. Deteksi Unsur Fosfor (Na3PO4)
PO43- + 12 MoO4
2- + 3NH4+ + 24 H+
NH4)3PO4.12MoO3 (s) + 12H2Oendapan kuning
(dalam HNO3 pekat)
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (2)
-
5. Deteksi Halogen
NaX + AgNO3 AgX (s) + NaNO3, dalam HNO3 encer
Endapan putih atau kuning AgF larut air tidak terdeteksi Kondisi asam : agar tidak ada gangguan dari CN-, S2-, CNS-
dan mencegah AgOH atau Ag2O
NaI : 2NaI + 2NaNO2 + 4CH3COOH 2NO + 4CH3COONa I2 + 2H2O
lapisan kloroform : violet
NaBr : 2NaBr + PbO2 + 4CH3COOH Br2 + 2CH3COONa + Pb(CH3COO)2 +H2O
Br2 + kertas fluoresein merah muda
NaCl : NaCl + AgNO3 AgCl(s) + NaNO3 , dalam HNO3 encerputih
AgCl(s) + 2NH4OH Ag(NH3)2Cl + H2O
endapan melarut
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (3)
-
Destruksi reduksi.
Dapat digunakan untuk penentuan N pada senyawamudah meledak (garam diazo dan senyawa polinitro) dansenyawa mudah menguap (senyawa amina) tanpa perlupenambahan sukrosa/ naftalen sebelum dilebur.
Uji N tidak terganngu dengan adanya S.
(Zn + Na2CO3)
N, S, X NaCN, NaX, ZnS(s)
Destruksi Cara Middleton (2)
-
Destruksi Cara Middleton (2)
Tabung : 100 mg zat + campuran Na2CO3 dan serbuk Zn ( 1 cm), aduk + campuran Na2CO3 dan serbuk Zn (3 cm) panas hingga merah membara.
Mortir : 15 ml air, gerus tabung yang mebara, hati-hati !!!
Masukkan ke Erlenmeyer dan didihkan 5 mneit saring :
filtrat : NaCN dan Na2S deteksi untuk CN- dan S2-
residu : ZnS asamkan : H2S + Pb2+ PbS(s)
-
Analisis Gugus Fungsidalam Senyawa Organik
-
Pendahuluan (1)
Gugus fungsi kumpulan atom-atom dari suatu molekulyang memberikan peranan besar terhadap sifat fisikokimiasuatu senyawa organik.
Sifat fisikokimia : kelarutan/polaritas, reaktifitas, kereaktifan suatu pereaksi, keasaman-kebasaan, dll
Analisis gugus fungsi dapat dilakukan dengan metode kimiadan metode fisikokimia (instrumentasi).
Metode Kimia : reaksi antara gugus fungsi dengan pereaksi endapan, bau, warna khas
Jenis pereaksi : pereaksi umum vs khusus/khas
Spot test uji kimia yang dilakukan secara mikro dengancara tetes : 2-3 tetes, tabung reaksi/plat tetes.
-
Jenis Gugus Fungsi :
Hidroksi alkana R OH Alkohol, R = alkil
Fenol, R = aril
Karbonil (aldehida RCHO dan keton RCOR)
Karboksilat R-COOH dan ester R-COO-R
Amida, R-CO-NH2 dan amida siklik
Sulfidril = merkaptam = tiol R-SH
Amin, primer = - NH2, sekunder = - NHR, dan tersier = -NR2
Nitro
Ikatan rangkap
dll
Pendahuluan (2)
-
Senyawa hidroksi yang berikatan dengan radikal alifatik,
Umumnya netral atau asam sangat lemah,
R OH (alkil, alifatik) RO- + H+
Umumnya alkohol rantai pendek larut dalam air/dioksan,
Contoh alkohol yang tidak larut air: stearil alkohol R-nya panjang namun pada umumnya larut dalam dioksan,
Jenis : primer, sekunder, tersier ...?
Alkohol (1)
-
Reaksi Umum1. Reaksi dengan NaR-OH + Na R-ONa + H2 (dapat diamati dengan adanya gelembung H2)
2. Rx oksidasi oleh Ce(IV)Ce(IV) + alkohol warna merah warna kuning
Ce(IV) + Ar hijau coklat warna kuning
2ROH + (NH3)2Ce(NO3)6 [Ce(NO3)4(ROH)2] + 2NH4NO3
3. Pembentukan esterHasil yang diamati: tercium bau ester yang khas.Reaksi ini jarang djadikan dasar analitik karena berjalan sangat lambat, sehingga kadang-kadang dimodifikasi dengan penambahan katalis, pelarut, atau bahan pengasilasi.R-OH + R-COOH R-COO-R + H2O
Alkohol (2)
-
Reaksi pembedaan jenis alkoholDilakukan berdasarkan reaksi oksidasi alkohol.
a. OksidasiR-OH RCHO merah (menggunakan pereaksi Schiff pereaksi ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan aldehid). Untuk reaksi oksidasi alkohol dapat digunakan KMnO4.
Alkohol primer: RCH2OH RHC=O + H2O (terbentuk warna merah ungu)Alkohol sekunder: RRCHOH RRC=O + H2O (setelah ditambah Na-nitroprusida dan NH4OH akan terbentuk warna merah violet)
Alkohol tersier : R3COH tidak bereaksi
Alkohol (3)
-
Untuk membedakan antara alkohol monovalen dan polivalen dapat digunakan reaksi Malaprada, yaitu :
R-OH direaksikan dengan NAIO4 tidak bereaksi (tidak menunjukkan hasil)
-C(OH)-C(OH)- direaksikan dengan NaIO4 terbentuk aldehid
Selain itu, alkohol polivalen juga dapat dideteksi dengan pereaksi H3BO3 peningkatan keasaman H3BO3.
CH2(OH)-CH(OH)-CH2OH + H3BO3 keasaman meningkat
Alkohol (4)
-
b. Reaksi LucasPrinsip : mengubah alkohol menjadi alkil halidaPeraksi lucas : ZnCl2 anhidrat + HCl (p)
Apabila pereaksi Lucas ditambahkan kepada alkohol, danmenunjukkan ciri-ciri (kecepatan reaksi):
larutan jernih (tdk ada reaksi) alkohol tersebut didugaalkohol primer
larutan keruh setelah 5 - 60 menit alkohol tersebutdiduga alkohol sekunder
R2CH-OH + HCl =ZnCl2 => R2CH-Cl + H2O
endapan / kekeruhan dalam waktu singkat alkohol tersebut diduga alkohol tersier
R3C-OH + HCl = ZnCl2 => R3C-Cl + H2O
Alkohol (5)
-
c. Uji kromatPrinsip : terjadinya oksidasi brutal, terutama dalam H2SO4 p
Pereaksi : Krom trioksida (K2Cr2O7 dalam H2SO4 p) : Alkohol primer dan sekunder teroksidasi menjadi asam
dan keton, krom akan memberikan endapan warna hijau / hijau biru setelah 5 detik penambahan pereaksi.
Alkohol tersier tidak bereaksi dengan pereaksi ini.
3RCH2OH + 6CrO3 3RCOOH + 2Cr3(SO4)2 + 9H2O3RRCHOH + 3CrO3 RCC=O + Cr3(SO4)2 + 6H2O
Alkohol (6)
-
Alkohol (7)
d. Uji Vanadium Oksim
Pereaksi : Campuran Amonium vanadat dan 8 hidroksi kuinolin
Dalam asam encer, jika alkohol ditambahkan denganpereaksi, akan : R-OH merah (cepat) R2CH-OH jingga (cepat) R3CH-OH lama-lama menjadi jingga
-
Phenol Aril Alkohol (1)
Senyawa fenol alkohol aromatik ( gugus fenol) :- Umumnya tidak berwarna, namun karena adanya
udara dapat teroksidasi menjadi berwarna- Asam lemah pKa- Larut dalam NaOH 5%- Senyawa hidroksi yang berikatan dengan radikal aril
aromatik
Klasifikasi:1. Fenol monovalen (OH = 1)2. Fenol polivalen (OH>1), lebih reduktif daripada fenol
monovalen
-
Reaksi umum :
1. Reaksi dengan FeCl3 (ditambahkan 1-3 tetes FeCl3)Hasil: terbentuk warna yang khas (ungu)Reaksi: 6C6H5OH + FeCl3 [Fe(OC6H5)6]
3- + 3H+ + 3HCl
2. Reaksi pembentukan pembentukan garam : garam fenolatArOH (ArO)3Fe + H2O
Reaksi pada umumnya menghasilkan warna berbeda tergantungfenol yang diperiksa terutama fenol polivalen.
Contoh :a. resorsinol, kresol biru + violetb. -naftol pink
Phenol Aril Alkohol (2)
-
Phenol Aril Alkohol (3)
3. Reaksi LiebermanPrinsip : Terjadi pembentukan indofenol reaksi positif untuk fenol dengan posisi para yang bebas/kosong
Hasil: terbentuk warna merah
NaNO2, H2SO4/HNO3
4. Uji pelelehan ftalinPereaksi: ftalat anhidrida + H2SO4 p + NaOH 5%Hasil: larutan berwarna kuning
5. Uji pengabungan dengan garam diazoPereaksi: larutan asam sulfanilat, larutan NaNO2, larutan NaOHHasil: terbentuk warna merah
-
Ikatan Rangkap, RCOH, RCOR, RCOOH, RCOOR, dsb.?
-
GUGUS KARBONIL :
1. Bersifat netral dan mengandung gugusRCHO (aldehid) dan CO (keton)
2. Aldehid lebih reaktif daripada keton(aldehid teroksidasi dengan mudahmembentuk asam, sedangkan ketonsulit teroksidasi)
3. Reaksi umum : adisi dan reduksi
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (1)
-
Metode umum yang dapat digunakan untuk identifikasi gugus karbonil:
metode berdasarkan pada reaksi kondensasi: adisi melalui ikatanrangkap C=O yang diawali dengan penyerangan nukleofilik padakarbon karbonil. Metode ini dibedakan lagi menjadi:
a. oksimasi: pembentukan oksim, hasil reaksi kondensasialdehid/keton dengan hidroksilamin (NH2OH)
b. pembentukan hidrazon: hasil reaksi kondensasi senyawakarbonil dan hidrazin adalah hidrazon
c. pembuatan semikarbazon: aldehid dan keton dengansemikarbazin membentuk endapan yang tidak larutsemikarbazon
metode adisi bisulfit: bisulfit menempel pada ikatan rangkapkarbonil sehingga terbentuk ikatan antara karbon dengan sulfur
metode oksidasi: hanya aldehid yang dapat dioksidasi membentukasam karboksilat yang sesuai
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (2)
-
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (3)
Aldehid (RCHO), reduktor : mengalami reaksi oksidasi
a. Reaksi dengan Tollens pembentukan cermin perakCampuran AgNO3 dalam NH4OH dibuat segar, maka akan terbentuk cerminperak, aldehid akan teroksidasi.
RCHO + 2AgNH3+ 2Ag (endapan) + RCOO- + NH4+ + H2O + NH3
Aldehid alifatik dan aromatik akan memberikan reaksi positif
b. Fehling/Benedict/BarfoedKetiganya mengandung Cu2+, hanya beda pH-nya.
Fehling bersifat basa (CuSO4 + NaOH + Na K tartrat)Benedict bersifat kurang basa karena ada sitrat (CuSO4 + Na2CO3 + Na sitrat)Barfoed bersifat sedikit asam (CuSO4 + asam laktat + HOAc) monosakarida
RCHO + Cu(OH)2+ Cu2O (endapan merah) + RCOO- + 3H2O
-
c. Uji SchiffPereaksi schiff adalah larutan air yang mengandung fuchsin, akan terbentuk warna pink / merah violet untuk aldehid
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (4)
-
d. Uji pembentukan hidrazon
Pereaksi: 2,4-dinitrofenilhidrazon HCl pHasil: endapan jingga coklat
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (5)
-
Keton (CO) Oksidasi?
a. Uji Legal-Rothera
Pereaksi: Na-nitroprusida /NH3+
Hasil: keton akan memberikan warna merah ungu
b. Iodoform
Pereaksi: NaOH + air iod
Hasil: tercium bau khas dan terbentuk endapan kuning
Positif untuk gugus CH3CO
RCOCH3 + NaOH 10% + KI akan terbentuk warna kuning coklat
RCOCH3 + 4NaOH + 3I2 CHI3 + RCOONa + 3NaI + H2O
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (6)
-
c. Uji m-dinitrobenzen
Reaksi spesifik untuk metil keton
Metil keton + dinitrobenzen akan terbentuk violet
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (7)
-
RCOOH RCOO- + H+ (Sifat keasaman > dari fenol)
Larut dalam air s.d. C5, tidak larut apabila > dari C5
Reaksi umum :
a. Dengan lakmus biru akan berwarna merah
b. Uji bikarbonat
Pereaksi: NaHCO3 5%
Hasil: terbentuk gelembung udara yang dapat mengendapkan air kapur
NaHCO3 + RCOOH CO2 + H2O + RCOOHNa
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
c. Esterifikasi
Pereaksi: etanol atau metanol + H2SO4 p (sebagai dehidrator)
Hasil: tercium bau ester yang khas
RCOOH + ROH RCOO-R + H2O
Gugus Karboksil
-
Reaksi umum
a. Penyabunan (hidrolisis ester dengan NaOH) / uji fenolftalein
Pereaksi: etanol + indikator fenolftalein + NaOH 5%
Hasil: pada pemanasan larutan merah muda hilang
RCOO-R + NaOH RCOO-Na (sabun) + R-OH
b. Uji asam hidroksamat
Pereaksi: larutan hidroksilamin HCl (dalam etanol) + NaOH 5% + HCl + FeCl3
Hasil: terbentuk warna merah violet
Gugus Ester
-
GUGUS AMIN : Bersifat basa, namun sifat basa tergantung pada R. R
alifatik umumnya bersifat basa tapi kalau R aromatikbersifat netral.
R-NH2 + H+ RNH3+
Memiliki bau yang khas Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam mineral Klasifikasi : primer, sekunder, tersier, kuarterner
Gugus Amin, (R-NH2) - 1
-
Reaksi umum :
a. Diazotasi dan penggabungan
Pereaksi: HCl p + NaNO2 + larutan beta naftoldalam NaOH
Hasil: warna merah atau jingga
R-NH2 + NaNO2 + H+ R-N2+ (diazo)
R alifatik cepat terbentuk dan tidak stabil :
R-N2+ + H2O R-OH + N2
Gugus Amin, (R-NH2) - 2
-
Gugus Amin, (R-NH2) - 3
R aromatik tahan dibawah t = 150. Jika > 150 terurai menjadi gas N2, sehingga digabung dengan -naftol biar tidak terbentuk gas N2
R-N2+ ( amin aromatik primer) + -naftol berwarna (merah/jingga)
-
b. pDAB.HCl (dimetil aminobenzaldehid) Pereaksi: HCl + p-DAB HCl Hasil: endapan kuning sampai jingga
R-NH2 (amin)+ HOCR RN=CHN (imin, terbentuk endapan kuning merah)
c. Reaksi korek apiDari batang korek api yang mengandung lignin. Amin dalam HCl p dicelupkan batang korek api batang korek api berwarna kuning jingga
d. Uji KarbilaminPereaksi: etanol + NaOH 5% + CHCl3Hasil: setelah dipanaskan, tercium bau isonitril (racun kuat)
Reaksi: RNH2 + CHCl3 + 3NaOH RCN + 3NaCl + 3H2O
Gugus Amin, (R-NH2) - 4
-
SENYAWA TAK JENUH (ikatan rangkap)
a. Uji Brom
Pereaksi: CCl4 atau asam asetat + larutan jenuh brom
Hasil : perubahan warna dari coklat menjadi pucat atau jernih
b. Uji Baeyer
Pereaksi: air atau aseton + larutan KMnO4 2%
Hasil: warna ungu KMnO4 hilang dan terbentuk endapan mangan dioksida
c. Uji Deniges
Pereaksi: air + pereaksi Deniges
Hasil: terbentuk endapan kuning
-
Terima Kasih