ANALISIS UNSUR DAN GUGUS FUNGSI DALAM SENYAWA ORGANIK.docx
-
Upload
dinnie-agustiani -
Category
Documents
-
view
183 -
download
16
description
Transcript of ANALISIS UNSUR DAN GUGUS FUNGSI DALAM SENYAWA ORGANIK.docx
Analisis Unsur dan Gugus Fungsidalam Senyawa Organik
TursinoKFA 1 STFB
Analisis Unsur dalamSenyawa Organik
Pendahuluan (1)
Senyawa Organik :C, H, O, N, S, halogenLogam, As, Sb, Bi, Hg, Mg dll ?
Unsur C dan H umum dalam senyawaorganik; N, S, dan halogen yang dideteksi .
informasi/petunjuktentang golongan senyawa
Pendahuluan (2)
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
Destruksi Cara Lassaigne
Lassaigne`s Sodium Fusion Test
Cara paling praktis, dapat untuk menentukan 5 unsurpenyusun : C, N, S, P dan halogenDestruksi reduksiSenyawa organik + logam Na dipanaskanMikro 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 (2)
Sampel :C, N
Hasil Destruksi :NaCN
C, N, SSXO
(Logam Na + panas)
NaCNSNa2SNaXNaOH
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
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (1)
1.
2.
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+
Deteksi Unsur Sulfur
Na2S + 2 CH3COOH 2CH3COONa + H2SPb(CH3COO)2 + H2S PbS (s) + 2CH3COOH (endapan hitam)atauNa2S + Na2(Fe(CN)5NO) Na4(Fe(CN)5NOSmerah ungu
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (2)
3. Deteksi Unsur Nitrogen dan Sulfur
3NaCNS + FeCl3 Fe(CNS)3 + 3NaClmerah darah
(dalam HCl encer)
4. Deteksi Unsur Fosfor (Na3PO4)
PO43- + 12 MoO42- + 3NH4+ + 24 H+ NH4)3PO4.12MoO3 (s) + 12H2Oendapan kuning
(dalam HNO3 pekat)
Deteksi Unsur Hasil Destruksi (3)
5. Deteksi Halogen
NaX + AgNO3 AgX (s) + NaNO3, dalam HNO3 encer
Endapan putih atau kuningAgF larut air tidak terdeteksiKondisi asam : agar tidak ada gangguan dari CN-, S2-, CNS-dan mencegah AgOH atau Ag2O
NaI
:
2NaI + 2NaNO2 + 4CH3COOH 2NO + 4CH3COONaI2 + 2H2Olapisan 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 encerputihAgCl(s) + 2NH4OH Ag(NH3)2Cl + H2Oendapan melarut
Destruksi Cara Middleton (2)
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)
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.
Pendahuluan (2)
Jenis Gugus Fungsi :
Hidroksi alkana R OH Alkohol, R = alkilFenol, R = arilKarbonil (aldehida RCHO dan keton RCOR)Karboksilat R-COOH dan ester R-COO-RAmida, R-CO-NH2 dan amida siklikSulfidril = merkaptam = tiol R-SHAmin, primer = - NH2, sekunder = - NHR, dan tersier = -NR2NitroIkatan rangkapdll
Alkohol (1)
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-nyapanjang namun pada umumnya larut dalam dioksan,
Jenis : primer, sekunder, tersier ...?
Alkohol (2)
Reaksi Umum1. Reaksi dengan NaR-OH + Na R-ONa + H2 (dapat diamati dengan adanyagelembung 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 sangatlambat, sehingga kadang-kadang dimodifikasi denganpenambahan katalis, pelarut, atau bahan pengasilasi.R-OH + R-COOH R-COO-R + H2O
Alkohol (3)
Reaksi pembedaan jenis alkoholDilakukan berdasarkan reaksi oksidasi alkohol.
a. OksidasiR-OH RCHO merah (menggunakan pereaksi Schiffpereaksi ini digunakan untuk mendeteksi keberadaanaldehid). Untuk reaksi oksidasi alkohol dapat digunakanKMnO4.
Alkohol primer: RCH2OH RHC=O + H2O (terbentuk warnamerah ungu)Alkohol sekunder: RRCHOH RRC=O + H2O (setelahditambah Na-nitroprusida dan NH4OH akan terbentuk warnamerah violet)
Alkohol tersier : R3COH tidak bereaksi
Alkohol (4)
Untuk membedakan antara alkohol monovalen dan polivalendapat digunakan reaksi Malaprada, yaitu :
R-OH direaksikan dengan NAIO4 tidak bereaksi (tidakmenunjukkan hasil)
-C(OH)-C(OH)- direaksikan dengan NaIO4 terbentukaldehid
Selain itu, alkohol polivalen juga dapat dideteksi denganpereaksi H3BO3 peningkatan keasaman H3BO3.
CH2(OH)-CH(OH)-CH2OH + H3BO3 keasaman meningkat
Alkohol (5)
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 alkoholtersebut diduga alkohol tersierR3C-OH + HCl = ZnCl2 => R3C-Cl + H2O
Alkohol (6)
c. Uji kromatPrinsip : terjadinya oksidasi brutal, terutama dalam H2SO4 p
Pereaksi : Krom trioksida (K2Cr2O7 dalam H2SO4 p) : Alkohol primer dan sekunder teroksidasi menjadi asamdan 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 (7)
d. Uji Vanadium Oksim
Pereaksi : Campuran Amonium vanadat dan 8 hidroksikuinolin
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 adanyaudara dapat teroksidasi menjadi berwarna- Asam lemah pKa- Larut dalam NaOH 5%- Senyawa hidroksi yang berikatan dengan radikal arilaromatik
Klasifikasi:1. Fenol monovalen (OH = 1)2. Fenol polivalen (OH>1), lebih reduktif daripada fenolmonovalen
Phenol Aril Alkohol (2)
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 (3)
3. Reaksi LiebermanPrinsip : Terjadi pembentukan indofenol reaksi positifuntuk 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 Aldehid danKeton (1)
GUGUS KARBONIL :
1.
2.
3.
Bersifat netral dan mengandung gugusRCHO (aldehid) dan CO (keton)
Aldehid lebih reaktif daripada keton(aldehid teroksidasi dengan mudahmembentuk asam, sedangkan ketonsulit teroksidasi)
Reaksi umum : adisi dan reduksi
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (2)
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.
b.
c.
oksimasi: pembentukan oksim, hasil reaksi kondensasialdehid/keton dengan hidroksilamin (NH2OH)pembentukan hidrazon: hasil reaksi kondensasi senyawakarbonil dan hidrazin adalah hidrazonpembuatan 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 (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
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (4)
c. Uji SchiffPereaksi schiff adalah larutan air yang mengandung fuchsin, akanterbentuk warna pink / merah violet untuk aldehid
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (5)
d. Uji pembentukan hidrazon
Pereaksi: 2,4-dinitrofenilhidrazon HCl pHasil: endapan jingga coklatGugus Karbonil Aldehid danKeton (6)
a.
Keton (CO) Oksidasi?
Uji Legal-Rothera
Pereaksi: Na-nitroprusida /NH3+Hasil: keton akan memberikan warna merah ungu
b.
Iodoform
Pereaksi: NaOH + air iodHasil: tercium bau khas dan terbentuk endapan kuning
Positif untuk gugus CH3CORCOCH3 + NaOH 10% + KI akan terbentuk warna kuningcoklatRCOCH3 + 4NaOH + 3I2 CHI3 + RCOONa + 3NaI + H2O
Gugus Karbonil Aldehid danKeton (7)
c. Uji m-dinitrobenzen
Reaksi spesifik untuk metil ketonMetil keton + dinitrobenzen akan terbentukviolet
Gugus Karboksil
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 merahb. Uji bikarbonat
Pereaksi: NaHCO3 5%Hasil: terbentuk gelembung udara yang dapat mengendapkan airkapur
NaHCO3 + RCOOH CO2 + H2O + RCOOHNaCO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
c. Esterifikasi
Pereaksi: etanol atau metanol + H2SO4 p (sebagai dehidrator)Hasil: tercium bau ester yang khasRCOOH + ROH RCOO-R + H2O
Gugus Ester
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 + FeCl3Hasil: terbentuk warna merah violet
Gugus Amin, (R-NH2) - 1
GUGUS AMIN : Bersifat basa, namun sifat basa tergantung pada R. Ralifatik umumnya bersifat basa tapi kalau R aromatikbersifat netral.
R-NH2 + H+ RNH3+
Memiliki bau yang khasTidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam mineralKlasifikasi : primer, sekunder, tersier, kuarterner
Gugus Amin, (R-NH2) - 2
Reaksi umum :a. Diazotasi dan penggabungan
Pereaksi: HCl p + NaNO2 + larutan beta naftoldalam NaOHHasil: 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) - 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)
Gugus Amin, (R-NH2) - 4
b. pDAB.HCl (dimetil aminobenzaldehid) Pereaksi: HCl + p-DAB HCl Hasil: endapan kuning sampai jingga
R-NH2 (amin)+ HOCR RN=CHN (imin, terbentuk endapankuning merah)
c. Reaksi korek apiDari batang korek api yang mengandung lignin. Amin dalam HCl pdicelupkan batang korek api batang korek api berwarna kuningjingga
d. Uji KarbilaminPereaksi: etanol + NaOH 5% + CHCl3Hasil: setelah dipanaskan, tercium bau isonitril (racun kuat)
Reaksi: RNH2 + CHCl3 + 3NaOH RCN + 3NaCl + 3H2O
SENYAWA TAK JENUH (ikatan rangkap)
a.
Uji Brom
Pereaksi: CCl4 atau asam asetat + larutan jenuh bromHasil : 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 mangandioksida
c.
Uji Deniges
Pereaksi: air + pereaksi DenigesHasil: terbentuk endapan kuning
Terima Kasih