Rangkuman Laporan Praktikum asam karboks

PENGUJIAN SENYAWA ASAM KARBOSILAT DAN TURUNANNYA
(Laporan Praktikum Kimia Organik II)

Oleh
Mutiatul Karimah
1413023041

LABORATORIUM PEMBELAJARAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDARLAMPUNG
2015

Judul Percobaan

: Pengujian Senyawa Asam Karbosilat dan Turunannya

Tanggal Percobaan

: 28 Desember 2015

Tempat Percobaan

: Laboratorium Pembelajaran Kimia

Nama

: Mutiatul Karimah

NPM

: 1413023041

Fakultas

: Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Jurusan

: Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Program Studi

: Pendidikan Kimia

Kelompok

: 2 (dua)

Bandar Lampung, 28 Desember 2015
Mengetahui
Asisten

NPM.13130230

I.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Asam karboksilat merupakan segolongan senyawa organik yang dicirikan
oleh gugus karboksil yaitu nama yang berasal dari nama gugus fungsi

karbonil dan hidroksil. Rumus umum asam karboksilat ialah RCOOH.
Dalam asam karboksilat gugus -COOH terikat pada gugus alkil (-R) atau
gugus aril (-Ar). Meskipun yang mengikat gugus –COOH daspat berupa
gugus alifatik atau aromatic, jenuh atau tidak jenuh, tersubstitusi atau tidak
tersubstitusi sifat yang diperlihatkan oleh gugus –COOH tersebut pada
dasarnya sama. Di samping terdapat asam yang mengandung satu gugus
karboksil (asam monokarboksilat), diketahui juga terdapat asam yang
memiliki dua gugus karboksil (asam dikarboksilat) dan tiga buah gugus
karboksil (asam trikarboksilat). Perbedaan banyaknya gugus –COOH ini
tidak mengakibatkan perubahan sifat kimia yang mendasar.
Derivat asam karboksilat merupakan turunan asam karboksilat, dimana
ditinjau dari strukturnya senyawa yang diperoleh dari hasil pergantian gugus
–OH dalam rumus struktur RCOOH oleh gugus –NH2, -OR, atau –OOCR.
Dalam derivat asam karboksilat ini lebih spesifik membahas halida asam,
anhidrida asam, ester, amida, dan nitril. Semua turunan asam karboksilat
mempunyai gugus fungsi asil (RCO-) atau aril (ArCO-) dan bila dihidrolisis
menghasilkan asam karboksilat. Berdasarkan hal tersebut untuk dapat

mengetahui mengenai pengujian asam karboksilat dan turunannya maka
dilakukanlah percobaan ini.

1.2. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk melakukan identifikasi
terhadap senyawaan turunan asam karboksilat berdasarkan test hiroxamat.

II.TINJAUAN PUSTAKA

Asam karboksilat ialah segolongan senyawa organik yang dicirikan oleh gugus
karboksil yaitu nama yang berasal dari nama gugus fungsi karbonil dan hidroksil.
Rumus umum asam karboksilat ialah RCOOH. Asam karboksilat tergolong asam
karena senyawa ini mengion dalam larutan, menghasilkan ion karboksilat dan
proton (Wilbraham, 1992).
Senyawa-senyawa alkohol bereaksi dengan asam-asam karboksilat membentuk
ester-ester organik sebagai analog dari ester-ester yang terbentuk dari senyawasenyawa alkohol dengan asam-asam oksigen anorganik. Dalam pembuatan suatu
ester, dimana asam benzoat dipanaskan dalam metil alkohol bersama sejumlah
kecil asam kuat sebagai katalisator untuk membentuk metil benzoat (Usman,
2013).
Distribusi asam-asam karboksilat dari fasa cair ke fasa organik sangat dipengaruhi
oleh kekuatan asamnya, untuk asam-asam poli karboksilat besarnya prosentase
asam terekstraksi sangat tergantung dari harga derajad desosiasi pertamanya.

Untuk pH inisial larutan antara 2 –2,4 dimana lebih kecil dari pKA asamnya,
maka asam ini akan lebih mudah ditarik oleh pelarutnya, sehingga menghasilkan
persentase ekstraksi lebih besar. Penambahan NaOH pada fasa cair untuk
menaikkan besarnya pH, akan mempengaruhi keberadaan asam-asam organiknya.
Karena asam sitrat lebih kuat daripada asam malat, maka asam sitart akan lebih
banyak bereaksi dengan NaOH dan mengakibatkan pengurangan jumlah asam
sitrat dalam bentuk molekul. Sehingga, pelarut organik akan lebih banyak
mengekstraksi asam malat yang tidak banyak mengalami ionisasi. Semakin tinggi

harga pH larutan awal, akan menurunkan secara drastis kemampuan ekstraksinya.
Fenomena ini juga disebabkan adanya netralisasi asam oleh NaOH tersebut, yang
mengakibatkan sistem pengomplekskan antara pelarut organik dengan asam-asam
karboksilat menjadi tidak sempurna (Martono, 2005).
Ester dapat dari ikatan hidrogen melalui atom oksigen mereka dengan
atom hidrogen dari molekul air. Dengan demikian, ester yang sedikit larut dalam
air. Namun, karena ester tidak memiliki atom hidrogen untuk membentuk sebuah
ikatan hidrogen atom oksigen dari air, mereka kurang larut dari asam karboksilat
(Ouellette, 1994).

Anhidrida dan ester keduanya merupakan turunan asam, maka namanya

didasarkan pada nama asamnya. Jika menganalisis struktur dalam usaha memberi
nama, dicari bagian rumus dari yang berasal dari asam, yaitu bagian dari rangka
karbon yang mengandung gugus karbonil. Pembuatan dan reaksi anhidrida dan
ester sama saja. Anhidrida terbentuk karena lepasnya molekul air dan dua gugus
asam karboksilat. Reaksi ini dapat terjadi secara antarmolekul (antara dua gugus
karboksil dari dua molekul yang berbeda) atau secara intra molekul (antara dua
gugus karboksil pada molekul yang sama). Ester terbentuk karena lepasnya
molekul air bila alkohol bereaksi dengan asam karboksilat atau karena reaksi
antara alkohol dengan anhidrida. Baik anhidrida maupun ester terhidrolisis oleh
air. Anhidrida menghasilkan dua asam karboksilat, ester memberikan alkohol dan
asam karboksilat (garam dari asam karboksilat jika reaksi berkatalisiskan basa)
(Staley, 1992).

III. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu, 1 rak tabung
reaksi, pipet tetes, penangas air, gelas piala 500 mL, pembakar bunsen, dan
penjepit tabung.

Adapun bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu, asam asetat
anhidrida, benzoil klorida, amida, etil asetat, hidroksilamonium klorida, HCl
6 M, etanol, FeCl3 10 %, KOH-etanoL 10 %, kertas lakmus, indikator
universal, dan propilen glikol.

3.2. Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan sebagai berikut:
A.

Test hidroxamat untuk asam asetat anhidrida dan klorida asam
Tabung
Reaksi

-

Ditambahkan 50 mg (2 tetes) senyawa
yang diuji ke dalam 1 mL larutan 1 M

hidroksil amin hidroklorida yang

dilarutkan dalam etanol.
-

Ditambahkan 3 tetes larutan 6 M HCl ke
dalam larutan yang diuji.

-

Dipanaskan beberapa detik.

-

Didinginkan pada suhu kamar.

-

Ditambahkan 2 tetes larutan FeCl3 10 %.

Hasil

B. Test hidroxamat untuk ester
Tabung
Reaksi

-

Ditambahkan 50 mg (2 tetes) senyawa
yang diuji ke dalam 1 mL larutan 1 M
hidroksil amin hidroklorida yang
dilarutkan dalam etanol.

-

Ditambahkan tetes demi tetes larutan 15
% KOH-etanol, sampai pH basa .

-

Dipanaskan sampai mendidih selama 30
detik.

-

Didinginkan pada suhu kamar.

-

Ditambahkan tetes demi tetes larutan
10% HCl pH=3.

Hasil

Ditambahkan 2 tetes larutan 5%FeCl3.

C. Test hidroxamat untuk amida
Tabung Reaksi Besar

-

Ditambahkan 50 mg (2 tetes) senyawa

yang diuji.

-

Ditambahkan 3 mL larutan
hidroksilamin hidroklorida dalam
propilen glikol.

-

Ditambahkan batu didih

-

Dipanaskan sampai mendidih selama 3
menit.

-

Didinginkan larutan sampai suhu kamar.

-

Ditambah 1 mL(20 tetes) pereaksi 5%
FeCl3.

Hasil

III. PEMBAHASAN

Wujud dari asam karboksilat tergantung dari jumlah atom C-nya, untuk senyawa
asam karboksilat yang memiliki atom C kurang dari 10, maka wujud zat tersebut
adalah cair pada suhu kamar. Sedangkan asam karboksilat yang memiliki panjang
rantai C 10 atau lebih berwujud padat.
Asam karboksilat dengan panjang rantai 1-4 larut sempurna dalam air, sedangkan
asam karboksilat dengan panjang rantai 5-6 sedikit larut dalam air dan asam
karboksilat dengan panjang rantai lebih dari 6 tidak larut dalam air. Asam
karboksilat larut dalam pelarut organik (seperti eter, alkohol dan benzena). Semua
asam karboksilat merupakan asam lemah dengan Ka= + -1×10-5.
Asam karboksilat memiliki titik didih yang tinggi (lebih tinggi daripada alkohol),
karena dapat membentuk ikatan hidrogen yang kuat.
1. Reaksi dengan Basa Kuat
Reaksi Asam karboksilat dengan basa kuat akan membentuk garam dan
air. Garam karboksilat hasil reaksi merupakan sabun. Reaksi ini sering
disebut juga dengan reaksi penyabunan.
2. Reaksi substitusi
Reaksi dengan halida (PX3, PX5 dan SOX2) akan menghasilkan suatu
asilhalida. Dan reaksi dengan alkohol akan menghasilkan suatu ester dan
H2O.
3. Reaksi Reduksi menggunakan katalis CaAlPH4akan menghasilkan alkohol
primer.

4. Reaksi dehidrasi (penghilangan molekul H2O) akan menghasilkan
anhidrida asam karboksilat.

Turunan Derivat Asam Karboksilat:
1.

Halida Asam

adalah turunan asam karboksilat yang paling reaktif. Reaktivitas turunan asam
karboksilat ditentukan oleh kebasaan gugus perginya. Basa yang lemah bersifat
lebih

elektronegatif,

selain

itu

kecil

kemungkinannya

menyumbangkan

elektronnya pada karbon karbonil levat efek resonansi. Ion halida adalah basa
sangat lemah karena asam konjugasinya adalah asam kuat. Oleh karena itu, asam
halida lebih reaktif dibandingkan turunan asam karboksilat lainnya.

A. Pembuatan Klorida Asam
Klorida asam dapat diperoleh langsung dari asam karboksilat induk
melalui reaksi dengan tionil klorida (SOCl2) atau zat penghalogen lainnya.

B. Reaksi dengan alkohol
Klorida asam bereaksi dengan alkohol untuk menghasilkan ester dan HCl
dalam suatu reaksi yang beranologi langsung hidrolisis. Biasanya HCl
segera dibuang dari dalam campuran reaksi setelah terbentuk, dan piridina
ditambahkan sebagai penyapu HCl.

C. Reaksi dengan amonia dan amina
Produk organik dari reaksi adalah suatu amida.

D. Reaksi dengan senyawa organologam
Suatu klorida asam bereaksi dengan keanekaragaman nukleofil, termasuk
senyawa organologam. Seperti reagensia grignard.

2.

Anhidrida Asam Karboksilat

Asam anhidrida mempunyai dua molekul asam karboksilat di mana sebuah
molekul airnya dihilangkan. (Anhidrida berarti ”suatu senyawa tanpa air”).
Misalnya dua molekul asam etanoat dan menghilangkan satu molekul air maka
didapat anhidrida etanoat (nama lama: anhidrida asetat).

A. Pembuatan Anhidrida
Salah satu pengeculian, anhidrida asam tidak dapat dibentuk langsung dari
asam karboksilat induknya, tapi harus dibuat dari derivat asam karboksilat
yang lebih reaktif. Ada dua cara pembuatan anhidrida, yang pertama
menggunakan klorida asam dan suatu karboksilat. Yang kedua dengan
mengolah asam karboksilat dan anhidrida asam asetat, reaksinya
reversibel. Letak kesetimbangan dapat di geser ke kanan dengan
menyuling asam asetat segera setelah asam ini terbentuk.

B. Reaksi Anhidrida
Anhidrida asam tidak bereaksi dengan natrium klorida atau natrium
bromida hal ini karena ion halida merupakan basa yang lebih lemah dari
pada ion karboksilat. Karena dengan adanya ion halida sebagai basa yang
lebih lemah, akan mengusir substituen dari intermediate tetrahedral.
Anhidrida asam bereaksi dengan alkohol membentuk ester dan suatu asam
karboksilat, dengan air membentuk dua karboksilat yang sama dan dengan
amina membentuk suatu amida dan ion karboksiat. Dalam setiap reaksi,
adanya nukleofil akan dilepaskan proton karena merupkan basa yang lebih
kuat dari pada ion karboksilat. Pada reaksi antara amina dengan anhidrida,
dua senyawa ekuivalen dari amina atau satu amina ditambah dengan amina
tersier seperti piridin harus digunakan untuk bereaksi dengan proton yang
dihasilkan dari reaksi.

C. Reaksi Anhidrida Asam dengan Amonia dan Amina Primer
Amonia dan amina primer masing-masing mengandung sebuah gugus NH2. Pada amonia, gugus ini terikat pada sebuah atom hidrogen sedangkan
pada amina primer terikat pada sebuah gugus alkil (disimbolkan dengan
"R" pada gambar berikut) atau pada sebuah cincin benzena.

D. Reaksi dengan asil klorida
Etanoil klorida sebagai asil klorida sederhana dapat digunakan sebagai
contoh, reaksi umum antara klorida etanoil dengan sebuah senyawa XNH 2
(dimana X adalah hidrogen, atau sebuah gugus alkil, atau sebuah cincin
benzen).
Setiap reaksi pada awalnya akan menghasilkan gas hidrogen klorida –
hidrogen berasal dari gugus -NH2, dan klorin berasal dari etanoil klorida.
Komponen lain yang tersisa semuanya bergabung menjadi satu struktur.
Tetapi amonia dan amina adalah asam, dan bereaksi dengan hidrogen
klorida menghasilkan sebuah garam.

E. Reaksi dengan ammonia
Pada reaksi tersebut, "X" dalam persamaan di atas adalah sebuah atom
hidrogen. Sehingga pada contoh pertama akan diperoleh asam etanoat dan
sebuah senyawa organik yang disebut sebagai amida. Amida mengandung
sebuah gugus -CONH2. Dalam reaksi antara anhidrida etanoat dengan
amonia, amida yang terbentuk disebut etanamida.

F. Ester Asam Karboksilat
Ester adalah salah satu senyawa organik yang sangat berguna, dapat
diubah menjadi anekaragam senyawa lain. Ester adalah suatu senyawa
organik yang terbentuk melalui penggantian satu atau lebih atom hidrogen
pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organik. Ester banyak dijumpai
dalam alam misalnya lemak dan lilin. Ester atsiri menyebabkan dalam
banyak buah dan parfum.

G. Pembuatan Ester
Dalam hal ini terdapat beberapa metode untuk memenuhi perubahan
bentuk tersebut, termasuk reaksi SN2 dari suatu anion karboksilat dengan
suatu alkil halide primer. Ester dapat juga disintesis melalui reaksi
substitusi asil nukleofilik dari asam karboksilat dengan alkohol. Fischer
and Speier menemukan (1895) bahwa ester secara sederhana dihasilkan
dari pemanasan asam karboksilat dalam suatu larutan alkohol yang
mengandung sejumlah kecil katalis asam kuat. Hasil yang baik pada
reaksi esterifikasi Fischer, tetapi kebutuhan untuk penggunaan alkohol
berlebih sebagai pelarut membatasi metode untuk sintesis ester metil, etil
dan propel.
Reaksi esterifikasi Fischer meupakan reaksi substitusi asil nukleofilik
yang dilakukan dibawah kondisi asam. Asam karboksilat tidak cukup
reaktif untuk menyerang dengan alkohol netral tetapi dapat dibuat lebih
reaktif dengan adanya asam kuat seperti HCl atau H 2SO4. Katalis asam
akan memprotonasi oksigen karbonil, dan mengaktivasinya terhadap
serangan nukleofil. Alkohol menyerang karbon karbonil yang telah
terprotonasi, dan membentuk zat antara tetrahedral. Perpindahan proton
antar molekul akan mengubah hidroksil menjadi gugus pergi yang baik
sebagai H2O. Deprotonasi dan hilangnya H2O secara simultan
memberikan suatu ester.

H.

Reaksi Ester
Suatu ester bereaksi dengan air membentuk suatu asam karboksilat dan
alkohol. Ini merupakan suatu contoh reaksi hidrolisis – suatu reaksi
dengan air yang mengubah satu senyawa menjadi dua senyawa.
Suatu ester bereaksi dengan alkohol membentuk ester baru dan alkohol
baru. Ini merupakan contoh reaksi alkoholisis. Reaksi alkoholisis tertentu
ini disebut juga reaksi transesterifikasi sebab satu ester dirubah menjadi
ester lain. Hidrolisis dan alkoholisis dari suatu ester merupakan reaksi
sangat lambat sebab air dan alkohol merupakan nukleofil lemah dan ester

memiliki gugus pergi yang sangat basa. Hidrolisis dan alkoholisis ester
dapat dikatalisis dengan asam. Kecepatan hidrolisis dapat ditingkatkan
dengan ion hidroksida dan kecepatan alkoholisis dapat ditingkatkan
dengan basa konjugasi (RO¯) dari alkohol reaktan.
Ester juga bereaksi dengan amina membentuk amida. Reaksi dengan
amina mengubah satu senyawa menjadi dua senyawa yang disebut
aminolisis. Sebagai catatan bahwa aminolisis dari ester membutuhkan
hanya satu ekuivalen amina, tidak seperti aminolisis dari suatu asil halida
atau asam anhidrida, yang membutuhkan dua ekuivalen.
Reaksi dari ester dengan amina tidak selambat reaksi dari ester dengan air
dan alcohol, sebab amina merupakan nukleofil yang lebih baik. Ini
merupakan keuntungan sebab kecepatan reaksi dari reaksi ester dengan
amina tidak ditingkatkan dengan asam atau HO¯ atau RO¯.
4.

Amida
Amida adalah senyawa yang sangat tidak reaktif, karena protein terdiri
dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan amida. Amida tidak
bereaksi dengan ion halida, ion karboksilat, alkohol, atau air karena dalam
setiap kasus, nukleofil yang masuk adalah basa lemah dari gugus pergi
amida. Amida dapat bereaksi dengan air dan alkohol jika campuran reaksi
dipanaskan dalam suasana asam.
Teori orbital molekul dapat menjelaskan mengapa amida yang tidak
reaktif. Amida memiliki kontributor resonansi penting di mana saham
nitrogen satu pasangan dengan karbon karbonil, orbital yang berisi
pasangan bebas tumpang tindih orbital kosong dari gugus karbonil.
Keadaan tumpang tindih menurunkan energi-satu pasangan itu bukan basa
atau nukleofilik-dan menimbulkan energi dari orbital gugus karbonil,
sehingga kurang reaktif terhadap nukleofil. Amida dengan kelompok NH2
bisa didehidrasi dengan sebuah nitril. Reagen dehidrasi umumnya
digunakan untuk tujuan ini adalah P2O5, POCl3, dan SOCl3.

A. Hidrolisis Amida dengan katalis asam
Ketika amida dihidrolisis dalam kondisi asam, proton asam dari karbonil
oksigen, meningkatkan kerentanan karbon karbonil untuk menyerang
nukleofilik. Serangan nukleofilik oleh air pada karbon karbonil
menyebabkan senyawa intermediet tetrahedral I, yang berada dalam
kesetimbangan dengan bentuk bukan protonnya, intermediet tetrahedral II.
Reprotonasi dapat terjadi baik pada oksigen untuk reformasi intermediet
tetrahedral I atau pada nitrogen untuk membentuk intermediet tetrahedral
III. Protonasi pada nitrogen disukai karena kelompok NH2 tersebut
merupakan basa yang lebih kuat daripada kelompok OH. Dari dua
kemungkinan gugus pergi pada kelompok intermediet tetrahedral III (-OH
dan NH3), NH3 adalah basa lemah, sehingga dilepas, membentuk asam
karboksilat sebagai produk akhir. Karena reaksi dilakukan dalam larutan
asam, NH3 akan terprotonasi setelah diusir dari intermediet tetrahedral. Hal
ini mencegah terjadinya reaksi berkebalikan.
5.

Nitril
Nitril merupakan senyawa organik yang mengandung rangkap 3 antara
atom karbon dan nitrogen. Gugus fungsional dalam nitril adalah gugus
siano.

A. Tata nama nitril
Dalam sistem IUPAC, banyaknya atom karbon menentukan induk
alkananya, nama alkana itu diberi akhiran –nitril. Pemberian nama dengan
menggantikan imbuhan asam –at menjadi akhiran –nitril, atau –onitril.

B. Reaksi Nitril
Nitril dapat dihidrolisis dengan memanaskannya dengan asam atau basa
berair.

V. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapat berdasarkan hasil pembahasan adalah sebagai
berikut :
1) Asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugusan
karboksil, suatu istilah yang berasal dari karbonil dan hidroksil
2) Sifat asam karboksilat diantaranya bersifat asam lemah yang Ka dari
HCOOH hanya 1,8 . 10-4 dan Ka dari CH3COOH hanya sekitar 1,8 . 10-5.
3) Derivat asam karboksilat merupakan turunan asam karboksilat, dimana
ditinjau dari strukturnya senyawa yang diperoleh dari hasil pergantian
gugus –OH dalam rumus struktur RCOOH oleh gugus –NH 2, -OR, atau –
OOCR.
4) Derivat asam karboksilat terdiri dari halida asam, anhidrida, amida, nitril,
dan ester
5) Reaktivitas turunan asam karboksilat ditentukan oleh kebasaan gugus
perginya. Basa yang lemah bersifat lebih elektronegatif, selain itu kecil
kemungkinannya menyumbangkan elektronnya pada karbon karbonil levat
efek resonansi
Asam karboksilat ditambah alkohol akan menghasilkan ester hal ini dapat ditandai
juga dari aroma yang dihasilkan.

DAFTAR PUSTAKA

Febiyanti,Fitri.2015. Karboksilat dan Derivat Asam Karboksilat. Diunduh dari
http://googlewelight.com/?fitrifebriyanti25.blogspot.com/2015/05/karboksil
at-normal-o-false-false.html. pada tanggal 17 Desember 2015 pukul 18.07
WIB
Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Kimia Organik Jilid I.
Jakarta: Erlangga
Martono Hp, Agus, 2006. Efek Kenaikan pH Pada Mekanisme Ekstraksi Cair-cair
Terhadap Asam-asam Karboksilat. Jakarta: Bina Kimia Universitas
Ouelette, Robert J, 1995. Organic Chemistry. New York :Macmillan Publishing
Company
Staley, D.1992, Pengantar Kimia Organik dan Hayati .Bandung:ITB

Usman, Hanapi, 2013. Kimia Organik. Makassar: UNHAS
Wilbraham, Antony C, 1992. Kimia Organik dan Hayati. Bandung: ITB