ASAM KARBOKSILAT

PERCOBAAN VIII

ASAM KARBOKSILAT

I.          TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah memahami reaksi-reaksi analisis gugus karboksilat dalam suatu senyawa.

II.       TINJAUAN PUSTAKA

Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus karboksil, –COOH. Gugus karboksil mengandung gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil; antar aksi dari kedua gugus ini mengakibatkan suatu kereaktifan kimia yang unik dan untuk asam karboksilat (Fessenden & Fessenden, 1997).

Derivat hidrokarbon dengan sebuah atom karbon ujung yang mempunyai ikatan rangkap ke oksigen dan sebuah gugus hidroksil, disebut asam karboksilat. Yang diturunkan dari hidrokarbon alkana mempunyai rumus molukel umum RCO₂H, yang menyatakan bahwa terdapat gugus karboksil, –COOH (Keenan, Kleinfelter & Wood, 1992).

Asam format terdapat pada semut merah (asal dari nama), lebah, jelatang dan sebagainya (juga sedikit dalam urine dan peluh). Sifat fisika: cairan, tak berwarna, merusak kulit, berbau tajam, larut dalam H₂O dengan sempurna. Sifat kimia: asam paling kuat dari asam-asam karboksilat, mempunyai gugus asam dan aldehida (Riawan, 1990).

Asam asetat (CH₃COOH) sejauh ini merupakan asam karboksilat yang paling penting diperdagangan, industri dan laboratorium. Bentuk murninya disebut asam asetat glasial karena senyawa ini menjadi padat seperti es bila didinginkan. Asam asetat glasial tidak berwarna, cairan mudah terbakar (titik leleh 7ºC, titik didih 80ºC), dengan bau pedas menggigit. Dapat bercampur dengan air dan banyak pelarut organik (Fessenden & Fessenden, 1997).

Suatu molekul asam karboksilat mengandung gugusan –OH dan dengan sendirinya dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air. Karena adanya ikatan hidrogen, maka asam karboksilat yang mengandung atom karbon satu sampai empat dapat bercampur dengan air. Asam karboksilat yang mempunyai atom karbon lebih banyak kebanyakan larut sebagian dalam air. Asam karboksilat juga membentuk ikatan hidrogen dengan asam karboksilat lainnya dimana terjadi dua ikatan hidrogen antara dua gugusan karboksil. Dalam larutan yang tidak mempunyai ikatan hidrogen, asam karboksilat berada sebagai sepasang molekul yang bergabung, disebut dimer (“dua bagian”) (Fessenden & Fessenden, 1997).

Titik didih asam karboksilat relatif tinggi dibandingkan titik didih alkohol, aldehida, dan keton dengan bobot molekul yang kira-kira sama. Misalnya, asam formiat mendidih 23^oC lebih tinggi dari pada etanol, meskipun bobot molekul keduanya sama. Titik didih asam-asam karboksilat yang sama disebabkan oleh ikatan hidrogen antarmolekul antara dua molekul. Asam akrboksilat mempunyai gugus karboksil, –CO₂H, terdiri dari gugus karbonil (–CO–)  dan satu gugus hidroksil (–OH)  (Keenan, Kleinfelter & Wood, 1992).

Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan jalan sintesa dapat dikelompokkan dalam 3 cara yaitu: reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat, reaksi oksidasi, reaksi Grignat (Fessenden & Fessenden, 1997).

Asam karboksilat, dengan basa akan membentuk garam dan dengan alkohol menghasilkan eter. Banyak dijumpai dalam lemak dan minyak, sehingga sering juga disebut asam lemak. Pembuatannya antara lain melalui oksidasi alkohol primer, sekunder atau aldehida, oksidasi alkena, oksidasi (Wilbraham, 1992).

 Adapun sifat-sifat yang dimiliki oleh asam karboksilat adalah:

1. Reaksi Pembentukan Garam

Garam organik yang membentuk dan memiliki sifat fisik dari garam anorganik padatannya, NaCl dan KNO₃ adalah garam organik yang meleleh pada temperatur tinggi, larut dalam air dan tidak berbau. Reaksi yang terjadi adalah:

            HCOOH + Na⁺ → HCOONa + H₂O

2. Reaksi Esterifikasi

Ester asam karboksilat ialah senyawa yang mengandung gugus –COOR dengan R dapat berbentuk alkil. Ester dapat dibentuk berkat reaksi langsung antara asam karboksilat dengan alkohol. Secara umum reaksinya adalah:

RCOOH + R’OH → RCOOR + H₂O

3. Reaksi Oksidasi

Reaksi terjadi pada pembakaran atau oleh reagen yang sangat kokoh dan kuat seperti asam sulfat, CrO₃, panas. Gugus asam karboksilat teroksidasi sangat lambat.

4. Pembentukan Asam Karboksilat

 Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan jalan sintesa dapat dikelompokkan dalam 3 cara yaitu: reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat, reaksi oksidasi, reaksi Grignat (Fessenden & Fessenden, 1997).

III.    ALAT DAN BAHAN

A.    Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah Pemanas Bunsen, botol semprot, pipet tetes, gelas beaker, tabung reaksi, gelas ukur, dan penjepit.

B.     Bahan

Bahan-bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah KMnO₄, formaldehid, natrium asetat, asam formiat, fehling A, fehling B, NaOH, H₂SO₄ pekat, etil asetat, asam asetat, etanol 70%, asam propionate dan  FeCl₃.

IV.    PROSEDUR KERJA

1.      Pembentukan Asam Karboksilat

                       a.     Oksidasi Aldehid

1.      Memasukkan 0,5 ml KMnO₄ ke dalam tabung reaksi.

2.      Meambahkan 4 tetes H₂SO₄ pekat.

3.      Mengocok larutan serta meambahkan  0,5 ml asetaldehid lalu memanaskan dalam penangas air.

4.      Mengamati bau yang timbul.

                       b.     Hidrolisis ester

1.      Menambahkan 0,5 ml H₂SO₄ pekat dan 0,5 ml etil asetat.

2.      Memasukkan ke dalam tabung reaksi.

3.      Mengamati bau yang timbul.

                       c.     Reaksi garam karboksilat dengan asam sulfat

1.      Memasukkan 0,5 ml larutan Na-asetat ke dalam tabung reaksi dan 0,5 ml H₂SO₄ encer.

2.      Mengocok larutan lalu memanaskan.

3.      Memperhatikan bau yang timbul.

2.      Pembentukan garam karboksilat

1.      Memasukkan 0,5 ml larutan asam asetat kedalam tabung reaksi.

2.      Menambahkan 0,5 ml NaOH.

3.      Mengocok serta mengamati perubahan yang terjadi.

4.      Mengulangi percobaan tersebut dengan asam format.

3.      Esterifikasi

1.      Memasukkan 0,5 ml etanol 70% kedalam tabung reaksi.

2.      Menambahkan 0,5 ml asam asetat dan 5 tetes H₂SO₄ pekat.

3.      Mengocok dan memanaskan dalam penangas air selama 10 menit.

4.      Mengisi tabung reaksi menuang kedalam air lalu mencatat bau ester yang terbentuk.

5.      Mengulangi percobaan tersersebut dengan etanol absolut.

4.       Oksidasi

a.       Oksidasi dengan KMnO₄

1.      Memasukkan 0,5 ml asam format kedalam tabung reaksi.

2.      Menambahkan 4 tetes KMnO₄.

3.      Memanaskan dalam penangas selama 10 menit.

4.      Mengamati perubahan  yang terjadi.

5.      Mengulangi percobaan tersebut dengan asam asetat.

b.      Oksidasi dengan pereaksi Fehling

1.      Memasukkan 0,5 ml asan format kedalam tabung reaksi dan 1 ml Fehling A dan B.

2.      Memanaskan dalam penangas selama 10 menit.

3.      Mengamati perubahan yang terjadi.

4.      Mengulangi percobaan tersebut dengan asam asetat.

5.      Reaksi garam karboksilat

1.      Memasukkan 0,5 ml Na-asetat ke dalam tabung reaksi.

2.      Menambahkan 1 ml FeCl₃ hingga terbentuk warna merah.

3.      Melanjutkan dengan pemanasan.

4.      Mengamati perubahan yang terjadi.

V.       HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.    HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

A. 1. Hasil Pengamatan

                                     1.        Pembentukan Asam Karboksilat

                                        a.            Oksidasi Aldehid

Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
0,5 ml KMnO4 + 2 tetes H2SO4 pekat mengocok, kemudian ditambahkan 0,5 ml asetaldehid lalu memanaskan dalam penangas air serta diperhatikan bau yang timbul.	Menjadi kecoklatan, setelah 5 menit dipanaskan dan berbau asam

                                       b.            Hidrolisis ester

Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
0,5 H2SO4 pekat + 1 ml etil asetat, memperhatikan bau yang timbul	Berbau balon karet dan berwarna bening

                                      c.     Reaksi garam karboksilat dengan asam sulfat

Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
0,5 ml larutan Na-asetat + 0,5 ml H2SO4 encer, dikocok dan dipanaskan serta diperhatikan bau yang timbul	Warna berubah dari putih  menjadi bening dan berbau balon karet.

                                     2.     Pembentukan garam karboksilat

No.	Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
1.	0,5 ml asam asetat + 0,5 ml NaOH	Warna bening
2.	0,5 ml asam Format + 0,5 ml NaOH	Warna bening

                                     3.     Esterifikasi

Langkah Percobaan	Hasil Pengamatan
0,5 ml etanol + 0,5 ml asetat+ 5 tetes H2SO4 pekat dikocok dan dipanaskan selama 10 menit	Warna tetap dan bau yang ditimbulkan adadalah bau balon karet.

                                     4.     Oksidasi dengan KMnO₄

No.	Langkah Percobaan	Hasil pengamatan
1.	0,5 ml asam format + 2 tetes KMnO4, dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi	Warna coklat tua, setelah di panaskan selama 10 menit warna larutan menjadi bening.
2.	0,5 ml asam asetat + 2 tetes KMnO4, dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi	Warna larutan ungu tua, setelah dipanaskan selama 10 menit warna larutan tidak berubah.

                                     5.     Reaksi garam karboksilat

Bahan	Perubahannya
0,5 ml Na-asetat + 0,5 ml Fe Cl3 hingga terbentuk warna merah kemudian dilanjutkan dengan pemanasan	Warna merah, dipanaskan warna berubah menjadi warna merah bata.

                       

A. 2. Perhitungan

B.  Pembahasan

1.    Pembentukan Asam Karboksilat

                                 a.          Oksidasi aldehid

Aldehid dioksidasi menghasilkan asam karboksilat, dirduksi menghasilkan alkohol primer, dan dengan PCl₅ menghasilkan alkil diklorida.

Langkah pertama yang perlu dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml KMnO₄ ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 2 tetes H₂SO₄ pekat. Kemudian mengocoknya agar larutan homogen (warna ungu).

Reaksi : 2 KMnO₄ + H₂SO₄ → Mn₂O₇ + 2K⁺ + SO₄^2- + H₂O

 Menambahkan 0,5 ml sampel asetaldehid lalu memanaskan dalam penangas air, pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi yang berlangsung. Dari percobaan tersebut didapatkan hasil pengamatan yaitu larutan berbau menyengat. Percobaan di atas menunjukkan adanya reaksi positif dari sampel asetaldehid karena terbentuknya asam karboksilat yang dibuktikan dengan bau yang menyengat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

             O                                     O

            ││                                  ││

CH3 ─ CH─ H + [O] → CH3 ─ C ─ OH

                                     b.     Hidrolisis ester

Hidrolisis ester dengan asam menghasilkan asam karboksilat dan alkohol, sedangkan dengan basa menghasilkan garam dan alkohol.

Langkah pertama yang perlu dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml H₂SO₄ pekat ke dalam tabung reaksi, kemudian menambahkan 0,5 ml etil asetat. Dari percobaan tersebut didapatkan hasil pengamatan yaitu larutan tidak menghasilkan bau.

                                      c.     Reaksi garam karboksilat dengan asam sulfat

Pada percobaan ini langkah pertama yang perlu dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml larutan Na-asetat dan 0,5 ml H₂SO₄ encer. Kemudian mengocok agar larutan menjadi homogen dan memanaskannya agar reaksi berlangsung lebih cepat. Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan

2CH₃CO₂Na + H₂SO₄ Na₂SO₄ + 2CH₃CO₂H 

2.      Pembentukan Garam Karboksilat

Pada percobaan pembentukan garam karboksilat, langkah pertama yang perlu dilakukan adalah 0,5 ml larutan sampel (asam asetat dan asam format) yang masing-masing dimasukkan  ke dalam tabung reaksi lalu ditambahkan 0,5 ml NaOH. Kemudian dikocok agar larutan homogen. Terdapat kesamaan hasil pengamatan pada kedua percobaan tersebut, yaitu tidak adanya perubahan pada larutan awal dan setelah dilakukan penambahan NaOH. Tidak adanya gelembung menunjukan tidak adanya reaksi positif pembentukan asam karboksilat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Asam asetat

HCOOH + NaOH HCOONa + H₂O

Asam format

3.      Esterifikasi

Pada uji esterifikasi ini, langkah pertama yang perlu dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml etanol 70 % kedalam tabung reaksi lalu menambahkan 0,5 ml asam asetat dan 5 tetes H₂SO₄ pekat. Kemudian mengocoknya dan memanaskanya selama 5 menit, pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi yang berlangsung. Larutan dituang kedalam air dan menghasilkan warna bening serta menimbulkan bau yang menyengat. Langkah kedua yang dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml etanol absolue lalu menambahkan 0,5 ml asam asetat dan 5 tetes H₂SO₄ pekat. Kemudian mengocoknya dan memanaskannya sampai selama 5 menit. Larutan dituang kedalam air meghasilkan warna bening dam menimbulkan bau yang menyengat pula.

4.      Oksidasi

                                      a.     Oksidasi dengan KMnO₄

Pada percobaan oksidasi dengan KMnO₄, langkah pertama dilakukan adalah  0,5 ml asam format dan 2 tetes KMnO₄, kemudian memasukkannya ke dalam tabung reaksi dan memanaskan dalam penangas selama 5 menit. Pada saat ditambahkan KMnO₄ warna larutan menjadi hitam, namun setelah dipanaskan larutan berubah menjadi bening. Langkah kedua yang dilakukan adalah  0,5 ml asam asetat dan 2 tetes KMnO₄, kemudian  memasukkannya ke dalam tabung reaksi dan dipanaskan dalam penangas selama 5 menit. Pada saat ditambahkan  2 tetes KMnO₄ warna larutan menjadi ungu, setelah dipanaskan larutan tetap berwarna ungu.  Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

HCOOH + KMnO₄^- + CO₂+ H₂O

                                     b.     Oksidasi dengan pereaksi Fehling

Pada percobaan oksidasi dengan pereaksi fehling, langkah pertama yang dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml asam format ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 0,5 ml fehling A dan B. Kemudian memanaskannya dalam penangas selama 5 menit, pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi yang berlangsung. Pada percobaan dengan  sampel asam format didapatkan hasil pengamatan warna awal larutan ungu dan setelah dipanaskan tidak terjadi perubahan. Sedangkan pada percobaan dengan sampel asam asetat didapatkan hasil pengamatan warna awal larutan buru muda dan setelah pemanasan berubah menjadi biru tua. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut:

Fehling A dan B (Kalor)

HCOOH + 2CuO CO₂ + H₂O + Cu₂O

Asam format

Fehling A dan B (Kalor)

CH₂CH₃COOH + 2CuO CH₂CH₂CO₂ + H₂O + Cu₂O

Asam Propionat

5.      Reaksi garam karboksilat

Pada percobaan reaksi garam karboksilat, langkah pertama yang dilakukan adalah memasukkan 0,5 ml Na-asetat ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 0,5 ml FeCl₃ hingga terbentuk warna merah. Didapatkan hasil pengamatan berupa larutan dengan warna merah. Kemudian larutan dipanaskan dan warna larutan tidak berubah, atau tetap merah dan menimbulkan bau yang menyengat. Hal tersebut menunjukan bahwa terjadi reaksi positif dari Na-asetat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

3NaCH3COO + FeCl3 3NaCl + 3CH3COO- + Fe3+

6CH3COO- + 3Fe3+ + 2H2O [Fe (OH)2 (CH3COO)6]+ + 2H+

VI.    KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:

1.      Percobaan dengan oksidasi aldehid didapatkan asetaldehid reaktif dalam pembentukan asam karboksilat.

2. Percobaan hidrolisis ester didapatkan reaksi positif dari etil asetat karena timbulnya bau balon yang menunjukkan proses pembentukan asam karboksilat.
3. Reaksi garam karboksilat dengan asam sulfat didapatkan reaksi positif dari Na-asetat karena timbulnya bau kapur barus yang menunjukkan proses pembentukan asam karboksilat.
4. Percobaan pembentukan garam karboksilat didapatkan asam propionat yang bereaksi positif pada pembentukan garam karboksilat, ditunjukkan dengan munculnya gelembung.
5. Percobaan esterifikasi asam asetat tidak bereaksi dengan etanol karena tidak terjadi perubahan yang mendalam.
6. Percobaan oksidasi dengan KMnO₄ didapatkan asam asetat lebih reaktif dari pada asam format dalam reaksi Oksidasi dengan KMnO₄.
7. Percobaan reaksi garam karboksilat terjadi reaksi positif dari Na-asetat karena terjadi perubahan pada saat pemanasan, dengan terbentuknya warna merah bata.

DAFTAR PUSTAKA

Dicky. D.P 2013. Asam Karboksilat

            http://dsikreatif.blogspot.com/2013/11/titrasi-redoks-permanganometri.html

            Diakses pada tanggal 06 November 2013

Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Dasar-dasatr Kimia Organik. Binarupa Aksara. Jakarta.

Fessenden, Ralph J, dan Fessenden, Joan S. 1997. Kimia Organik. Jilid I. Erlangga.

Jakarta.

Keenan, Charles W, Kleinfelter, Donald C, dan Wood, Jesse H. 1992. Ilmu Kimia

untuk Universitas. Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Riawan, S. 1990. Kimia Organik. Edisi 1. Binarupa Aksara. Jakarta.

Wilbraham, Antony C. 1992. Pengantar Kimia Organik 1. ITB. Bandung.