Ujian Mid Semester Kimia Organik II

Nama : Rd. Ahmad Sabirin

NIM  : A1C111018

Permasalahan :

1. Asam karboksilat dapat di transformasi menjadi beberapa turunan. Buatlah skema reaksi perubahan dari suatu ester menjadi amida selanjutnya target akhirnya adalah benzoil khlorida.

2. Temukan manfaat dari benzoil khlorida, jelaskan bagaimana mekanisme senyawa benzoil khlorida berperan.

3. Bila benzoil khlorida dikonversi menjadi asam benzoat. Buatlah tiga contoh turunan asam benzoat sebagai model, kemudian jelaskan pengaruh efek resonansi terhadap kekuatan tiga jenis asam benzoat yang anda modelkan.

4. Usulkan turunan asam benzoat yang anda gunakan pada soal no.3 dapat dibiodegradasi oleh suatu mikroorganisme, bagaimana hasil akhir penguraiannya.

Jawaban :

Baiklah, disini saya akan menjawab semampu saya.

1.  Asam karboksilal dapat di transformasi menjadi beberapa turunan, salah satu turunan asam karboksilat adalah ester. Hasil akhir yang diminta adalah benzoil klorida, atau biasa disebut benzenakarbonil klorida. Karena hasil akhir yang diminta memiliki gugus benzena, maka senyawa ester yang saya gunakan juga dari senyawa yang memiliki gugus benzena.

Berikut skema reaksinya :

a.      Pertama - tama, kita ubah ester menjadi amida, dengan mereaksikan ester tersebut dengan ammonia. Senyawa ester yang bisa digunakan adalah metil benzoat.

b.     Setelah itu, benzamida kita reaksikan dengan air (dihidrolisis), maka akan menghasilkan asam benzoat.

c.      Kemudian asam benzoat itu, kita reaksikan dengan tionil klorida, maka terbentuklah hasil akhirnya benzoil klorida.

2. Manfaat Benzoil Klorida :

     Banyak manfaat dari benzoil klorida, diantaranya adalah sebagai pembuatan zat warna, parfum, peroksida, obat-obatan, dan resin. Senyawa ini juga dapat digunakan dalam bidang fotografi dan digunakan dalam pembuatan tanin sintetik. Senyawa ini sebelumnya juga pernah digunakan sebagai gas iritan dalam peperangan.

   Selain itu juga bisa digunakan untuk membuat suatu senyawa dengan mereaksikannya dengan senyawa lain, serta juga bisa digunakan untuk mempercepat reaksi. Ion feroksida bereaksi lebih cepat dengan benzoil klorida daripada fenol.

 

3. Konversi Benzoil Klorida

     Untuk mengkonversi benzoil klorida menjadi asam benzoat, caranya yaitu dengan mereaksikan benzoil klorida dengan air (dihidrolisis). Reaksinya sebagai berikut:

3 Turunan Asam Benzoat

 a. Natrium Benzoat

 b. Asam Asetil Salisilat

 c. Asam tereftalat, merupakan bahan serat sintetik polyester

Resonansi:

Mekanisme biodegradasi hidrokarbon alifatik biasanya terjadi pada kondisi aerob dengan bantuan surfaktan. Mikroorganisme aerob cepat dan paling efisien dalam mendegradasi karena reaksi aerob memerlukan lebih sedikit energi bebas untuk inisiasi dan menghasilkan lebih banyak energi. Hidrokarbon akan didegradasi secara beruntun oleh sejumlah enzim, dimana oksigen akan bertindak sebagai akseptor eksternal. Adapun tahap degradasi alkana melibatkan pembentukan alkohol, aldehid dan asam lemak. Asam lemak dipecah, CO2 dilepaskan dan membentuk asam lemak baru yang merupakan 2 unit karbon yang lebih pendek dari molekul induk, proses ini dikenal sebagai beta oksidasi (Hamme et al., 2003 dalam Nababan, 2008). Melalui jalur β-oksidasi asam lemak akan diubah menjadi

asetil ko-A dan masuk ke dalam siklus asam sitrat, diubah menjadi CO2 dan energi. Berikut ini merupakan mekanisme reaksi degradasi aerob alkana oleh bakteri Acinetobacter menggunakan enzim alkana monooksigenase untuk merubah hidrokarbon menjadi alkohol.

permasalhannyaa,,,, bagaimna surfaktan bisa membantu proses biodegradasi alkana...? 

Biodegradasi Pada Plastik

Pengertian

Biodegradasi yaitu pemecahan cemaran organik oleh aktivitas mikroba yang melibatkan serangkaian reaksi enzimatik. Umumnya terjadi karena senyawa tersebut dimanfaatan sebagai sumber makanan (substrat). Biodegradasi yang lengkap disebut juga sebagai mineralisasi, dengan produk akhirnya berupa karbondioksida dan air.  Proses ini dipakai dalam pengolahan limbah untuk menjadi CO2 dan air. Ko-metabolisma (co-metabolism) yaitu kemampuan mikroba dalam mengoksidasi atau metabolisasi suatu senyawa tetapi energi yang dihasilkan tidak dapat digunakan sebagai sumber energi untuk pertumbuhan. Terjadi jika mikroba secara kebetulan menghasilkan suatu enzim yang mampu mendegradasi senyawa tertentu, sehingga dikatakan enzim tersebut tidak spesifik.

Proses Biodegredasi Pada Plastik Biodegredasi

_

Plastik aman lingkungan, yaitu plastik biodegradasi, dalam proses pembuatannya menggunakan suatu bahan yang dinamakan “Ecopure additive.” Bahan ini ditambahkan selama proses. Ecopure adalah suatu matrik plastik, berada diantara serat plastik. Bahan ini tidak mengubah molekul plastik. Bahan ini diperlukan agar plastik dapat diurai oleh mikroba. Plastik yang mengandung ecopure, ramah dan aman lingkungan, tidak berbahaya, tidak beracun. Ecopure exposed plastik ke mikroba. Ecopure bersifat higroskopis, yaitu dapat menyerap air sehingga terjadi akumulasi air di sekitar serat plastik. Air agresif masuk ke matrik plastik, sehingga plastik mengembang, memberikan peluang kepada mikroba untuk memasuki matrik plastik.  Enzim mikroba memutuskan rantai atom C, sehingga secara beruntun plastik terurai, membentuk gas CO₂ dan gas metana, yang berupa biogas.

Permasalahan:

1. Dari artikel tersebut, disebutkan bahwa mikroba mengoksidasi suatu senyawa menghasilkan energi, tetapi kenapa energi tersebut tidak dapat digunakan sebagai sumber energi??

2. Kita tahu bahwa plastik ini, lamabt terurai, yg ingin saya tanyakan bagaimana mekanisme atau proses kimiawi penguraikan plastik tersebut oleh mikcoba dan bagaimana caranya utk mempercepat penguraian tersebut?

3. permasalah saya ini timbul stelah membahas jawaban dari pertanyaan blog saudara mahirullah, dimana pada pemanasan dengan metode pirolisis pada polistirena dihasilkan monomer stirena dan pada polietilena dihasilkan dihasilkan etilena. Namun mengapa stirena yang memiliki gugus aromatik yang sulit dibiodegredasi oleh mikrobiologi dapat dibiodegredasi dengan mudahnya daripada etilena yang masih belum dipastikan dapat dibiodegredasi? Tolong jelaskan !

Keasaman Asam Karboksilat

Asam Karboksilat

            Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugusan karboksil, suatu istilah yang berasal dari karbonil dan hidroksil. Gugusan yang terikat pada gugusan karboksil dalam asam karboksilat bisa gugus apa saja, bahkan bisa gugus karboksil lain.

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.

Sifat Keasaman Asam Karboksilat         

• Asam (menurut Bronsted Lowry) senyawa yang dapat memberikan/mendonorkan ion hidrogen yang bermuatan positif, H⁺.
• Kuat asam: istilah yang menjelaskan sejauh mana ionisasi suatu asam Bronsted dalam air, makin besar ionisasinya, makin banyak ion H⁺ yang terbentuk, maka makin kuat asam tersebut. Dinyatakan Ka atau pKa. Semakin besar Ka atau semakin kecilnilai pKa, maka semakin kuat tingkat keasamannya.
• Dibanding dengan HCl dan HNO₃ (pKa sekitar 1 atau lebih) asam karboksilat adalah asam lemah (pKa yang khas adalah sekitar 5)
• Reaksi suatu asam karboksilat dengan air, akan menghasilkan H₃O⁺ dan anion karboksilat COO^-
• Asam karboksilat lebih bersifat asam daripada alkohol atau fenol, terutama karena stabilisasi resonansi anion karboksilatnya, RCO₂^-

Keasaman Dari Asam KArboksilat

I. Pengukuarn kekuatan asam

Dalam air asam karboksilat berada pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidronium. Satu ukuran dari kekuatan asam ialah besarnya ionisasi daslam air. Lebih besar jumlah ionisasi, lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; daslam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi.

Kekuatan asam dinyatakan sebagai konstanta asam Ka, konstanta kesetimbangan ionisasi dalam air.

Dimana : [RCO₂H] = molaritas dari RCO₂H

[RCO₂] = molaritas dari RCO₂^-

 [H₃O⁺] atau [H⁺] = molaritas H₃O⁺ atau H⁺

Harga Ka yang lebih besar berarti asam tersebut lebih kuat sebab konsentrasi dari RCO₂^- dan H⁺ lebih besar. Untuk mempermudah maka harga pKa= adalah pangkat megatifdari pangkat dalam Ka. Apabila Ka bertambah, pKa berkurang; oleh sebab itu makin kecil pKa berarti makin kuat asamnya.

II. Resonansi dan kekuatan asam

Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sam oleh kedua atom oksigen.

Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

  

 Permasalahan :

*** ^_^

 Apa ide lain selain resonansi dan efek induksi untuk mereaktifkan dari sifat keasaman turunan asam karboksilat.?
Bagaimna pengaruh panjangnya rantai atau bnyaknya C terhadap tingkat keasaman-kebasaan asam karboksilat? Mohon penjelasannya!

Amida

Pengertian

            Amida adalah suatu jenis senyawa kimia yang dapat memiliki dua pengertian. Jenis pertama adalah gugus fungsional organik yang memiliki gugus karbonil (C=O) yang berikatan dengan suatu atom nitrogen (N), atau suatu senyawa yang mengandung gugus fungsional ini. Jenis kedua adalah suatu bentuk anion nitrogen.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Amida)

Sifat-sifat Fisik Amida

• Polar
• Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus C=O dan N-H memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen.

• Umumnya berupa padat pada suhu kamar kecuali : formamida berbentuk

(http://kimia-master.blogspot.com/2011/11/amida.html)

Sifat-sifat Kimia Amida

Dalam mempelajari sifat-sifat kimia masing-masing kelompok turunan asam karboksilat, terlebih dahulu harus dipahami. Ciri-ciri umum reaksinya seperti yang di uraikan di bawah ini :

Keberadaan gugus karbonil dalam turunan asam karboksilat sangat menentukan kereaktifan dalam reaksinya, walaupun gugus karbonil tersebut tidak mengalami perubahan.

Gugus asil ( R-C=O ) menyebabakan turunan asam karboksilat mudah mengalami substitusi nukleofilik. Dalam substitusi ini, atom/gugus yang berkaitan dengan gugus asil digantikan oleh gugus lain yang bersifat basa. Pola umum reaksi substitusi nukleofilik tersebut dituliskan dengan persamaan reaksi

(http://laskarpengetahuan.blogspot.com/2011/04/amida.html)

Sintesis amida

Amida Asam Lemak

Amida adalah suatu senyawa yang mempunyai suatu nitrogen trivalent yang terikat pada gugus karbonil.Amida di sintesa dari derivat asam karboksilat dan ammonia atau amina yang sesuai.Amida asam lemak dapat dibuat secara sintetis pada industri kimia-oleo, dimana berlangsung dalam Proses Batch. Dalam proses ini ammonia dan asam lemak bebas bereaksi pada suhu 200°C dan tekanan 345 – 690 kpa selama 10 – 20 jam. Melalui proses inilah dihasilkan amida primer seperti : lauramida, stearamida dan amida lainnya.Selain proses batch, amida primer dapat diperoleh dengan mereaksikan ammonia dengan metil ester asam lemak

(http://rejekisitumorang.blogspot.com/2012/06/sintesis-amida.html)

Pembuatan amida dari asam lemak umumnya dilakukan dengan mencampurkan asam lemak dengan amoniak berlebih pada suhu dan tekanan yang tinggi memakai katalis logam nikel.

Amida yang tebentuk dari asam lemak ini merupakan suatu senyawa yang khas, karena memiliki titik lebur yang tinggi, kestabilan yang baik serta kelarutannya yang rendah dalam berbagai jenis pelarut dan juga memiliki aktivitas permukaan yang tinggi. Oleh karena itu, amida dari asam lemak ini banyak digunakan sebagai bahan pemantaf (surfaktan).

(http://irawatii2.blogspot.com/2013/03/amida-dan-asil-klorida.html)

Ester dan Anhidrida

Ester

Dalam kimia, ester adalah suatu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu (atau lebih) atom hidrogen pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organik (biasa dilambangkan dengan R'). Asam oksigen adalah suatu asam yang molekulnya memiliki gugus -OH yang hidrogennya (H) dapat menjadi ion H+.

Ester merupakan suatu kelompok senyawa yang umumnya berbau harum. Oleh sebab itu ester banyak digunakan sebagai esense, yaitu zat aditif yang memberikan rasa segar buah-buahan. Esense sering ditambahkan pada sirup, puding atau makanan/minuman yang lain.

Ester adalah nama dari gugus fungsi -COO- yang terdapat pada golongan senyawa alkil alkanoat. Rumus umum ester adalah RCOOR atau C_nH_2nO₂. Ester adalah turunan dari asam karboksilat atau asam alkanoat, RCOOH. Sebab itu kedua golongan senyawa ini memiliki rumus molekul yang sama, sehingga keduanya adalah pasangan isomer fungsi, yaitu isomer yang memiliki rumus molekul sama, C_nH_2nO₂ namun rumus strukturnya berbeda karena adanya perbedaan gugus fungsi.

Ester dapat dibuat melalui reaksi esterifikasi, yaitu reaksi pembentukan ester dari asam alkanoat dan alkanol. Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan, jadi memerlukan katalis untuk mempercepat tercapainya keadaan setimbang. Katalis yang digunakan adalam asam sulfat. Contoh, asam asetat (asam etanoat) dengan alkohol (etanol) membentuk etil etanoat atau etil asetat.

CH₃COOH + CH₃CH₂OH ↔ CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

Tatanama
Nama senyawa golongan ester adalah alkil alkanoat. Alkil (R) berasal dari alkanol. Alkanoat berasal dari asam alkanoat. Contoh:
HCOOCH₃, metil metanoat atau metil formiat (format).
CH₃COOCH₃, metil etanoat atau metil asetat.
CH₃CH₂COOCH₂CH₃, etil propanoat atau etil propionat.

Sifat-Sifat Ester
a) Sifat Fisis
(1) Ester memiliki titik didih dan titik beku yang lebih rendah dari titik
didih dan titik beku asam karboksilat asalnya.
(2) Ester suku rendah berupa zat cair yang berbau harum (beraroma
buah-buahan).
b) Sifat Kimia
(1) Ester bersifat netral dan tidak bereaksi dengan logam natrium
maupun PCl3.
(2) Ester dapat mengalami hidrolisis menjadi asam karboksilat dan
alkohol.

(3) Hidrolisis ester suku tinggi dengan NaOH atau KOH menghasilkan
sabun dan gliserol (reaksi penyabunan).
Contoh:

(4) Ester dapat mengalami reduksi menjadi alkohol.

Contoh:

(5) Reduksi terhadap ester tak jenuh suku tinggi (minyak atau lemak
cair) yang menghasilkan mentega.

 

CARA PEMBUATAN ESTER

Pembuatan ester menggunakan asam karboksilat

Metode ini dapat digunakan untuk mengubah alkohol menjadi ester, tetapi tidak bekerja dengan fenol - senyawa dimana gugus-OH terikat langsung pada sebuah cincin benzen. Fenol bereaksi dengan asam karboksilat sangat lambat sehingga reaksi tidak dapat digunakan untuk tujuan persiapan.

Kimia dari reaksi

Ester dihasilkan ketika asam karboksilat dipanaskan dengan alkohol dengan adanya katalis asam. Katalis ini biasanya asam sulfat pekat. Gas hidrogen klorida kering digunakan dalam beberapa kasus, tetapi ini cenderung melibatkan ester aromatik (yang dimana asam karboksilat mengandung sebuah cincin benzen). Jika Anda seorang Inggris Seorang mahasiswa tingkat Anda tidak perlu khawatir tentang ini.

Reaksi esterifikasi adalah baik lambat dan reversibel. Persamaan untuk reaksi antara sebuah asam RCOOH dan R'OH alkohol (dimana R dan R 'bisa sama atau berbeda) adalah:

Jadi, misalnya, jika Anda sedang membuat etil etanoat dari asam etanoat dan etanol, persamaan akan menjadi:

2.   Pembuatan ester dari alkohol dan asil klorida (klorida asam)

Jika kita menambahkan sebuah asil klorida kedalam sebuah alkohol, maka reaksi yang terjadi cukup progresif (bahkan berlangsung hebat) pada suhu kamar menghasilkan sebuah ester dan awan-awan dari asap hidrogen klorida yang asam dan beruap.

Sebagai contoh, jika kita menambahkan etanol krlorida kedalam etanol, maka akan terbentuk banyak hidrogen klorida bersama dengan ester cair etil etanoat.

     

       

       

3.      Pembuatan ester dari alkohol dan anhidrida asam

Reaksi-reaksi dengan anhidrida asam berlangsung lebih lambat dibanding reaksi-reaksi yang serupa dengan asil klorida, dan biasanya campuran reaksi yang terbentuk perlu dipanaskan.

Mari kita ambil contoh etanol yang bereaksi dengan anhidrida etanoat sebagai sebuah reaksi sederhana yang melibatkan sebuah alkohol:

Reaksi berlangsung lambat pada suhu kamar (atau lebih cepat pada pemanasan). Tidak ada perubahan yang bisa diamati pada cairan yang tidak berwarna, tetapi sebuah campuran etil etanoat dan asam etanoat terbentuk

Ester banyak digunakan dalam kehiduapn sehari-hari antara lain :
1) Amil asetat banyak digunakan sebagai pelarut untuk damar dan lak
2) Esterifikasi etilen glikol dengan asam bensen 1.4 dikarboksilat menghasilkan poliester
yang digunakan sebagai bahan pembuat kain.
3) Karena baunya yang sedap maka ester banyak digunakan sebagai esen pada makanan
antara lain :

PERMASALAHAN:

1. Pada pembuatan ester dari alkohol dan anhidrida asam, biasanya reaksi yang terbentuk perlu dipanaskan. Yang ingin saya tanyakan, setelah reaksi terbentuk, mengapa perlu dipanaskan??
2. Ester memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, seperti sebagai pengarum, dan otomatis kita sering mencium bau nya. Kemudian apa ada dampak negatif nya bagi kita, baik dalam jangka dekat ataupun jauh2 hari kmudian, dan jika ada, bagaimana pula cara untuk menanggulanginya agar ester itu tidak berbahaya?
^^