Praktikum Kimia Organik " Esterifikasi "

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Judul Praktikum

Esterifikasi

1.2 Tanggal Praktikum

6 Juni 2014

1.3 Tujuan Praktikum

Untuk mensintesa ester dan menentukan sifat-sifatnya.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 ESTERIFIKASI

Esterifikasi adalah salah satu jenis reaksi dimana reaksi tersebut untuk menghasilkan ester.

Ester merupakan sebuah hidrokarbon yang diturunkan dari asm karboksilat. Sebuah asam karboksilat mengandung gugus –COOH, dan pada sebuah ester hidrogen gugus ini dinganti oleh sebuah hidro karbon dari beberapa jenis. Ester dapat dihasilkan dengan mereaksikan antara sebuah alkohol dengan asam karboksilat. .

Macam-macam reaksi esterifikasi

Ø Reaksi antara asam karboksilat dengan suatu alcohol

Ø Reaksi antara asil klorida dengan alcohol atau fenol

Ø Reaksi antara suatu anhidrida asam dengan fenol

Ester diturunkan dari asam karboksilat. Sebuah asam karboksilat mengandung gugus -COOH, dan pada sebuah ester hidrogen di gugus ini digantikan oleh sebuah gugus hidrokarbon dari beberapa jenis. Disini kita hanya akan melihat kasus-kasus dimana hidrogen pada gugus -COOH digantikan oleh sebuah gugus alkil, meskipun tidak jauh beda jika diganti dengan sebuah gugus aril (yang berdasarkan pada sebuah cincin benzen).

Contoh ester umum – etil etanoat

Ester yang paling umum dibahas adalah etil etanoat. Dalam hal ini, hidrogen pada gugus -COOH telah digantikan oleh sebuah gugus etil. Rumus struktur etil etanoat (A, Hadyana, 1992).

Sifat kimiawi reaksi

Ester dihasilkan apabila asam karboksilat dipanaskan bersama alkohol dengan bantuan katalis asam. Katalis ini biasanya adalah asam sulfat pekat. Terkadang juga digunakan gas hidrogen klorida kering, tetapi katalis-katalis ini cenderung melibatkan ester-ester aromatik (yakni ester yang mengandung sebuah cincin benzen).Reaksi esterifikasi berlangsung lambat dan dapat balik (reversibel). Persamaan untuk reaksi antara sebuah asam RCOOH dengan sebuah alkohol R’OH (dimana R dan R’ bisa sama atau berbeda) adalah sebagai berikut:

Jadi, misalnya, jika kita membuat etil etanoat dari asam etanoat dan etanol, maka persamaan reaksinya adalah:

2.2 Cara-cara lain untuk membuat ester

Ester juga bisa dibuat dari reaksi-reaksi antara alkohol dengan asil klorida atau anhidrida asam.

1. 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.

2. 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.

Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks sebuah asam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam. Asam yang digunakan sebagai katalis biasanya adalah asam sulfat atau asam Lewis seperti skandium(III) triflat.

Pembentukan ester melalui asilasi langsung asam karboksilat terhadap alkohol, seperti pada esterifikasi Fischer lebih disukai ketimbang asilasi dengan anhidrida asam (ekonomi atom yang rendah) atau asil klorida (sensitif terhadap kelembapan). Kelemahan utama asilasi langsung adalah konstanta kesetimbangan kimia yang rendah. Hal ini harus diatasi dengan menambahkan banyak asam karboksilat, dan pemisahan air yang menjadi hasil reaksi. Pemisahan air dilakukan melalui distilasi Dean-Stark atau penggunaan saringan molekul.

Dalam sebuah penelitian ditemukan bahwa tetrabutilamonium tribromida (TBATB) adalah katalis yang amat efektif. Misalnya, asilasi 3-fenil propanol dengan asam asetat glasial dan TBATB dengan refluks menghasilkan ester dalam 15 menit, dengan rasio hasil 95%, tanpa harus memisahkan air. Para ahli percaya bahwa asam bromida yang dihasilkan oleh TBATB dapat memprotonasi alkohol terhadap asam karboksilat sehingga karboksilatnya-lah yang bertindak sebagai nukleofil, tidak seperti mekanisme esterifikasi standar.

2.2.1 Pembentukan Ester Etanol

Etanol ester malonat biasanya dibuat dengan mengolah ester itu dengan natrium etoksida, yang disiapkan dengan melanjutkan logam natrium dalam etanol tak berair (bukan etanol 95% yang biasa ).(mengapa bukan?) Etanol berlebih berperan sebagai pelarutuntuk reaksi itu.Kemudian ditambahkan dietil malonat.Ion etoksida merupakan basa yang lebih kuat dari pada ion enolat,Oleh karena itu kesetimbangan asam basa terletak pada sisi anion enolat yang terstabilkan resonansi.

2.2.2 Alkilasi

Reaksi alkilasi adalah khas penukar gantian Sn2 oleh suatu nukleofil Metil halida dan alkil halidaprimer menberikan sendemen terbaik,sementara alkil halida sekunder memberikan sendemen terendah karena danya reaksi eliminasi yang menyaingi. (Alkil halida tersier akan memberikan semata-mata produk eliminasi , dan anil halida tidak reaktif pada kondisi( Sn2).

Adapun reduk alkali masih mengandung sebuah hidrogen. Hidrogen kedua ini dapat diikat oleh basa,dan suatu gugus R kedua dapat disubtitusikan pada ester manolat.Gugus R kedua ini sama ataupun berlainan dengan gugus pertama.

CH3CH2(CO2C2H5)2 Na OC2H5

dietil etil malonat

2.2.3 Hidrolisis Dan Dekarboksilat

Telah disebut di depan bahwa suatu senyawa dengan gugus karbonil atau karboksil yang berposisi beda terhadap suatu gugus karbonil akan mengalami dekarboksilasi bila dipanasi. Mekanisme dekarboksilasi. Jika ester malonat (tersubtitusi ataupun tidak) dihidrolisis dalam larutan asam yang panas,Terbentuklah suatu dari asam –β dan dapat mengalami dekarboksilasi.

Suatu rendemen yang lebih baik dari asam karboksilat kadang-kadang diperoleh bila diester itu disabunkan terlebih dahulu dan garam dinatrium yang dihasilkan dipanaskan bersama asam dalam air.

Bagaimana bila produk dekarboksilasi tidak diinginkan,Tetapi dari asamnya diinginkan ?Suatu dari asam dapat diperoleh dengan penyabunan dari esternya (Dalam basa ), Kemudian diikuti pengasaman larutannya yang diinginkan. Dengan cara ini tak dikenakan pemanasan dan asam tersebut tidak cenderung mengalami dekarboksinas (Ralp.J. Fesseden, 1982 ).

2.3 Ester Dari Alkohol

1. Ester korboksilat

Alkohol dengan asam karboksilat dan turunan asam karboksilat membentuk asam karboksilat.Reaksi ini disebut reaksi esterifikasi. Ester hasilnya akan dibahas lebih terperinci.

2. Nitrat

Ester anorganik dari alkohol ialah senyawa yang dihasilkan oleh reaksi antara alkohol dan asam mineral ( seperti HN3 atau H2SO4 ) atau halida asam dari asam mineral seperti SOCl2.Untuk memahami bagaimana suatu ester anorganik dari alkohol itu terbentuk, perhatikan pembentukan suatu alkil nitral ( RoNO2 ) ,Jangan dikacaukan dengan nitro alkana , RNO2 ,dalam mana korbon terikat pada N. Suatu esterifikasi nitrat berlangsung dengan (i ) suatu reaksi ionisasi dari HNO3 yang menghasilkan ion nitro nium ( NO2 ),diikuti, ( 2 ) serangan pada NO2 oleh oksigen alkohol. Reaksi ke dua ini adalah khas reaksi asam basa levis,Hilangnya proton dari dalam zat antara adisi menghasilkan ester nitrat.

Asam nitrat merupakan zat pengoksidasi kuat , dan oksidasi alkohol ( kadang-kadang dengan ledakan ) dapat menyertai pembentukan ester nitrat. Bila digalakkan ( detonasi ), senyawa-senyawa ini mengalami reaksi oksidasi reduksi antara molekul yang sangat cepat yang menghasilkan gas-gas dengan volume besar ( N2, CO2,H2O,O2 ).Nitrat organik dan nitrit organik juga digunakan sebagai vasodilator ( zat-zat yang membesarkan pembuluh darah ) dalam pengobaran macam-macam tertentu penyakit jantung.

3. Sulfat

Reaksi antara asam sulfat pekat dengan alkohol dapat menghasilkan ester sulfat monoalkil atau dialkil. Monoester diberi nama alkil hidrogen sulfat,asam alkil sulfat atau alkil bisulfat. Ketiganya sinonim. Nama diester dibentuk dari nama gugus alkil yang ditambahi kata sulfat. Alkil hidrogen sulfat bersifat asam, sedangkan dialkil sulfattidak.

Bila suatu alkohol dicampur dengan H2SO4, berlangsng sederetan reaksi revensibel ,produk manayang lebih melimpah bergantung pada struktur alkohol, konsentrasinya relatif pereaksi-pereaksi, dan temperatur campuran reaksi, pada umumnya, alkohol primer menghasilkan ester sulfat pada temperatur rendah,ester pada temperatur sedang, dan alkena pada temperatur tinggi ( dalam semua kasus tak dapat dihindari diprolehnya campuran produk ).Alkohol tersier dan sebagaian besar alkohol sekunder menghasilkan produk ( Joan S. Fessenden 1982).

Reaksi esterifikasi ini berlangsung lambat dan dapat balik atau revorsible. Senyawa ester yang terbentuk tidak banyak. Oleh karena itu baunya sering kali tertutupi atau terganggu oleh bau asam karboksilat. Semua ester cukup tidak larut dalam air dan cenderung membentuk sebuah lapisan tipis pada permukaan kecuali ester-ester yang sangat kecil,asam dan alkohol yang berlebih akan larut dan terpisah di bawah lapisan ester.

Ester-ester kecil seperti pelarut organik sederhana memiliki bau yang mirip dengan pelarut-pelarut organik kecil otanoat merupakan sebuah pelarut yang umummisalnya pada lem, semakin besar ester maka aromanyacenderung lebih kearah perasa buah buatan misalnya “buah pir “ dari percobaan yang sudah dilakukan sesuai dengan teori yaitu reaksi asam karboksilat dengan alkohol dan sedikit asam kuat sebagai katalisator ( biasanya H2304 ) menghasilkan suatu ester, rCO2R, Dalam reaksi ini gugusan hidrosil dari asam karboksilat diganti oleh gugusan alkoksil ( OR ) dari alcohol ( Hart, Kimia Organik ,1982 )

BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat Dan Bahan

3.1.1. Alat-alat yang di gunakan

1. Labu distilasi

2. Corong pisah

3. Penagas es

4. Gelas kimia

5. Penangas air

6. Gelas piala

7. Erlemeyer

8. Sumbat karet

9. Pipet volume

10. Kondesor

11. Filler

12. Stopwatch

13. Termometer

14. Magnet steal

3.1.2 Bahan-bahan yang digunakan

1. Etanol 29 ml

2. H2SO4 pekat

3. Asam asetat glacial

3.2 Cara Kerja

1. Dimasukkan kedalam labu distilasi 29 ml etanol ditambah 14 ml asam asetat glaseal ditambah 5 ml H2SO4 pekat. Direfluk selama 60 menit.

2. Didestilasi campuran perlahan-lahan sampai suhu 78 C.

3. Setelah selesai direfluk dan didestilasi akan terbentuk dua lapisan

4. Kemudian lapisan yang berada diatas dipisahkan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Cara Kerja	Hasil
1. 29 ml etanol + 14 ml CH3COOH + asam sulfat 5 ml 2. Campuran di refluks selama 60 menit 3. Dipisahkan dengan corong pemisah 4. Hasil ester yang didapat	Labu terasa panas, dan suhu meningkat 53 c Hasil refluk menghasilkan volume distilasi 44 ml Terbentuk 2 lapisan Setelah dipisahkan menghasilkan 116 ml ester

4.2 Pembahasan

Dari hasil yang telah didapat maka dapat dikatakan bahwa suatu asam dengan suatu alkohol bila dicampurkan akan menghasilkan ester dalam bentuk kesetimbangan dengan proses sebagai berikut.

Pada saat dicampurkan 14 ml CH₃COOH + 2 ml etanol + 5 ml H₂SO₄ pekat tercatat volume 48 ml kemudian distilasi campuran seperti mendidih dan dibawah labu distilasi, karena telah dipanas pada suhu 53⁰C, karena sifat H₂SO₄poros, karena H₂SO₄ bersifat membakar campuran tetap bening karena karena sifat dari ketiga larutan memiliki warna bening, H₂SO₄ bersifat berbagai katalis.

Pada saat tidak lebih dari 70⁰C karena jika lebih dari 76⁰C etanol akan menguap dan volume dari campuran berkurang dalam jumlah ester dari yang dihasilkan akan sedikit, jadi pada saat suhu mencapai 74⁰C pun dimatikan, pada percobaan ini suhu mencapai 76⁰ pada waktu 60 menit.

Setelah direfluk volume menjadi 44 ml berkurang 4 ml dari volume, awal, menandakan bahwa ada cairan yang menguap kemudian campuran seperti bau balon yang sering digunakan untuk mainan anak-anak. Bau inilah yang disebut bau ester, karena ester memiliki bau yang menyengat yang sering ditambahkan pada makanan seperti ester yang terbentuk setelah dilakukan penambahan pada corong pemisah adalah sebanyak terbentuk ester.

Ester yang dihasilkan ini merupakan ester sentetik karena dihasilkan dari hasil sintetis dilabolatorium, sedangkan ester yang dihasilkan dari esterifikasi bahan disebut ester alami.

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan dari hasil pembahasan maka,dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Tujuan larutan di distilasi supaya larutan terjadipemisahan antara ester dan air

2. Pencampuran antara etanol, CH3COOH dan H2SO4 tersebut menghasilkan perubahan suhu yang sangat tinggi

3. Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks

4. Percampuran suatu asam karboksil dengan suatu alkohol akan menghasilkan ester.

5. Ester yang terbentuk dalam pecobaan ini sebanyak 1,6 ml.

5.2 Saran

Dengan terselesainya laporan akhir praktikum kimia organik yang berjudul”Reaksi-reaksi Umum Senyawa Organik” ini, penulis berharap agar penulisan laporan ini dapat menambah wawasan pembaca dan praktikan khususnya dalam memahami reaksi reduksi yang terjadi pada keton .

Praktikan diharapkan untuk lebih berhati-hati dalam melakukkan praktikum agar tidak terjadi kesalahan saat praktikum

DAFTAR PUSTAKA

A. Hadyana, pudjuattinadja ph. D. 1992. Kimia untuk Universitas. Jakarta:Erlangga

Fesseden.1989. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga

Harold, Hast. 1983. Kimia organik Edisi III, Jilid2. Jakarta: Erlangga.

Hart. 1990. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga

S. Joan, fesseden. 1982. Kimia organik Edisi III jilid I.Jakart: Erlangga.

LAMPIRAN II

TUGAS

1. Berilah tahap-tahap dari pembentukan etil nitrit (CH3CH2ONO ) dari asam nitrit ( HNO2) dan etanol.

2. Ramalkan produk esterifikasi dari reduksi berikut : CH3CH2ONO + CH3OH. Jika 10 gr metanol direaksikan, Berapa liter ester yang terbentuk pada STP ?

JAWABAN