Penurunan Titik Beku

Penurunan Titik Beku

Titik beku adalah suhu dimana tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatannya. Titik beku larutan lebih rendah daripada titik beku pelarut murni. Hal ini disebabkan zat pelarutnya harus membeku terlebih dahulu, baru zat terlarutnya. Jadi larutan akan membeku lebih lama daripada pelarut. Setiap larutan memiliki titik beku yang berbeda.

Titik beku suatu cairan akan berubah jika tekanan uap berubah, biasanya diakibatkan oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain, jika cairan tersebut tidak murni, maka titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang).(Aprilia, 2012)

Penurunan titik beku adalah selisih antara titik beku pelarut dan titik beku larutan dimana titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. Titik beku pelarut murni seperti yang kita tahu adalah 0⁰C. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang ditambahkan ke dalam air maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^oC melainkan akan menjadi lebih rendah di bawah 0^oC itulah penyebab terjadinya penurunan titik beku yaitu oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain cairan tersebut menjadi tidak murni, maka akibatnya titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang) (Taufik, 2012)

Proses pembekuan suatu zat cair terjadi bila suhu diturunkan, sehingga jarak antarpartikel sedemikian dekat satu sama lain dan akhirnya bekerja gaya tarik menarik antarmolekul yang sangat kuat. Adanya partikel-partikel dari zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan molekul-molekul pelarut terhalang, akibatnya untuk dapat lebih mendekatkan jarak antarmolekul diperlukan suhu yang lebih rendah. Jadi titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel-partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku (∆T_f). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (K_f), dinyatakan dengan persamaan :

∆T_f = K_f m atau ∆T_f = K_f (n x 1000/p)

Dimana :

∆T_f = penurunan titik beku

K_f = tetapan penurunan titik beku molal

n = jumlah mol zat terlarut

p = massa pelarut

Titik beku larutan merupakan titik beku pelarut murni dikurangi dengan penurunan titik bekunya atau Tf = T_f^o - ∆T_f.  (Pratiwi, 2013)

Penurunan titik beku ( DT_f ) bila kebanyakkan larutan encer didinginkan, pelarut murni terkritalisasi lebih dahulu sebelum ada zat terlarut yang mengkristalisasi suhu dimana kristal-kristal pertama dalam keseimbangan dengan larutan disebut titik beku larutan. Titik beku larutan demikian selalu lebih rendah dari titik beku berbanding lurus dengan banyaknya molekul zat terlarut (molnya) di dalam massa tertentu pelarut. Jadi penurunan titik beku (DT_f ) = K_f . m, dimana m ialah molalitas larutan. Jika persamaan ini berlaku sampai konsentrasi satu molal, penurunan titik beku 1 m tiap non-elektrolit yang tersebut  didalam pelarut itu = K_f yang karena itu dinamakan tetapan titik beku molal (molal freesinapoint constant) pelarut itu. Nilai numerik K_f  = khas pelarut itu masing-masing (Anonim, 2013).

Titik beku merupakan suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap padatnya, atau dengan kata lain titik beku adalah suhu dimana pada suhu tersebut, zat cair berubah menjadi padat. Sebagai contoh, suhu air ketika air tersebut berubah menjadi es disebut titik beku air. Titik beku suatu pelarut dalam larutannya juga bergantung pada konsentrasi zat terlarut dan sifat pelarut tersebut. Pada tekanan 1 atm, air membeku pada suhu 0^°C karena pada suhu itu tekanan uap air sama dengan tekanan uap es. Keberadaan zat terlarut dalam suatu larutan menyebabkan terjadinya penurunan tekanan uap jenuh pelarutnya dalam larutan tersebut dan hal ini menyebabkan titik beku larutan berkurang. Besarnya pengurangan titik beku suatu pelarut dalam larutannya tersebut kemudian dikenal dengan sebagai penurunan titik beku (êTf). Jika zat telarutnya merupakan zat non elektrolit, maka penurunan titik bekunya sebanding dengan molalitas larutan (m). Titik beku (Tf) pelarut murni lebih tinggi daripada titik beku larutan.

Ini diakibatkan karena sebagian partikel air dan sebagian partikel – partikel terlarut membentuk ikatan baru. Sehingga ketika membeku, yang memiliki titik beku paling tinggi yaitu air akan membeku terlebih dahulu kemudian diikuti oleh molekullarutan. Penambahan zat terlarut dalam pelarut akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi yang mengakibatkan semakin rendah titik bekunya.

Jadi, makin besar molaritas larutan, makin tinggi kenaikan titik didih larutan dan makin tinggi pula penurunan titik beku larutan. Jumlah partikel yang lebih banyak, akan membuat larutan elektrolit lebih sukar membeku, sehingga membutuhkan suhu yang lebih rendah, dan waktu yang lama. Hal inilah yang membuat titik beku larutan elektrolit lebih rendah.

Apabila suatu zat dilarutkan dalam suatu pelarut, maka sifat larutan itu berbeda dari sifat pelarut murni. Contohnya, larutan urea yang berbeda sifat dengan air murni biasa. Sifat-sifat larutan yang ada, seperti rasa, warna, pH, dan kekentalan bergantung pada jenis dan konsentrasi zat yang terlarut. Pengaruh jenis zat ya ng terlarut kecil sekali sejauh zat yang terlarut itu tergolong nonelektrolit dan tidak mudah menguap. Sedangkan sifat-sifat yang tiak bergantung pada jenis zat yang terlarut tetapi hanya pada konsentrasi partikelnya disebut dengan sifat-sifat koligatif suatu larutan.

      Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari jenis zat terlarut. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat koligatif itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan elektrolit tidak sama dengan jumlah larutan non elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama.

      Pada larutan nonelektrolit seperti gula, sifat-sifat koligatif berbanding lurus dengan molalitas larutan menurut hukum Raoult dan Henry. Larutan elektrolit memperlihatkan penurunan titik beku lebih besar. Dalam larutan elektrolit terurai menjadi ion-ion sehingga molalitas pertikel menjadi bertambah. Meskipun jumlah partikel dalam larutan elektrolit bertambah besar, tetapi perubahan sifat-sifat koligatif larutan tidak sebanding dengan perhitunagn jumlah partikel. Hal ini disebabkan terjadinya gaya tarik menaik antarionik. Ion-ion yang bermuatan positif tidak sepenuhnya merupakan satuan-satuan bebas. Setiap ion positif dari larutan akan dikelilingi oleh ion negatif, begitu pula sebaliknya.

Sifat koligatif adalah sifat yang disebabkan oleh kebersamaan jumlah partikel dan bukan ukurannya. Zat terlarut mempengaruhi sifat larutan dan besar pengaruh itu bergantung pada jumlah partikel. Sifat koligatif larutan dapat digunakan untuk menentukan berat molekul dari zat terlarut. Penurunan titik beku dari suatu larutan,T_f berbanding lurus dengan konsentrasi molal (m) dari suatu larutan. Setiap pelarut mempunyai konstanta tertentu yang

Besarnya penurunan tiitk beku larutan begantung pada konsentrasi zat terlarut. Semakin berat larutan, maka semakin rendah titk bekunya dan perubahannya hampir sebanding dengan perubahan konsentrasi. Penurunan titik beku juga bergantung pada jumlah pertikel zat terlarut dalam larutan.

Penurunan titik beku adalah selisih antara titik beku pelarut dan titik beku larutan dimana titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarut. Titik beku pelarut murni seperti yang kita tahu adalah 0^oC. dengan adanya zat terlarut misalnya saja gula yang ditambahkan ke dalam air maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^oC melainkan akan menjadi lebih rendah di bawah 0^oC itulah penyebab terjadinya penurunan titik beku yaitu oleh masuknya suatu zat terlarut atau dengan kata lain cairan tersebut menjadi tidak murni, maka akibatnya titik bekunya berubah (nilai titik beku akan berkurang). Apabila suatu zat dilarutkan dalam suatu pelarut, maka sifat larutan itu berbeda dari sifat pelarut murni. Contohnya, larutan urea yang berbeda sifat dengan air murni biasa. Sifat-sifat larutan yang ada, seperti rasa, warna, pH, dan kekentalan bergantung pada jenis dan konsentrasi zat yang terlarut. Pengaruh jenis zat ya ng terlarut kecil sekali sejauh zat yang terlarut itu tergolong nonelektrolit dan tidak mudah menguap. Sedangkan sifat-sifat yang tiak  bergantung pada jenis zat yang terlarut tetapi hanya pada konsentrasi partikelnya disebut dengan sifat-sifat koligatif suatu larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat fisis larutan yang hanya tergantung pada jumlah  partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari jenis zat terlarut. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat koligatif itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan elektrolit tidak sama dengan jumlah larutan non elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Pada larutan nonelektrolit seperti gula, sifat-sifat koligatif berbanding lurus dengan molalitas larutan menurut hukum Raoult dan Henry. Larutan elektrolit memperlihatkan  penurunan titik beku lebih besar. Dalam larutan elektrolit terurai menjadi ion-ion sehingga molalitas pertikel menjadi bertambah. Meskipun jumlah partikel dalam larutan elektrolit  bertambah besar, tetapi perubahan sifat-sifat koligatif larutan tidak sebanding dengan  perhitunagn jumlah partikel. Hal ini disebabkan terjadinya gaya tarik menaik antarionik. Ion-ion yang bermuatan positif tidak sepenuhnya merupakan satuan-satuan bebas. Setiap ion  positif dari larutan akan dikelilingi oleh ion negatif, begitu pula sebaliknya. Sifat koligatif adalah sifat yang disebabkan oleh kebersamaan jumlah partikel dan bukan ukurannya. Zat terlarut mempengaruhi sifat larutan dan besar pengaruh itu bergantung pada  jumlah partikel. Sifat koligatif larutan dapat digunakan untuk menentukan berat molekul dari zat terlarut. Penurunan titik beku dari suatu larutan,Tf berbanding lurus dengan konsentrasi molal (m) dari suatu larutan. Setiap pelarut mempunyai konstanta tertentu yang besarnya  penurunan tiitk beku larutan begantung pada konsentrasi zat terlarut. Semakin berat larutan, maka semakin rendah titk bekunya dan perubahannya hampir sebanding dengan perubahan konsentrasi. Penurunan titik beku juga bergantung pada jumlah pertikel zat terlarut dalam larutan.

Penurunan Titik Beku Larutan-Definisi dan Penyebabnya

Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan penurunan titik beku? Kita tahu bahwa air murni membeku pada suhu 0^oC, dengan adanya zat terlarut misalnya saja kita tambahkan gula ke dalam air tersebut maka titik beku larutan ini tidak akan sama dengan 0^oC, melainkan akan turun dibawah 0^oC, inilah yang dimaksud sebagai “penurunan titik beku”. Jadi larutan akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Sebagai contoh larutan garam dalam air akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu air, atau larutan fenol dalam alkohol akan memiliki titik beku yang lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya yaitu alkohol.

Mengapa hal ini terjadi? Apakah zat terlarut menahan pelarut agar tidak membeku? Penjelasan mengapa hal ini terjadi lebih mudah apabila dijelaskan dari sudut pandang termodinamik sebagai berikut.

Contoh,  air murni pada suhu 0^oC. Pada suhu ini air berada pada  kesetimbangan antara fasa cair dan fasa padat.  Artinya kecepatan air berubah wujud dari cair ke padat atau sebaliknya adalah sama, sehingga bisa dikatakan fasa cair dan fasa padat pada kondisi ini memiliki  potensial kimia yang sama, atau dengan kata lain tingkat energi kedua fasa adalah sama.

Besarnya potensial kimia dipengaruhi oleh temperatur, jadi pada suhu tertentu potensial kimia fasa padat atau fasa cair akan lebih rendah daripada yag lain, fasa yang memiliki potensial kimia yang lebih rendah secara energi lebih disukai, misalnya pada suhu 2^oC fasa cair memiliki potensial kimia yang lebih rendah dibanding fasa padat sehingga pada suhu ini maka air cenderung berada pada fasa cair, sebaliknya pada suhu -1^oC fasa padat memiliki potensial kimia yang lebih rendah sehingga pada suhu ini air cenderung berada pada fasa padat.

Apabila ke dalam air murni kita larutkan garam dan kemudian suhunya kita turunkan sedikit demi sedikit, maka dengan berjalannya waktu pendinginan maka perlahan-lahan sebagian larutan akan berubah menjadi fasa padat hingga pada suhu tertentu akan berubah menjadi fasa padat secara keseluruhan. Pada umumnya zat terlarut lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, akibatnya pada saat proses pendinginan berlangsung larutan akan mempertahankan fasanya dalam keadaan cair, sebab secara energi larutan lebih suka berada pada fasa cair dibandingkan dengan fasa padat, hal ini menyebabkan potensial kimia pelarut dalam fasa cair akan lebih rendah (turun) sedangkan potesnsial kimia pelarut dalam fasa padat tidak terpengaruh.

Maka akan lebih banyak energi yang diperlukan untuk mengubah larutan menjadi fasa padat karena titik bekunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan pelarut murninya. Inilah sebab mengapa adanya zat terlarut akan menurunkan titk beku larutannya. Rumus untuk mencari penurunan titik beku larutan adalah sebagai berikut:

Keterangan:

  delta Tf = Penuruan titik beku

  m = molalitas larutan

  Kf = Tetapan konstantat titik beku larutan

Jangan lupa untuk menambahkan faktor van hoff pada rumus diatas apabila larutan yang ditanyakan adalah larutan elektrolit.

Penurunan titik beku larutan mendiskripsikan bahwa titik beku suatu pelarut murni akan mengalami penurunan jika kita menambahkan zat terlarut didalamnya. Sebagai contoh air murni membeku pada suhu 0 C akan tetapi jika kita melarutkan contoh sirup atau gula didalamnya maka titik bekunya akan menjadi dibawah 0 C. Sebagai contoh larutan garam 10% NaCl akan memiliki titik beku -6 C dan 20% NaCl akan memiliki titik beku -16 C.

·         Fenomena Penurunan Titik Beku Larutan

Fenomena penurunan titik beku larutan sangat menarik perhatian para ilmuwan karena hal ini bersinggungan langsung dengan kehidupan manusia contohnya, penggunaan etilen glikol sebagai agen “antibeku” yang dipakai di radiator mobil sehingga air ini tidak beku saat dipakai dimusim dingin. beberapa ikan didaerah artik mampu melepaskan sejumlah senyawa untuk menghindari darahnya beku, atau dengan menggunakan teknik penurunan titik beku kita dapat menentukan massa molar atau menentukan derajat disosiasi suatu zat.

·        Mengukur Penurunan Titik Beku Larutan

Penurunan titik beku larutan adalah salah satu sifat koligatif larutan. Untuk mengukur besarnya titik beku larutan kita membutuhkan dua hal berikut:

1.     Konsentrasi molal suatu larutan dalam molalitas.

2.     Konstanta penurunan titik beku pelarut atau Kf.

Rumus mencari perubahan titik beku larutan adalah sebagai berikut:

?Tf = m. Kf. i

dan titik beku larutan dicari,

Tf = Tpelarut murni – Tf

dimana:

?Tf = penurunan titik beku larutan

Tf = titik beku larutan

m = molalitas larutan

Kf = konstanta titik beku pelarut

i = Faktor Van’t Hoff

Di bidang themodinamika konstanta titik beku pelarut, Kf lebih dikenal dengan istilah “Konstanta Krioskopik“. Krioskopik berasal dari bahasa Yunani yang artinya “mengukur titik beku”.

Faktor Van’t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van’t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van’t Hoffnya adalah 1 dan nonelektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van’t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

i = 1 + (n-1)?)

dengan ? adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika suatu zat berada didalam larutan. Untuk non elektrolit maka alfa = o dan n adalah 1 dan untuk elektrolit dicontohkan sebagai berikut:

C6H12O6 -> C6H12O6 n = 1

NaCl -> Na+ + Cl- n = 2

CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- n = 3

Na3PO4 -> 3Na+ + PO4- n = 4

Cu3(PO4)2 -> 3Cu2+ + 2PO43- n = 5

Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:

Jika dilihat persamaan ?Tf = m.Kf.i maka kita bisa menentukan besarnya Faktor Van’t Hoff dari suatu zat terlarut dalam suatu pelarut dengan menggambar grafik antara ?Tf dengan m maka kita akan mendapatkan slope (gradien garis) yang setara dengan ixKf. Bila harga Kf pelarut diketahui maka kita pun dapat mencari nilai i-nya.

Kegunaan dalam kehidupan sehari-hari

Berikut ini merupakan penerapan atau aplikasi dari prinsip penurunan titik beku diantaranya ;

1)    Membuat es krim yang lembut. Perbedaan antara es batu dan es krim adalah es batu sangat padat dan tidak berasa karena es batu hanyalah air yang membeku tanpa tambahan apa-apap sedangkan es krim terasa lembut dan lezat karena berbagai bahan pembuat es krimlah yang membuatnya demikian. Bahan –bahan tersebut antara lain adalah gula, susu, cokelat, mentega, dan garam.  Bahan –bahan tambahan tersebut terutama garam dapat menurunkan  titik beku air. Sehingga es krim terasa lembut dan tidak membeku  dingin meskipun.
            2) Antibeku pada radiator mobil di daerah-daerah  beriklim dingin air radiator mudah membeku. Jika keadaan ini dibiarkan terus menerus maka mesin kendaraan akan cepat rusak. Untuk mengatasinya maka dengan menambah etilen glikol  diharapkan titik beku air akan menurun sehingga meskipun cuaca dingin air radiator tidak mudah membeku.

3)    Antibeku dalam tubuh hewan. Hewan-hewan di daerah dingin misalnya daerah kutub utara juga memanfaatkan prinsip koligatif penurunan titik beku untuk bertahan hidup. Darah  ikan-ikan laut mengandung zat-zat antibeku  yang mampu  menurunkan titik beku air hingga 0,8oC , dengan demikian, ikam laut dapat bertahan di musim dingin yang  suhunya mencapai 1,90C karena zat antibeku yang dikandungnya dapat mencegah pembentukan kristal es dalam jaringan dan selnya.

4)    Antibeku untuk mencairkan salju. Di daerah yang mempunyai musim salju setiap hujan salju terjadi jalananan akan dipenuhi oleh salju.hal ini tentu sangat membuat kendaraan sulit untuk melaju.Untuk mengatasinya, jalanan bersalju tersebut ditaburi dengan campuran NaCl dan CaCl2. Penaburan garam tersebut dapat mencairkan salju. Semakin banyak garam  yang ditaburkan maka semakin banyak pula salju yang mencair.

5)    Es batu pengawet ikan. Nelayan membutuhkan es batu untuk mengawetkan ikan. Agar suhunya lebih rendah maka ditambahkan sejumlah garam  pada es batu tersebut. Maka es batu yang dicampur dengan garam akan menjadi lebih dingin sehingga lebih efektif untuk mengawetkan ikan.

Itulah diantaranya pemanfaatan prinsip sifat koligatif terutama pada subbab penurunan titik beku yang sering kita temui di kehidupan kita sehari – hari.

Gugus Fungsi

GUGUS FUNGSI

Gugus fungsi adalah suatu atom atau kumpulan atom yang melekat pada suatu senyawa dan  berperan memberikan sifat yang khas dan berpengaruh pada sifat fisik dan kimia senyawa tersebut. Senyawa organik yang mempunyai gugus fungsional sama akan ditempatkan pada deret homolog yang sama. Ikatan tunggal karbon-karbon dan karbon-oksigen dalam senyawa organik biasanya tidak reaktif karena mereka non polar. Golongan polar membentuk bagian yang reaktf dalam suatu molekul organik yaitu gugus fungsional tersebut. Misal, alkohol adalah suatu golongan senyawa yang mengandung gugus fungsi hodroksil (-OH) terikat pada karbon. Semua alkohol mempunyai reaksi kimia yang sama karena mengandung gugus fungsional ini. Ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang menghubungkan atom-atom karbon juga dianggap gugusan fungsional, sebab lebih reaktif daripada ikatan tunggal karbon-karbon (Prasojo, 2010). Tujuan dari identifikasi adalah untuk mengenali gugus fungsi tertentu yang terdapat dalam suatu senyawa melalui reaksi kimia tertentu yang spesifik, yaitu reaksi kimia yang hanya dapat bereaksi dengan senyawa yang mengandung gugus fungsi tertentu dan tidak dapat  bereaksi dengan gugus fungsi yang lain. Masing-masing senyawa organik memiliki sifat tertentu yang bergantung pada gugus fungsionil yang dimilikinya. Beberapa senyawa dengan gugus fungsi berbeda dapat memiliki sifat yang sama/mirip (Prasojo, 2010). Gugus fungsi tertentu bereaksi hanya dengan pereaksi tertentu dengan memberikan gejala yang khas, karena itu gugus fungsi menjadi ciri suatu kelompok senyawa dan dapat dikenali dengan peraksi pengenalnya. Beberapa pereaksi pengenal gugus fungsi adalah sebagai  berikut :

1.      Pereaksi Air Brom Pereaksi ini menunjukkan bahwa senyawa organik sebagai senyawa tak jenuh. Pereaksi ini memberikan tanda yaitu hilangnya warna coklat dari Brom (Br 2) apabila positif mengandung ikatan rangkap pada suatu senyawa organik. Reaksinya yaitu R-HC=CH-R + Br 2 R-BrHC-CHBr-R

2.      Pereaksi Logam Na Pereaksi ini penunjuk adanya gugus  – OH pada suatu senyawa organik dengan ditandai oleh timbulnya gelembung gas H2. Tanda tersebut berarti senyawa tidak memiliki gugus  – OH. Reaksinya yaitu 2R-OH + 2Na 2R-Ona + H2

3.      Pereaksi Fehling Pereaksi ini mengandung ion Cu2+ (berwarna biru transparan), penunjuk adanya gugus aldehid (-CHO) oleh timbulnya endapan Cu2O berwarna merah bata. Pada reaksi ini, gugus aldehid mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+

(Hoffman, 2004).

            Senyawa kimia mempunyai sifat fisik dan kimia yang berbeda antara senyawa satu dengan yang lainnya. Sifat fisik dan kimia bisa dilihat dari gugus fungsi yang menempel pada senyawa. Gugus fungsi adalah kelompok atom dengan pola ikatan tertentu yang bisa digunakan sebagai penanda. Gugus fungsi tersebut antara lain alkane, alkena, alkuna, alkohol, alkanon, aldehida, ester, dan lain-lain (Sjaifullah,2008:6).

            Masing – masing gugus fungsi tersebut memiliki ciri khusus karena ikatan yang dibentuk tidak sama satu dengan yang lain. Alkohol memiliki gugus fungsi –OH, sedangkan alkena memiliki ikatan hidrokarbon dengan dua ikatan rangkap.
Terdapat beberapa gugus fungsi selain alkohol dan alkena,, misalnya gugus karbonil. Gugus karbonil mengandung gugus asil yaitu R-C=O yang terikat pada residu lain. Gugus asil pada keton dan aldehid terikat pada atom C dan H yang tidak dapat menstabilisasi muatan negative sehingga tidak dapat berperan sebagai gugus pergi dalam reaksi substitusi (Nuriman, 2007).

            Gugus fungsi dapat diidentifikasi dengan mereaksikan sampel dengan reagen tertentu. Alkohol dapat diidentifikasi dengan metode Lucas, yaitu sampel uji ditambahkan dengan reagen Lucas dan diamati perubahan yang terjadi. Metode tes kromat dilakukan dengna menambahkan sedikit aseton dan asam kromat, kemudian diamati perubahan yang terjadi. Metode iodoform dengan menambahkan sedikit NaOH, sedangkan metode tes Feri klorida dengan menambahkan beberapa feri klorida. Metode reaksi dengan Na2CO3 dan NaHCO3 dengan menambahkan zat tersebut ke dalam sampel yang akan diidentifikasi (Dewi, 2013).

            Hidrokarbon dapat diidentifikasi dengan beberapa uji, yaitu uji bromin dan uji Baeyer. Uji bromin bertujuan untuk mengetahui pengaruh cahaya dalam mempercepat terjadinya reaksi hidrokarbon. Hasil positif uji bromin apabila gas HBr berwarna coklat sampai kuning terbentuk. Sifat gas ini bersifat asam dan beracun. Uji Baeyer dilakukan untuk menunjukkan kereaktifan hidrokarbon alifatik, alisiklik, dan aromatik terhadap oksidator KMnO4 yang merupakan katalis. Hasil positif uji Baeyer ditandai dengan adanya perubahan pada larutan yang tidak berwarna hingga menjadi endapan hitam (Andrian, 2012).

            Alkohol dan hidrokarbon memiliki reagen spesifik untuk menguji gugus fungsi. Setiap gugus fungsi memiliki reaksi yang spesifik dengan reagen tertentu sehingga dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa. Percobaan ini akan mempelajari bagaimana cara mengidentifikasi suatu senyawa organik.

     

Banyak senyawa organik yang mengandung satu atom atau gugus atom yang mensubstitusi hidrogen atau karbon dari senyawa hidrokarbon. Atom atau gugus atom tersebut sebagai gugus fungsi. Setiap gugus fungsi mempunyai seperangkat sifat khusus. Gugus fungsi merupakan letak kereaktifan kimia dalam molekul dan timbul dari ikatan phi atau dari perbedaan dalam keelektronegatifan antara atom yang berikatan . ikatan rangkap dua atau rangkap tiga merupakan gugus fungsi.

Alkohol

            Alkohol merupakan senyawa hidrokarbon dengan satu atom H disubtitusi oleh satu gugus OH . Alkohol juga dapat di anggap berasal dari air H-O-H dengan H diganti oleh gugus C₂H₅ (etil).

            Berdasarkan letak OH pada rantai hidrokarbon, alkohol dapat dibagi atas tiga golongan yakni :

Alkohol Primer

Rumus umum: R-CH₂-OH

Alkohol sekunder

Rumus umum: (R)₂CH-OH

Alkohol Tersier

Rumus umum: (R)₃C-OH

            Jika alkohol dioksidasi misalnya dengan kalium kromat, dihasilkan senyawa yang berbeda yaitu aldehid dan keton. Dengan oksidasi kuat dihasilkan asam karboksilat.

Asam dan Basa

            Asam organik dapat diperoleh dengan mengoksidasi alkohol atau aldehid dengan pengoksidasi kuat, misalnya KMnO₄. Penambahan asam mineral kuat pada garam organik menghasilkan asam organik. Asam organik bereaksi cepat dengan NaHCO₃, menghasilkan gas CO₂.

            Basa organik pada umumnya mengandung gugus fungsi NH₂. Pasangan electron bebas pada nitrogen menunjukan sifat sebagai basa lewis. Senyawa–senyawa organik yang larut dalam air bersifat netral (pH=7). Asam mempunyai pH rendah sedangkan basa pHnya tinggi. Dalam percobaan ini digunakan kertas lakmus untuk menguji keasaman.

Ester

          Ester dapat terbentuk dari reaksi asam anorganik atau asam organik dengan alkohol. Ester biasanya mudah menguap dan mempunyai bau yang enak. Bau alami dari banyak bunga – bungaan dan aroma dari buah – buahan merupakan aroma dari salah satu atau beberapa ester.

Tabel berikut menunjukkan ester dengan cita rasa atau aromanya.

Rumus Struktur	Jenis Ester	Aroma
CH3COOC5H11 C4H9COOC5H11 C3H1COOC5H11 C3H7COOC4H9 C3H7COOC3H7	Amil Asetat Amil Valerat Amil Butirat Butil Butirat Propil Butirat	Buah Pisang Buah Apel Buah Jambu Buah Nanas Buah Mangga

            Beberapa ester alami yang penting adalah lemak hewan, mentega, dan minyak biji rami, biji kapas dan buah zaitun yang digunakan untuk membuat minyak sayur dan margarin.

Dalam ilmu kimia Alkohol adalah senyawa-senyawa dimana satu atau lebih atom hidrogen dalam sebuah alkana digantikan oleh sebuah gugus -OH. Kelas penting dari gugus .

Fungsi alkohol adalah alkohol asiklik sederhana, dengan rumus umum C_nH_2n + 1OH. Dari rumus tersebut, etanol (C₂H₅OH) adalah jenis alkohol yang umum ditemukan dalam minuman beralkohol, dan dalam bahasa sehari-hari kata alkohol merujuk pada kata khusus untuk etanol.

Alkohol merupakan senyawa seperti air yang satu hidrogennya diganti oleh rantai atau cincin hidrokarbon. Sifat fisis alkohol, alkohol mempunyai titik didih yang tinggi dibandingkan alkana-alkana yang jumlah atom C-nya sama. Hal ini disebabkan antara molekul alkohol membentuk ikatan hidrogen. Rumus umum alkohol R – OH, dengan R adalah suatu alkil baik alifatis maupun siklik. Dalam alkohol, semakin banyak cabang semakin rendah titik didihnya. Sedangkan dalam air, metanol, etanol, propanol mudah larut dan hanya butanol yang sedikit larut. Alkohol dapat berupa cairan encer dan mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan.

Alkohol umumnya berwujud cair dan memiliki sifat mudah menguap (volatil) tergantung pada panjang rantai karbon utamanya (semakin pendek rantai C, semakin volatil). Kelarutan alkohol dalam air semakin rendah seiring bertambah panjangnya rantai hidrokarbon. Hal ini disebabkan karena alkohol memiliki gugus OH yang bersifat polar dan gugus alkil (R) yang bersifat nonpolar, sehingga makin panjang gugus alkil makin berkurang kepolarannya.

Reaksi-reaksi yang terjadi dalm alkohol antara lain reaksi substitusi, reaksi eliminasi, reaksi oksidasi dan esterifikasi. Dalam suatu alkohol, semakin panjang rantai hidrokarbon maka semakin rendah kelarutannya. Bahkan jika cukup panjang sifat hidrofob ini mengalahkan sifat hidrofil dari gugus hidroksil. Banyaknya gugus hidroksil dapat memperbesar kelarutan dalam air.

(Fessenden & Fessenden, Kimia Organik I)

Asam Alkanoat / Asam karboksilat

Asam alkanoat atau asam karboksilat merupakan golongan senyawa karbon yang mempunyai gugus fungsional –COOH terikat langsung pada gugus alkil, sehingga rumus umum asam alkanoat adalah : R-COOH.

Sifat – sifat asam karboksilat.

Secara umum senyawa-senyawa asam alkanoat atau asam karboksilat mempunyai
sifat-sifat sebagai berikut :

1, Asam alkanoat yang mengandung C1 sampai C4 berbentuk cairan encer dan larut sempurna dalam air.

2, Asam alkanoat dengan atom C5 sampai C9 berbentuk cairan kental dan sedikit larut dalam air.

3, Asam alkanoat suku tinggi dengan C10 atau lebih berbentuk padatan yang sukat larut dalam air.

4,  Titik didih asam alkanoat lebih tinggi dibandingkan titik didih lcohol yang memiliki jumlah atom C yang sama.

5, Asam alkanoat pada umumnya merupakan asam lemah. Semakin panjang rantai karbonnya semakin lemah sifat asamnya.

Contoh :

HCOOH Ka = 1,0 x 10–4

CH₃COOH Ka = 1,8 x 10–5

CH₃CH₂COOH Ka = 1,3 x 10–5

Asam alkanoat dapat bereaksi dengan basa menghasilkan garam. Reaksi ini disebut reaksi penetralan.

CH₃COOH + NaOH -------------> CH₃COONa + H₂O

Asam Etanoat                                                              Natrium Etanoat

Asam alkanoat dapat bereaksi dengan alkohol menghasilkan senyawa ester. Reaksi ini dikenal dengan reaksi esterifikasi.

CH₃COOH + CH₃–OH ------------------> CH₃COOHCH₃ + H₂O
Asam Etanoat             Metanol                                       Metil Etanoat

CH₃CH₂COOH + CH₃CH₂–OH -------------> CH₃CH₂COOCH₃ + H₂O
Asam Propanoat                Etanol                                     Etil Propanoat

Kegunaan Asam Alkanoat

Penggunaan asam alkanoat dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1. Asam format (asam metanoat) yang juga dikenal asam semut merupakan cairan tak berwarna dengan bau yang merangsang. Biasanya digunakan untuk:
       a) Menggumpalkan lateks (getah karet)

b) Obat pembasmi hama

2. Asam asetat atau asam etanoat yang dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan nama asam cuka. Asam cuka banyak digunakan sebagai pengawet makanan, dan penambah rasa makanan (bakso dan soto).

3. Asam sitrat biasanya sering digunakan untuk pengawet buah dalam kaleng.
4. Asam stearat, asam ini berbentuk padat, berwarna putih. Dalam kehidupan sehari-hari terutama digunakan untuk membuat lilin.

(Anonim, www.alchemyst.co.cc)

Tatanama Alkohol

Nama umum untuk alkohol diturunkan dari gugus alkil yang melekat  pada –OH dan kemudian ditambahkan kata alkohol. Dalam sisitem IUPAC, akhiran-ol menunjukkan adanya gugus hidroksil. Contoh-contoh berikut menggambarkan contoh-contoh penggunaan kaidah IUPAC (Nama umum dinyatakan dalam tanda kurung).

Bagi kebanyakan orang kata eter dikaitkan dengan anestesi. Eter yang dimaksud adalah hanyalah salah satu anggota kelompok eter, yaitu senyawa yang mempunyai dua gugus organik melekat pada atom oksigen tunggal. Rumus umum eter ialah R-O-R’, yang R dan R’-nya bisa sama atau berbeda, gugusnya dapat berupa alkil atau aril. Pada anestesi umum kedua R-nya adalah gugus etil. CH₃CH₂-O-CH₂CH₃.

Eter merupakan isomer atau turunan dari alkohol (unsur H pada OH diganti oleh alkil atau aril). Eter mengandung unsur C, H, dan O.

Sifat Fisika Eter

- Senyawa eter rantai C pendek berupa cair pada suhu kamar dan TD nya naik dengan penambahan unsur C.

- Eter rantai C pendek medah larut dalam air, eter

-  dengan rantai panjang sulit larut dalam air dan larut dalam pelarut organik.

- Mudah terbakar

- Unsur C yang sama TD eter > TD alkana dan < TD alkohol (metil, n-pentil eter 140^oC, n-heptana 98^oC, heksil alkohol 157^oC).

Penggunaan Eter

-Dietil eter: sebagai obat bius umum, pelarut dari minyak, dsb.

-Eter-eter tak jenuh: pada opersi singkat : ilmu kedokteran gigi dan ilmu kebidanan.

Tatanama Eter

Eter diberi nama berdasarkan gugus alkil atau arilnya menurut urutan abjad, diikuti dengan kata eter misalnya :

Untuk eter dengan stuktur kompleks, kadang-kadang diperlukan nama gugus –OR sebagai gugus alkoksi. Misalnya, dalam sistem IUPAC eter diberi nama sebagai hidrokarbon dengan substitusi alkoksi.

            Senyawa hidrokarbon disebut pula dengan senyawa organik yang mengandung karbon dan hidrogen yang dapat di bedakan atas hidrokarbon jenuh dan hidrokarbon tak jenuh. Alkana di golongkan sebagai senyawa hidrokarbon jenuh, sedangkan alkena, alkuna dan senyawa aromatic termasuk senyawa hidrokarbon tak jenuh (Anonim, 2011).

            Ikatan pada alkana merupakan ikatan tunggal, kovalen, dan non polar. Oleh karena itu alkana relatif tidak reaktif. Alkana tidak bereaksi dengan kebanyakan asam, basa, pengoksi- dasi atau pereduksi, karena sifatnya yang tidak bereaksi ini, alkana dapat digunakan sebagai pelarut untuk ekstraksi atau untuk melakukan reaksi-reaksi kimia zat lain. Tetapi, alkana bereaksi dengan beberapa pereaksi seperti oksigen dan halogen. Jika alkana dan halogen di simpan pada suhu rendah dalam kamar gelap, reaksi tidak terjadi (Rasyid, Muhaidah, 2009).  Gugus fungsi merupakan gugus atom dalam molekul yang menentukan ciri atau sifat utama suatu senyawa. Oleh karena itu senyawa ini digolongkan pada kelompok tertentu,  misalnya gugus –OH pada atom karbon jenuh menggolongkan senyawa itu dalam kelompok alkohol (Tim Eramedia, 2008).

            Alkohol merupakan senyawa hidrokarbon dengan satu atom H disubtitusi oleh satu gugus OH . Alkohol juga berasal dari air H-O-H dengan H diganti oleh gugus C2H5 (etil). Berdasarkan letak OH pada rantai hidrokarbon, alkohol dapat dibagi atas tiga golongan :

  Alkohol Primer, rumus umum: R-CH2-OH.

  Alkohol sekunder, rumus umum: (R)₂CH-OH.

  Alkohol Tersier, rumus umum: (R)₃C-OH (Anonim, 2013).

            Alkohol dapat diidentifikasi dengan menggunakan uji asam kromat. Asam kromat dapat menyebabkan alkohol primer teroksidasi menjadi asam karboksilat. Bilangan oksidasi Cr6+ (berwarna merah kecoklatan) akan tereduksi menjadi Cr +3 (berwarna hijau). Adapun alkohol sekunder akan teroksidasi menjadi keton oleh asam kromat dan alkohol tersier tidak dapat teroksidasi oleh asam kromat. Fenol sendiri biasanya teroksidasi menjadi tak berwarna coklat oleh asam kromat (Anonim,2011).

            Aldehid dan keton merupakan dua dari sekian banyak kelompok senyawa organik yang mengandung gugus karbonil. Suatu keton menghasilkan dua gugus alkil yang terikat pada karbon karbonilnya. Aldehid dan keton lazim terdapat dalam system mahluk hidup. Banyak aldehid dan keton mempunyai bau khas, yang membedakannya umumnya aldehid berbau menyengat dan keton berbau harum (Fessenden, 1982).

            Aldehid merupakan senyawa organik yang mengandung gugus –CO, penamaannya berasal dari asam yang terbentuk bila senyawa dioksidan lebih lanjut. Aldehid diperoleh pada pengoksidasian sebagian alkohol primer. Misalnya etil alkohol bila dioksidan menjadi asetaldehide yang bila dioksidan lagi akan menjadi asam asetat. Sedangkan keton senyawa dengan gugus karboksil terikat pada dua radikal hidrokarbon; keton yang paling sederhana adalah aseton. Aseton (dimetilketon) CH3COOH3 merupakan zat cair tanpa warna yang mudah terbakar mempunyai baud an rasa yang khas, digunakan sebagai pelarut dalam industri dan dalam laboratorium (Amiruddin,1993).

            Aldehid dan keton dapat dikelompokkan dan dibedakan satu dengan yang lainnya, dengan menggunakan tes kelarutan. Sebagian besar aldehid dan keton larut dalam eter. Senyawa-senyawa ini juga dapat larut dalam asam sulfat pekat dengan membentuk garam oksanium. Aldehid dan keton mempunyai atom karbon kurang dari lima dapat larut dalam air. Sedangkan eter dengan atom C kurang dari empat dapat larut dalam air (Anwar, 1994).

   Identifikasi gugus aldehida dapat dilakukan dengan melakukan Tes Tollens. Tes tollen ini menggunakan reagen Tollen. Tes ini didasarkan pada oksidasi suatu aldehid oleh larutan ion perak (Ag+) dalam basa amonia. Larutan ini mengandung ion kompleks [Ag(NH3)2]+. Oksidasi terhadap aldehid diikuti dengan reduksi ion perak menjadi logam perak yang tampak sebagai cermin perak (Fessenden, 1982).

   Tes Fehling juga dapat mendeteksi aldehid. Tes Fehling dilakukan menggunakan larutan Fehling, dimana larutan ini mengandung ion kompleks tembaga (II) yang disiapkan dengan mencampurkan larutan Fehling A yang mengandung tembaga sulfat, ke dalam larutan Fehling B yang mengandung natrium hidroksida dan garam Rochelle (natrium kalium tartarat). Selama oksidasi aldehid menjadi asam karboksilat, ion tembaga (II) direduksimenjadi tembaga (I) yang mengendap sebagai tembaga (I) oksida yang berwarna merah (Fessenden, 1982).