LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA ORGANIK

SINTESIS ASAM PIKRAT

NAMA KELOMPOK : ANASTHASIA M T (H31111266) AKBAR (H31109263) SAHRIANI ALI (H31111022)KELOMPOK : VII (TUJUH)HARI/ TANGGAL PERCOBAAN : JUMAT/ 11 APRIL 2014ASISTEN : RISKAL HERMAWAN

LABORATORIUM KIMIA ORGANIKJURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2014BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangAsam pikrat adalah senyawa kimia yang bersifat eksplosif, terbentuk karena reaksi antara fenol dan asam nitrat hingga menghasilkan 1,4,6-trinitrofenol. Asam pikrat berbentuk kristal berwarna kuning yang bersifat toksik dan larut dalam sebagian besar pelarut organik. Seperti halnya senyawa nitrasi lain (TNT, Trinitrotoluen) asam pikrat bersifat eksplosif dan sensitif terhadap goncangan. Asam pikrat lebih sensitif dan berbahaya dibandingkan bentuk asamnya. Oleh karena itu, asam pikrat sebaiknya disimpan dalam botol kaca. Asam pikrat adalah kristal putih kekuningan. Dalam suhu 20 C kelarutan dalam air sedikit larut dan sedikit hidroskopik. Asam pikrat juga larut baik dalam pelarut organic terutama aseton (43 gram dalam 100 g pada 25 C), metanol (21 gram dalam 100 g pada 25 C), sedikit larut dalam asam sulfat dan asam nitrat pada suhu kamar, kelarutan meningkat seiring dengan temperatur. Ketika dipanaskan diatas titik leleh (122,5 C) asam pikrat akan menyublim. Asam pikrat terdapat di alam dan relatif lebih stabil. Asam pikrat dapat menghasilkan pikrat (garam dari asam pikrat) bila direaksikan dengan logam, yang sangat sensitif dan menyebabkan ledakan. Dengan peningkatan besar atom logam sensitivas meningkat. Asam pikrat juga dapat menghasilkan ester, misalnya trinitroanisol dan trinitrofenetol. Asam pikrat lebih beracun daripada nitrolat aromatik. Dosis mematikan tunggal untuk kelinci adalah sekitar 0,5 gram/1 kg berat makhluk hidup. Racun yang dihasilkan menumpuk di dalam tubuh, menembus kulit, rambut, kuku, gigi, dan air liur. Larutan encer asam picric (0,05 %) dapat digunakan untuk membunuh banyak bakteri (seperti bakteri dan tifus). Reaksi oksidasi fenol oleh asam nitrat adalah reaksi Fenol yang dioksidasi oleh asam nitrat dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi nitrasi yang menghasilkan asam pikrat sebagai turunan dari fenol yaitu 2,4,6-trinitrofenol. Berdasarkan teori diatas maka dilakukanlah percobaan ini.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan1.2.1 Maksud PercobaanMaksud dilakukannya percobaan ini adalah :1. Mempelajari salah satu reaksi substitusi elektrofilik pada senyawa aromatik.1. Mempelajari sifat kearomatikkan dari senyawa aromatik yang tersubstitusi.

1.2.2 Tujuan PercobaanTujuan dilakukannya percobaan ini adalah :1. Mensintesis asam pikrat2. Menentukan berat rendamen

1.3 Prinsip PercobaanPrinsip percobaan ini yaitu mensintesis asam pikrat dengan mengoksidasi fenol dengan asam nitrat dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi nitrasi yang menghasilkan asam pikrat sebagai turunan dari fenol.

BAB IITINJAUAN PUSTAKASenyawa aromatik adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki sifat-sifat yang mirip dengan sifat-sifat kimia dan benzena. Senyawa hidrokarbon aromatik bila mengalami reaksi, maka reaksi yang akan dijalaninya cenderung merupakan reaksi substitusi elekrofilik. Asam pikrat (2,4,6-trinitrofenol) adalah suatu turunan dan fenol. Reaksi pembentukan asam pikrat dari fenol tidak dapat diperoleh secara langsung dari asam nitrat dengan fenol, karena fenol terlalu sensitif terhadap reaksi oksidasi. Untuk memperoleh hasil baik, maka dalam prosesnya fenol harus terlebih dahulu disulfonasi untuk pembentukkan asam, 2,4-disulfonat dan kemudian ditambahkan asam nitrat untuk reaksi campuranya. Gugus asam sulfonat dapat melindungi fenol dan oksidasi dari asam nitrat dan baru kemudian gugus-gugus asam tersebut akan pelan-pelan digantikan oleh gugus nitro. Hasil yang mungkin diperoleh melalui pratikum dilaboratorium sekitar 65-70 % ( Harizon, 2011).Asam pikrat adalah senyawa kimia yang bersifat eksplosif. Terbentuk karena reaksi antara Fenol dan asam nitrat hingga menghasilkan 2,4,6-trinitrofenol atau asam pikrat kuat yang lebih kuat peledak untuk penggunaan militer (Alexeyer, 1969).Asam adalah kristal putih kekuningan. Dalam suhu 20 C kelarutan dalam air sedikit larut (dalam 100 g air melarutkan 1,1 g TNF), dan sedikit hidroskopik. Asam pikrat juga larut baik dalam pelarut organik terutama aseton (43 gram dalam 100 gram pada 25 C), metanol (21 gram dalam 100 gram pada 25 C), sedikit larut dalam asam sulfat dan asam nitrat pada suhu kamar, kelarutan meningkat seiring dengan temperatur. Ketika dipanaskan di atas titik leleh (122,5 C) asam pikrat akan menyublim. Asam pikrat terdapat di alam dan relatif stabil. Asam pikrat dapat menghasilkan pikrt (garam dari asam pikrat), yang sangat sensitif dan menyebabkan ledakan. Dengan peningkatan berat atom logam sensitivitas meningkat. Para logam direaksikan dengan air atau dalam keadaan cair juga menghasilkan pikrt. Asam Pikrat juga dapat menghasilkan ester, misalnya Trinitroanisol dan trinitrofenetol (Vogel, 1990).Asam pikrat sebagai B3. Asam pikrat adalah senyawa kimia yang mudah terbakar (flammable) ketika dibasahi dengan lebih dari 30 % (UN 1344, class A) air dan tergolong sangat mudah meledak (high explosive) apabila kering dengan air kurang dari 30 %. Asam ini tidak cocok dengan keberadaan oksidator, agen pereduksi, garam anorganik, logam, alkohol, dan albumin. Sifat bahan kimia ini sangat unik, yakni dapat bersifat eksplosif namun juga sensitif terhadap gangguan tiba-tiba, panas maupun gesekan. Ledakan yang ditimbulkan dapat melebihi kecepatan dan kekuatan ledak TNT apabila 2 kg asam pikrat padat dijatuhkan dari ketinggian 36 cm. Selain itu, asam pikrat juga bersifat racun terhadap semua portal of entry, seperti melalui sistem inhalasi, pencernaan maupun kontak kulit. Asam pikrat sangat reaktif terhadap beerbagai bahan, misalnya beton, amina, basa, dan logam timah, seng, tembaga, serta merkuri (Damanhuri, 2010).Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya. Fenol atau asam karbonat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berkaitan dengan cincin fenol (Darusman, 2003).Fenol mempunyai sifat keasaman yang lebih besar dari pada air dan alkohol. Data yang didapat menunjukkan keasaman fenol kira-kira satu juta kali lebih asam daripada alkohol. Kenyataannya, beberapa senyawa fenol seperti 2,4,6-trinitrofenol bahkan mempunyai keasaman lebih besar daripada asam karboksilat. Fenol bersifat lebih asam dari alkohol karena anion fenoksi distabilkan oleh adanya resonansi. Delokalisasi muatan negatif pada orto dan para suatu cincin aromatik menaikkan kestabilan ion fenoksi relatif terhadap fenol yang tidak terdisosiasi (Riswiyanto, 2009).Fenol merupakan senyawa fenolik dasar, yaitu senyawa alkohol aromatik, yang dapat berupa padatan berwarna kristal putih dengan bau yang khas. Fenol diklasifikasikan ke dalam senyawa yang bersifat toksik, korosif, karsinogenik, dan mutagenik. Senyawa fenol terdapat pada limbah industri obat-obatan, industri plastik, industri batu bara, industri kimia, industri tekstil, industri bahan peledak dan pengilangan minyak (Luvita, 2012).Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Karakteristik fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 mL. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O- yang dapat dilarutkan dalam air. Dibandingkan dengan alcohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, dimana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya. Fenol didapatkan melalui oksidasi sebagian pada benzena atau asam benzoat dengan proses rasching, fenol juga dapat diperoleh sebagai hasil dari oksidasi batu bara (Widyastari, 2014). Fenol dapat digunakan sebagai antiseptik seperti yang digunakan Sir Joseph Lister saat mempraktikkan pembedahan antiseptik. Fenol merupakan komponen utama pada antiseptik dagang, triklorofenol atau dikenal sebagai TCP (trichlorophenol). Fenol juga merupakan bagian komposisi beberapa anestitika oral, misalnya semprotan kloroaseptik. Fenol juga berfungsi dalam pembuatan obat-obatan (bagian dari produksi aspirin, pembasmi rumput liar, dan lainnya). Fenol yang terkonsentrasi dapat mengakibatkan pembakaran kimiawi pada kulit yang terbuka. Penyuntikan fenol juga pernah digunakan pada eksekusi mati dengan disuntikkan ke jantung sehingga mengakibatkan kematian langsung (Widyastari, 2014).

BAB IIIMETODE PERCOBAAN3.1 Bahan PercobaanBahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah fenol, asam sulfat pekat, asam nitrat pekat, etanol, es batu, dan akuades.

3.2 Alat PercobaanAlat-alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu gelas kimia 250 mL, gelas ukur, batang pengaduk, corong buchner, Alat Melting Point dan penangas air.

3.3 Prosedur percobaanDitimbang ke dalam gelas kimia 250 mL sebanyak 5 gram fenol, kemudian ditambahkan 5 mL H2SO4 pekat dan dipanaskan dengan penangas air selama 30 menit sambil di aduk. Lalu didinginkan ke dalam air es. Ditambahkan 15 mL HNO3 pekat perlahan-lahan. (dilakukan di dalam lemari asam). Cairan di aduk segera sampai tercampur homogen. Lalu didiamkan beberapa saat, hingga terjadi reaksi dan terbentuknya uap berwarna coklat. Dipanaskan selama 1 jam dengan menggunakan water bath di dalam lemari asam sampai uap coklat hilang. Ditambahkan kedalamnya 50 mL air dingin. Kemudian didinginkan di dalam air es. Disaring kristal sambil dicuci dengan akuades. Lalu direkristalisasi dengan menggunakan pelarut campuran air dan alkohol dengan perbandingan (1:2). Dibutuhkan sekitar 65 mL campuran. Kemudian disaring dan dikeringkan. Ditimbang kristal yang terbentuk dan di tentukan titik leburnya. Kristal yang terbentuk kemudian di analisis gugus fungsinya menggunakan FTIR.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil PengamatanNoPerlakuanPengamatan

1.1 gram fenol, ditambahkan 1 mL H2SO4 pekat.Fenol larut, dan reaksi terjadi secara eksoterm (menghasilkan panas), penambahan asam sulfat di lakukan di ruang asam.

2. Campuran dipanaskan dalam pemanas air selama 6 menit sambil diaduk, kemudian didinginkanLarutan berwarna coklat muda

3.Ditambahkan 3 mL asam nitrat pekat, dicampur dan didiamkan sebentar, kemudian dipanaskan selama 1 jam dalam penangas airTerbentuk uap coklat, reaksi eksoterm. Setelah uap coklat habis, dipanaskan sambil diaduk diatas water bath selama 1 jam larutan yang terbentuk berwarna kuning

4.Ditambahkan 10 mL air dingin, di dinginkan dan disaring sambil dicuci dengan akuadesTerbentuk kristal berwarna kuning

5.Kristal yang diperoleh dikeringkan kemudian ditimbangKristal yang diperoleh sebanyak 8,76 gram

6.Ditentukan titik lebur kristalKristal mulai melebur = 115 C, kristal melebur sempurna = 125 CJarak lebur = 10 C

4.2 ReaksiC6H5OH + 3HNO3 C6H2OH(NO2)3 + 3H2O4.3 PembahasanPraktikum kali ini bertujuan menghasilkan asam pikrat sebagai turunan dari fenol. Prinsip kerja yang dilakukan pada pembuatan asam pikrat ini adalah Fenol dioksidasi oleh asam nitrat dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi nitrasi yang menggunakan peraksi asam nitrat dengan katalisator asam sulfat pekat membentuk senyawa nitro benzena. Percobaan diawali dengan menambahkan asam sulfat pekat kedalam fenol yang berbentuk kristal. Reaksi antara fenol dengan asam sulfat menghasilkan asam p-fenolsulfonat dimana dengan penambahan asam sulfat pekat ini menghasilkan reaksi eksoterm, hal ini dikarenakan sifat asam sulfat yang higroskopis sehingga menghasilkan panas saat direaksikan dengan fenol. Setelah ditambahkan asam sulfat larutan dipanaskan selama 6 menit sambil dilakukan pengadukan. Hal tersebut bertujuan agar reaksi antara asam sulfat dengan fenol berlangsung cepat, pengadukan juga dapat mempercepat reaksi. Larutan yang terbentuk berwana coklat muda. Selanjutnya, didinginkan didalam air es agar reaksi yang terjadi benar-benar sempurna.Setelah reaksi terjadi sempurna, selanjutnya larutan coklat muda tersebut ditambahkan asam nitrat. Pada saat penambahan asam nitrat harus perlahan-lahan agar tidak memercik, penambahan asam nitrat ini dilakukan di lemari asam, hal ini dikarenakan ketika penambahan asam nitrat menghasilkan uap coklat yang terbentuk dari reaksi antara asam p-fenolsulfonat dengan asam nitrat.Setelah uap coklat hilang proses dilanjutkan dengan pemanasan selama 12 menit diatas water bath, hal ini bertujuan agar reaksi nitrasi antara asam p-fenolsulfonat dengan asam nitrat berlangsung cepat karena umumnya reaksi-reaksi organik berjalan lambat. Pemanasan selama 12 menit diatas water bath membentuk larutan yang berwarna kuning. Selanjutnya, ditambahkan air dingin kemudian didinginkan didalam air es, hal ini bertujuan supaya kristal cepat terbentuk. Setelah kristal terbentuk, kemudian saring kristal tersebut sambil dicuci dengan akuades. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan corong buchner supaya tidak terjadi peptisasi atau masuknya endapan pada proses penyaringan. Kemudian dikeringkan dan ditimbang kristal tersebut. Kristal yang terbentuk berwarna putih kekuningan yang disebut dengan asam pikrat. Hasil penimbang diperoleh bobot kristal sebesar 1,752 gram. setelah dilakukan proses penimbangan, selanjutnya kristal tersebut diuji titik leburnya. Kristal mulai melebur pada suhu 115 C dan kristal melebur sempurna disaat suhu mencapai 125 C. Umumnya, titik lebur ditetapkan tidak sebagai suhu tunggal melainkan sebagai jarak lebur, jarak dimana suhu pada saat zat mulai melebur sampai suhu akhir peleburan. Jarak lebur ini disebabkan oleh adanya zat pengotor, selain itu dapat juga terjadi karena penguraian pada saat melebur dan pengalihan panas yang tidak memadai. Senyawa dapat dikatakan murni apabila rentang jarak leburnya berkisar 0,3 C - 0,5 C.Berdasarkan hasil percobaan dalam menentukan titik lebur dari kristal tersebut, jarak lebur yang dihasilkan sebesar 10 C, hal ini membuktikan bahwa senyawa dalam kristal tersebut tidak murni asam pikrat melainkan ada zat pengotor lainnya didalam kristal tersebut. Asam pikrat yang tidak murni ini disebakan oleh tidak dilakukannya pencucian atau rekristalisasi menggunakan pelarut campuran air dan alkohol (1:2) untuk mencuci sisa asam sulfat yang masih ada didalam kristal tersebut, akibatnya dalam percobaan ini tidak mendapatkan asam pikrat yang murni.Untuk mengetahui apakah benar senyawa yang disintesis pada percobaan ini adalah asam pikrat atau 2,4,6-trinitrofenol (TNP). Maka dilakukan pengukuran dengan menggunakan metode FTIR yang selanjutnya akan dibandingkan dengan struktur asam pikrat yang sebenarnya. Hasil pengukurannya adalah sebagai berikut, pengujian adanya gugus OH pada daerah serapan 3269,34 cm-1 dengan memperhatikan adanya serapan yang melebar pada 3500-3300 cm-1 dan diperkuat dengan serapan CO pada daerah sekitar 1300-1000 cm-1, sedangkan gugus nitro NO2 memberikan serapan kuat sekitar 1598,99 -1517,98 cm-1 dari anti-simetris dan juga pada 1338,60-1255,66 cm-1 untuk simetris.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:1. Asam pikrat merupakan hasil dari reaksi fenol dengan peraksi asam nitrat dan katalisator asam sulfat pekat, sehingga asam pikrat merupakan devirat (turunan) dari fenol dengan reaksi nitrasi. Reaksi antra fenol dengan asam sulfat menghasilkan asam p-fenol sulfonat. Asam pikrat yang dihasilkan sebanyak 1,752 gram. 2. Asam pikrat diidentifikasi dengan FTIR diketahui memiliki gugus OH, gugus CO, dan gugus NO2.

5.2 SaranSebaiknya alat-alat di laboratorium diperlengkap lagi agar praktikan tidak harus saling mengantri untuk memakai alat. Diharapkan agar selalu menjaga ketenangan dan kebersihan selama berada dalam laboratorium.

DAFTAR PUSTAKAAlexeyar, 1969, Kimia Organik, Universitas Indonesia, Jakarta.Damanhuri, E., 2010, Pengelolahan Bahan Berbahaya dan Beracun, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Darusman, 2003, Kimia Organik Jilid 3, Erlangga, Jakarta.Horizon, 2011, Penuntun Pratikum Kimia Organik II, Universitas Jambi, Jambi.Luvita, V., 2012, Rancang Bangun dan Uji Kinerja Reaktor Hibrida Ozon-Plasma Dingin Untuk Pengolahan Limbah Fenolik Cair, FT-UI, 6(1).

Riswiyanto, 2009, Kimia Organik, Erlangga, Jakarta.Vogel, 1990, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan semi Makro, Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Widyastari, R., 2014, Sintesis Asam Pikrat Dan Pemanfaatannya Untuk Uji Analisis Kualitatif Karbohidrat, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, Jakarta.

Lampiran 1: Bagan Kerja

5 gram Fenol (0,053 mol)

Ditimbang, dimasukkan ke dalam gelas kimia 50 mL Ditambahkan 1 mL H2SO4 pekat (0,0901 mol) Dipanaskan dengan penangas air selama 6 menit sambil di aduk, didinginkan ke dalam air es. Ditambahkan 3 mL HNO3 pekat (0,123 mol) perlahan-lahan. (dilakukan di dalam lemari asam). Diaduk segera cairan sampai tercampur homogen, didiamkan beberapa saat, hingga terjadi reaksi dan terbentuknya uap berwarna coklat. Dipanaskan selama 12 menit dengan menggunakan water bath di dalam lemari asam sampai uap coklat hilang. Ditambahkan 10 mL air dingin, didinginkan di dalam air es. Disaring kristal sambil dicuci dengan akuades.

KristalFiltrat

Direkristalisasi dengan menggunakan pelarut campuran air dan alkohol dengan perbandingan (1:2), dibutuhkan sekitar 15 mL campuran. Disaring dan dikeringkan, ditimbang kristal yang terbentuk dan di tentukan titik leburnya. Dianalisis gugus fungsinya menggunakan FTIR.

Hasil

Lampiran 2: Foto Hasil Pengamatan

Setelah ditambahkan HNO3 pekat

Setelah Dipanaskan selama 12 menit

Didinginkan dalam es batuSetelah disaring

Setelah kristal dikeringkan

Asam pikrat ditentukan titik lelehnyaAsam Pikrat dimasukkan ke dalam pipa kapilerDikristalisasi