Percobaan 5Alkohol dan Fenol: Sifat Fisik dan Reaksi KimiaI. Tujuan

1. Perbedaan sifat-sifat senyawa alkohol dan fenol

2. Jenis-jenis pereaksi untuk membedakan senyawa-senyawa alkohol dan fenol.

II. Prinsip

Melihat sifat-sifat fisika dan kimia dari alkohol danfenol berdasarkan kelarutan reaksi dan preaksi lucas.

III. Teori dasarGugus fungsi yang akan dipelajari dalam percobaan ini adalah alkohol dan fenol. Pada alkohol, gugus OH terikat pada atom karbon tetrahedral. Jika gugus OH terikat pada satu atom karbon yang mengikat 3 atom hidrogen maka slkohol tersebut adalah metanol. Jika karbon yang mengikat OH terikat pada satu atom karbon lain dan 2 atom hidrogen, alkohol ini disebut alkohol primer (1o). Jika atom karbon yang mengikat gugus OH terikat pada 2 atom karbon lain, disebut alkohol sekunder (2o) dan alkohol yang mengikat 3 atom karbon lain di samping gugus OH disebut alkohol tersier (3o). Semua jenis alkohol ini memiliki beberapa karakteristik yang sama di samping beberapa karakteristik lain yang berbeda akibat perbedaan dalam strukturnya. Dalam fenol, gugus OH terikat pada karbon yang menjadi bagian langsung dari cincin aromatik. Alkohol dan fenol memiliki kemiripan dalam beberapa hal, tetapi terdapat perbedaan yang cukup mendasar sehingga kedua kelompok senyawa ini dianggap sebagai kelompok gugus fungsi yang berbeda. Salah satu perbedaan utama adalah bahwa fenol bersifat jutaan kali lebih asam daripada alkohol. Penambahan sejumlah larutan natrium hidroksida ke dalam fenol akan menyebabkan gugus OH dalam molekul terdeprotonasi; hal ini tak akan terjadi kepada alkohol. Sifat Fisik

Semakin besar struktur suatu alkohol atau fenol, maka biasanya titik didihnya semakin tinggi. Ketika ukuran suatu alkohol bertambah besar, maka probabilitas alkohol menjadi berwujud padat semakin besar. Sebagian besar senyawa fenol berwujud padat. Sebagian kecil alkohol larut dalam air karena gugus hidroksi pada alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Namun ketika ukuran gugus alkil pada alkohol bertambah besar, kelarutannya dalam air akan berkurang. Hal ini disebabkan oleh kemampuan gugus alkil yang dapat mengganggu pembentukan ikatan hidrogen antara gugus hidroksi dengan air. Jika gangguan ini menjadi cukup besar, akibatnya molekul-molekul air akan menolak molekulmolekul alkohol untuk menstabilkan kembali ikatan hidrogen antarmolekul air. Jika gugus non polar (seperti gugus alkil) terikat pada cincin aromatik, maka kelarutan fenol dalam air akan berkurang. Hal ini yang menjadi alasan mengapa gugus non polar sering disebut sebagai gugus hidrofob.

Sifat Kimia

Pada percobaan ini focus utamanya adalah reaksi-reaksi kimia yang dapat membantu dalam membedakan alkohol dengan fenol dan antara senyawa-senyawa alkohol sendiri.

1. Uji Lucas

Uji ini dilakukan untuk membedakan alkohol-alkohol primer, sekunder dan tersier yang dapat larut dalam air. Reagen Lucas merupakan suatu capuran asam klorida pekat dengan seng klorida. Seng klorida adalah suatu asam Lewis, yang ketika ditambahkan ke dalam asam klorida akan membuat larutan menjadi lebih asam. Alkohol tersier yang larut dalam air akan bereaksi dengan reagen Lucas dengan cepat membentuk alkil klorida yang tak larut dalam larutan berair. Pembentukan fasa cair kedua yang terpisah dari larutan semula di dalam tabung reaksi segera setelah alkohol beeaksi merupaka indikasi keberadaan alkohol tersier. Alkohol sekunder bereaksi lambat, dan setelah sedikit pemanasan akan terbentuk fasa cair lapisan kedua, biasanya sekitar 10 menit. Alkohol primer dn metanol tidak bereaksi pada kondisi ini. Pada alkohol tersier, atom klor biasanya terikat pada atom karbon yang sebelumnya mengikat gugus OH. Pada alkohol sekunder, seringkali atom klor ini terikat pada atom karbon yang mengikat gugus hidroksi, namun penantaan ulang dapat saja terjadi yang mengakibatkan terikatnya atom klor tidak terjadi pada atom karbon yang sebelumnya mengikat OH.Reaksi Uji Lucas

2. Uji Asam Kromat

Alkohol primer dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat dengan adanya asam kromat. Bilangan oksidasi Cr +6 pada asam kromat, yang berwarna merah kecoklatan, tereduksi menjadi Cr +3, yang berwarna hijau. Alkohol sekunder teroksidasi menjadi keton oleh asam kromat. Alkohol tersier tidak dapat teroksidasi oleh asam kromat. Oleh karena itu reaksi ini di satu sisi dapat membedakan alkohol primer dan sekunder, dan di sisi lain membedakan alkohol primer dan sekunder dengan alkohol trsier. Fenol biasanya teroksidasi menjadi tar berwarna coklat oleh asam kromat.Reaksi Uji Asam Kromat3. Keasaman Fenol

Sebagian besar fenol bersifat asam yang lebih lemah daripada asam karboksilat dan asam yang lebih kuat daripada alkohol. Ketika fenol bereaksi dengan suatu basa, fenol akan diubah menjadi anion fenoksida, sehingga fenol akan terlarut dalam larutan basa (sebagai garam fenoksida). Larutan natrium hidroksida dan natrium karbonat merupakan basa yang cukup kuat untuk dapat melarutkan hampir semua fenol yang tak larut dalam air, tetapi larutan natrium bikarbonat tidak dapat. Tidak satu pun di antara basa-basa tersebut yang cukup kuat untuk mengubah sejumlah tertentu alkohol menjadi ion alkoksida (yang akan dapat melarutkan alkohol yang tak larut air dalam bentuk anion alkoksida). Urutan kebasaan dari basa-basa yang terdapat dalam persamaan reaksi di atas, mulai dari yang paling kuat ke yang kurang kuat: natrium hidroksida, NaOH > natrium karbonat, Na2CO3 > natrium bikarbonat, NaHCO3. 4. Uji Besi(III) Klorida

Penambahan besi (III) klorida yang terlarut dalam kloroform (triklorometana) ke dalam suatu larutan fenol dalam kloroform, menghasilkan suatu larutan berwarna ketika ditambahkan piridin. Berdasarkan struktur fenol, warna produk yang dihasilkan dapat bervariasi mulai dari merah sampai ungu. Alkohol tidak menghasilkan warna apapun terhadap uji ini.

Reaksi Uji Besi (III) kloridaIV. Pemerian

1. Asam Klorida (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi

: ACIDUM HYDROCHLORIDUM

Nama lain : Asam klorida

RM / BM : HCl / 36,46

Pemerian

: Cairan tidak berwarna, berasap, bau merangsang, jika diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau yang hilang.

Kelarutan : Larut dalam dua bagian air.

Penyimpanan

: Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan : Sebagai pereaksi.

2. Aquadest (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi

: AQUA DESTILLATA

Nama lain

: Air sulingRM / BM : H2O / 18,02

Pemerian

: Cairan tidak berwarna; tidak berbau; tidak mempuyai rasaPenyimpanan : Dalam wadah tertutup baik

Kegunaan

: Sebagai pelarut

3. Besi (III) klorida (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi

: FERRI CLORIDUM

Nama lain

: Besi (III) Klorida

RM/BM : FeCl3 / 162,2

Pemerian : Hablur atau serbuk hablur, hitam kehijauan, bebas warna jingga dari garam hidrat yang telah terpengaruh oleh kelembaban

Kelarutan

: Larut dalam air, lerutan beropalesensi berwarna jingga.

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan : Sebagai pereaksi.

4. Etanol (Ditjen POM, 1995)

Nama resmi : AETHANOLUM

RM / BM : C2H5OH / 64,51

Pemerian : Cairan jernih; tidak berwarna, bau khas

Kelarutan : Dapat bercampur dengan air, membentuk cairan jernih tidak berwarna

Penyimpanan

: Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan : Sebagai sampel

5. Fenol (Ditjen POM, 1979)Nama resmi : PHENOLUM

Nama lain : Fenol

RM / BM : H6H5OH / 94,11

Pemerian : Hablur bentuk jarum atau massa hablur; tidak berwarna atau merah jambu; bau khas; kaustik.

Kelarutan

: Larut dalam 12 bagian air; mudah larut dalam etanol (1% ) P, dalam kloroform P, dalam eter P, dalam gliserol P, dan dalam minyak lemah

Penyimpanan

: Dalam wadah tertutup rapat, terlindung cahaya, di tempat teduh.

Kegunaan : Sebagai sampel

6. Natrium karbonat (Ditjen POM, 1979)

Nama resmi : NATRII CARBONAS

Nama lain : Natrium Karbonat

RM / BM : Na2CO3. H2O / 124,00

Pemerian : Hablur tidak berwarna atau serbuk hablur putih.

Kelarutan : Mudah larut dalam air, lebih mudah larut dalam air mendidih

Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat

Kegunaan : Sebagai pereaksi7. Methanol (FI III : 706)

Nama resmi

: METHANOL

Nama lain

: Metanol

BM / RM

: 32 gr/mol / CH3OH

Pemerian

: cairan tidak berwarna, jernih, bau khas.

Kelarutan

: Dapat bercampur dengan air, membentuk cairan jernih, tidak berwarna.

Penyimpanan

: Dalam wadah tertutup rapat.

Kegunaan

: Sebagai pereaksi8. Pereaski Lucas (FI III : 835)

Nama resmi

: ZINCI CHLORIDUM

Nama lain

: Zink klorida

BM / RM

: 136,29 gr/mol / ZnCl2Pemerian

: serbuk hablur atau granul hablur, putih.

Kelarutan

: sangat mudah larut dengan air, mudah larut dalam etanol dan dalam gliserin.

Penyimpanan

: dalam wadah tertutup baik

Kegunaan

: Sebagai pereaksi

9. n-heksana (FI IV : 1158)

Nama resmi

: n-heksana

Nama lain

: n-heksana

BM / RM

: 86,18 gr/mol / C6H14 Pemerian

: cairan jernih, mudah menguap, bau seperti eter lemah atau seperti petroleum.

Kelarutan

: Praktis tidak larut dalam air, larut dalam etanol mutlak, dapat dicampur dngan eter, dengan kloroform, benzena.

Penyimpanan

: dalam wadahtertutup rapat

Kegunaan

: sebagai pelarut.V. Alat & bahan Alat Tabung reaksi Rak tabung Pipet tetes Beker glass Kertas pH (indikator universal) Alumunium foil

Batang pengaduk

Penagas air BahanVI. Prosedur

A. Kelarutan Alkohol dan Fenol

Dalam setiap percobaan ini akan mencoba membuat kira-kira 10% berat larutan alkohol atau fenol dalam air (sangat polar) dan dalam heksana (non polar), untuk melihat apakah senyawa tersebut dapat larut dalam kedua pelarut atau tidak.

1. Diberi label tabung reaksi, untuk setiap senyawa turunan alkohol dan fenol yang tersedia di laboratorium. Dimasukkan 10 tetes (= ~0,5 mL = ~0,5 g) setiap senyawa ke dalam tabung reaksi masing masing. Untuk fenol, ditambahkan 0,5 g. Dengan menggunakan gelas ukur 10 mL, ditambahkan 4,5 mL (= 4,5 g) aqua dm ke dalam tiap tabung. Digoyangkan tabung untuk pengadukan atau aduk dengan batang pengaduk. Dicatat apakah senyawa terlarut sempurna, terlarut sebagian atau tak larut dalam air.

2. Dilakukan hal yang sama seperti di atas, tetapi sebagai pelarut ditambahkan 6,8 mL heksana ( ~ 4,5 g). Aduk dan diamati kelarutannya.

B. Uji Kimia

Diberi label tabung reaksi, untuk setiap senyawa turunan alkohol dan fenol yang tersedia di laboratorium ditambah sampel senyawa tak dikenal (diberikan oleh asisten).

1. Uji Lucas

Dimasukkan 5 tetes tiap sample ke dalam masing-masing tabung sesuai label. Ditambahkan 1 mL reagen Lucas. Ditutup tabung reaksi dengan gabus atau alumunium foil dan digoyangkan dengan kuat untuk mengaduk campuran. Setelah benar-benar tercampur, dibuka tutup tabung dan dibiarkan tabung beberapa saat (sekitar 5 menit). Diamati apakah terlihat kekeruhan atau lapisan kedua pada larutan. Apabila terdapat tabung yang dilarutannya masih bening, dimasukkan tabung tersebut ke dalam penagas air bersuhu 60 oC selama 15 menit, kemudian diamati apakah terdapat kekeruhan atau tidak.2. Uji Asam kromat

Dimasukkan 5 tetes sample ke dalam tabung reaksi masing-masing, lalu ke dalamya ditambahkan 10 tetes aseton dan 2 tetes asam kromat. Ditutup tabung reaksi, lalu diaduk. Buka tutup tabung dan simpan tabung di dalam penangas air bersuhu 60 oC selama 5 menit. Diamati perubahan warna yang terjadi.3. Uji Besi(III)klorida

Dimasukkan 10 tetes tiap sample ke dalam tabung reaksi berlabel, lalu ditambahkan 10 tetes kloroform ke dalam tiap tabung. Ditambahkan pula 5 tetes larutan besi(III) klorida dalam kloroform ke dalam tabung reaksi. Ditambahkan 2 tetes piridin ke dalam tiap tabung. Diaduk tabung reaksi

4. Keasaman

Dimasukkan 5 tetes sample ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan masing-masing 5 tetes aqua dm. Digunakan batang pengaduk kaca untuk mengaduk sample kemudian sentuhkan ujung batang pengaduk pada kertas pH. Setelah 15 detik, dibandingkan warna kertas pH dengan kertas skala pH. Catat pH tiap sample. Berdasarkan uji-uji di atas, harus dapat mengidentifikasi sampel tak dikenal, apakah suatu alkohol primer, sekunder, tersier atau fenol.

VII. Hasil & pembahasanHasil pengamatan

Keterangan sample

Sample A : 2-propanol

Sample B : Metanol

Sample C : Etanol

Uji kelarutan alkohol dengan fenol

Alkohol A + Aqua menghasilkan larut tetapi terdapat gelembung

Alkohol C + Aqua menghasilkan larut dan menyatu terbentuk busaAlkohol E + Aqua menghasilkan laru dan bening.

Alkohol A + heksan menghasilkan larutan keruhAlkohol C + heksan menghasilkan larutAlkohol E + heksan menghasilkan Fenol + aqua menghasilkanHeksan + aqua menghasilkan

Uji lucas

Alkohol A + reagen lucas menghasilkan tidak bereaksi

Alkohol C + reagen lucas menghasilkan langsung bereaksi dengan ditandai dua lapisan

Alkohol E + reagen lucas dilakukan pemanasan dan larutan terpisah

Fenol + reagen lucas menghasilkan terjadi dua fasa, fasa dibawah keruh dan fasa atas kuning kecoklatan.

Uji besi III Klorida / FeCl3

Alkohol A + kloroform menghasilkan bening+ larutan FeCl3 menghasilkan bening + piridin menjadi dua lapisan yaitu fasa atas merah dan fasa bawah kuning keruh kemerahan Alkohol C + kloroform menghasilkan bening + larutan FeCl3 menghasilkan warna kuning dan ada endapan warna putih + piridin menjadi dua lapisan yaitu fasa atas merah banyak dan fasa bawah bening tapi sedikitAlkohol E + kloroform menghasilkan bening + larutan FeCl3 menghasilkan kuning bagian fasa bawah bening + piridin menjadi dua lapisan yaitu fasa atas merah sedikit dan fasa bawah bening fenol + kloroform menghasilkan warna pink muda bening+ larutan FeCl3 menghasilkan 2 fasa, fasa atas hitam dan fasa bawah bening + piridin menjadi gumpalan merahUji keasaman

Alkohol A = pH6 lebih tuaAlkohol C = pH5 lebih mudaAlkohol E = pH5 lebih tuaPembahasanAlkohol adalah suatu senyawa organik yang tersusun dari unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Sifat lain dari alkohol dapat ditentukan dari letak gugus hidroksil pada atom C yang dikenal sebagai alkohol primer dimana gugus hidroksida terikat oleh atom karbon primer, alkohol sekunder dimana gugus hidroksida terikat oleh atom sekunder, alkohol tersier dimana gugus hidroksida terikat oleh atom karbon tersier. Sedangkan fenol mempunyai rumus struktur yang seripa dengan alkohol tetapi gugus fungsinya melekat langsung pada cincin aromatik, dan dengan Ar-(sebagai aril) maka rumus umum fenol dituliskan sebagai Ar-OH. Fenol lebih asam dari alkohol karena anion yang dihasilkan dan distabilkan oleh resonansi, dengan muatan negatifnya disebar (delokalissai) oleh cincin aromatikPada percobaan alkohol dan fenol membahas tentang perbedaan kedua zat tersebut dengan melakukan uji coba ; kelarutan dalam air dan n-heksana; 2-propanol, metanol, etanol dan fenol ; dan beberapa reaksi alkohol dan fenol. Sebagian kecil alkohol larut dalam air karena gugus hidroksi pada alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Namun ketika ukuran gugus alkil pada alkohol bertambah besar, kelarutannya dalam air akan berkurang. Hal ini disebabkan oleh kemampuan gugus alkil yang dapat mengganggu pembentukan ikatan hidrogen antara gugus hidroksi dengan air. Jika gangguan ini menjadi cukup besar, akibatnya molekul-molekul air akan menolak molekul-molekul alkohol untuk menstabilkan kembali ikatan hidrogen antarmolekul air. Jika gugus non polar (seperti gugus alkil) terikat pada cincin aromatik, maka kelarutan fenol dalam air akan berkurang. Pelarut n-heksan Karena n-heksan tidak memiliki atom F, O, atau N yang dapat membentuk ikatan hydrogen, maka baik fenol maupun alcohol tidak larut dalam n-heksan. Saat percobaan, uji lucas ini menghasilkan:Alkohol A + reagen lucas menghasilkan tidak bereaksi

Alkohol C + reagen lucas menghasilkan langsung bereaksi dengan ditandai dua lapisan

Alkohol E + reagen lucas dilakukan pemanasan dan larutan terpisah

Fenol + reagen lucas menghasilkan terjadi dua fasa, fasa dibawah keruh dan fasa atas kuning kecoklatan.Uji Lucas dalam alkohol adalah tes untuk membedakan antara alkohol primer, sekunder dan tersier . Hal ini didasarkan pada perbedaan reaktivitas dari tiga kelas alkohol dengan hidrogen halida. Ketika reagen Lucas (ZnCl2 di terkonsentrasi HCl larutan) ditambahkan ke alkohol , H+ dari HCl akan bergabung dengan -OH kelompok alkohol, menjadi H2O, menjadi jauh lebih lemah nukleofil daripada OH-, dan diganti oleh nukleofil Cl-. Reagen Lucas menawarkan media kutub di mana mekanisme SN 1 lebih disukai. Dalam substitusi nukleofilik unimolecular, laju reaksi lebih cepat ketika karbokation intermediet lebih stabil dengan jumlah yang lebih besar dari elektron yang menyumbangkan kelompok alkilnya (R-) terikat pada atom karbon bermuatan positif. Alkohol tersier bereaksi dengan reagen Lucas untuk menghasilkan kekeruhan walaupun tanpa pemanasan, sementara alkohol sekunder melakukannya dengan pemanasan. Alkohol primer tidak bereaksi dengan reagen Lucas .Reagen melarutkan alkohol, menghilangkan gugus OH, membentuk karbokation. Kecepatan reaksi ini sebanding dengan energi yang dibutuhkan untuk membentuk karbokation, sehingga tersier, benzilik, dan karbokation allylic bereaksi cepat, sementara yang lebih kecil, substitusi kurang, alkohol bereaksi lebih lambat. Hal ini disebabkan oleh karbokation segera bereaksi dengan ion klorida yang mudah larut dalam chloroalkane.

Reaksai uji lucas

CH3CHOH+HCl

CH3OH

+HCl

CH3CH2OH+HCl

Penambahan besi (III) klorida yang terlarut dalam kloroform (triklorometana) ke dalam suatu larutan fenol dalam kloroform, menghasilkan suatu larutan berwarna ketika ditambahkan piridin. Berdasarkan struktur fenol, warna produk yang dihasilkan dapat bervariasi mulai dari merah sampai ungu, H pada -OH fenol, disubstitusi oleh FeCl3 dan karena Fe adalah golongan transisi, berikatan dengan fenol menyebabkan perubahan warna yang macam-macam (pada hal ini merah-ungu). Alkohol tidak menghasilkan warna apapun terhadap uji ini.Pada uji keasaman nilai pH sampel alkohol A, C, E. Sebagian besar fenol bersifat asam yang lebih lemah daripada asam karboksilat dan

asam yang lebih kuat daripada alkohol. Ketika fenol bereaksi dengan suatu basa, fenol akan diubah menjadi anion fenoksida, sehingga fenol akan terlarut dalam larutan basa (sebagai garam fenoksida). Larutan natrium hidroksida dan natrium karbonat merupakan basa yang cukup kuat untuk dapat melarutkan hampir semua fenol yang tak larut dalam air, tetapi larutan natrium bikarbonat tidak dapat. Tidak satu pun di antara basa-basa tersebut yang cukup kuat untuk mengubah sejumlah tertentu alkohol menjadi ion alkoksida (yang akan dapat melarutkan alkohol yang tak larut air dalam bentuk anion alkoksida).VIII. KesimpulanAlkohol

sebagian gugus alkohol larut dalam air, tetapi hanya alkohol dengan struktur yang kecil saja atau berat molekul ringan baik alkohol maupun fenol tidak larut dalam n-heksan. Jika diberi reagen Lucas, 2-propanol tidak terjadi reaksi dan pemisahan fase, metanol terjadi pemisahan fase, etanol terjadi pemisahan fase apabila ada pemanasan. Alkohol tidak dapat bereaksi dengan FeCl3 Keasaman alkohol lebih rendah dibandingkan fenolFenol

kelarutan fenol dalam air akan berkurang jika gugus nonpolar terikat pada cincin aromatik baik alkohol maupun fenol tidak larut dalam n-heksan jika diberi reagen lucas, tidak terjadi reaksi Fenol tidak dapat dioksidasi oleh asam kromat Fenol bereaksi dengan FeCl3 dan memberikan warna merah-ungu. Keasaman fenol lebih tinggi dari alkoholIX. Pustaka 1. Mayo, D.W., Pike, R.M., Trumper, P.K., Microscale Organic Laboratory, 3rd edition, John Wiley & Sons, New York, 1994.

2. Pasto, D., Johnson, C., Miller, M., Experiments and Techniques in Organic Chemistry, Prentice Hall Inc., New Jersey, 1992.

3. Williamson, Macroscale and Microscale Organic Experiments, 3rd edition, Boston, 1999.4. Tim Asisten Kimia Organik. 2013. Penuntun Praktikum Kimia Organik. Laboratorium Farmasi Unit A Universitas Islam Bandung.5. Ditjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Departemen Kesehatan Republik Indonesia ; Jakarta.

6. Ditjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi IV. Departemen Kesehatan Republik Indonesia ; Jakarta.

7. Fessenden, J, S & Fessenden, R, J. 1994. Kimia Organik edisi ketiga jilid I. Erlangga ; Jakarta.

CH3

CH3

+ H2O

CH3CHCl

ZnCl2

CH3Cl+H2O

ZnCl2

CH3CH2Cl+H2O

ZnCl2