Tanggal Praktikum: 5 Desember 2013

Preparat: Alkohol Absolut(1/20 prosedur)

I. PUSTAKA

1. Furniss, B.S, Hannaford, A.J. Smith ,P.W.G. Rogers, V.Tatchell, A.R, 1989,

Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry,5th ed, The English

Language Book Society and Longman, John willey and Sons Inc, New

York,400-401.

2. Mc Murry, J. 2000. Organic Chemistry, 5th edition. USA: Books / Company

Pasific Grove,654-656.

II. PROSEDUR

Ethanol of a high degree of purity is frequently required in preparative organic

chemistry. For some purposes ethanol of c.99,5 per cent purity is satisfactory; this

grade may be purchased (the ‘absolute alcohol’ of commerce), or it may be

conveniently prepared by the dehydration of rectified spirit with calcium oxide.

Rectified spirit is the constant boiling point mixture which ethanol forms with

water, and usually contains 95,6 per cent of ethanol by weight. Whenever the term

‘rectified spirit’ is used in this book, approximately 95 per cent ethanol is to be

understood. Ethanol which has been denatured by the incorporation of certain

toxin additives, notably methanol, to render it unfit for consumption, constitutes

the industrial spirit (indusrial methylated spirit,IMS) of commerce; it is frequently

a suitable solvent for recrystallisations.

Dehydration of rectified spirit by calcium oxide. Pour the contents of a

Winchester bottle of rectified spirit (2-2,5 litres) into a 3-litre round-bottomed

flask and add 500 g of calcium oxide which has been freshly ignited in a muffle

furnance and allowed to cool in desiccator. Fit the flask with a double surface

codenser carrying a calcium chloride guard-tube, reflux the mixture gently for 6

hours (preferably using a heating mantle) and allow to stand overnight.

Reassamble the condenser for donward distillation via a splash head adapter to

prevent carry-over of the calcium oxide in the vapour stream. Attach a receiver

adapter which is protected by means of a calcium chloride guard-tube. Distill the

ethanol gently discarding the first 20 ml of distillate. Preserve the absolute ethanol

(99,5%) in a bottle with a well fitting stopper.

III. DASAR TEORI

Alkohol merupakan suatu senyawa organik organik yang tersusun dari atom

C, H dan O dengan rumus umum CnH2n+1OH. Ciri khas alkohol yaitu terdapatnya

gugus –OH pada rantai karbon. Rantai karbon dapat berupa gugus alkil jenuh

maupun tidak jenuh, gugus alkil tersubtitusi dan dapat pula terikat pada rantai

siklik. Selain alkohol dengan satu gugus –OH dikenal pula alkohol yang memiliki

gugus –OH lebih dari satu. Alkohol yang memiliki satu gugus –OH disebut

alkohol monohodroksi, alkohol dengan dua gugus –OH disebut alkohol dihidroksi

dan seterusnya.

Berdasarkan atom karbon yang mengikat gugs –OH alkohol dikelompokan

menjadi:

a. Alkohol primer, yaitu alkohol yang gugus –OH terikat pada C primer

b. Alkohol sekunder, yairu alkohol yang gugus –OH terikat pada C sekunder

c. Alkohol tersier, yaitu alkohol yang gugus –OH terikat pada C tersier

Tata Nama Alkohol

Tata nama IUPAC

1) Tata nama alkohol tidak begitu berbeda dengan pemberian nama pada alkana.

Perbedaannya yaitu akhiran –a pada alkana terkait diganti dengan akhiran –ol.

2) Pemberian nomor pada atom karbon dimulai dari atom karbon yang paling

dekat dengan gugus –OH.

Contoh

Tata Nama Trivial

Tata nama trivial atau nama umum hanya berlaku untuk alkohol-alkohol suku

rendah atau alkohol-alkohol dengan rumus molekul sederhana. Tata nama trivial

untuk alkohol yaitu dengan menyebut nama gugus alkil yang mengikat gugus –

OH kemudian diikuti dengan kata alkohol.

Isomer dan Sifat Alkohol

Senyawa-senyawa alkohol dengan jumlah atom karbon yang sama dapat

mengalami isomer. Pada alkohol terjadi isomer posisi, yaitu alkohol dengan

jumlah atom karbon sama tetapi letak gugus –OH dalam struktur berbeda.

Misalnya alkohol dengan rumus molekul C3H8O dapat ditulis dengan dua rumus

struktur.

Kelarutan alkohol dalam air dipengaruhi oleh jumlah atom karbon yang

terdapat pada alkohol. Alkohol dengan 1-3 atom karbon meruapakan cairan tak

berwarna dan dapat larut dalam air dengan segala perbandingan, 4-5 atom karbon

sedikit larut dalam air sedangkan alkohol dengan jumlah atom karbon > 6 tidak

larut dalam air.

Berdasarkan struktur yang dimiliki, alkohol merupakan gabungan antara

alkana atau gugus R dan air. Gugus R bersifat nonpolar atau lipofilik, gugus –OH

bersifat polar atau hidrofobik, ketika alkohol dengan jumlah atom karbon sedikit

ketika dilarutkan dalam air maka gugus –OH dapat membentuk ikatan hidrogen

dengan molekul air. Namun ketika jumlah atom karbon makin banyak maka sifat

nonpolar dari gugus R atau alkana lebih dominan sehingga kelarutan dalam air

berkurang bahkan tidak larut ketika jumlah atom karbon makin banyak.

Makin tinggi berat molekul maka makin tinggi pula titik didih dan

viskositasnya. Titik didih alkohol lebih tinggi dari alkana yang berat molekulnya

hampir sama karena terbentuk ikatan hidrogen dengan sesama molekul alkohol.

Pada alkana tidak terbentuk ikatan hidrogen antar sesama molekul.

Titik didih alkohol titik didh alkohol primer > alkohol sekunder > tersier. Pada

alkohol-alkohol bercabang memiliki titik didih lebih rendah dari alkohol dengan

dengan rantai lurus. Dengan ketentuan memiliki berat molekul yang hampir sama

atau dengan jumlah atom karbon sama. Hal ini disebabkaa alkohol-alkohol

bercabang bentuk molekulnya menyerupai bola.

Berikut beberapa fungsi alkohol secara umum

a) Sebagai bahan dasar sintesis senyawa organik

b) Sebagai pelarut

c) Sebagai bahan dasar pembuatan deterjen sintetik misalnya lauril alkohol.

d) Sebagai bahan pembersih kaca

e) Untuk hewan-hewan koleksi yang berukuran kecil alkohol dapat dijadikan

sebagai pengawet.

f) Campuran metanol dan etanol sering dicampurkan dengan bensin sebagai bahan

bakar.

Reaksi-Reaksi pada Alkohol

Gugus –OH merupakan gugus fungsi dari alkohol oleh sebab itu sebagian

besar reaksi terjadi pada gugus tersebut. Berikut merupakan beberapa reaksi yang

terjadi pada alkohol: reaksi oksidasi, penggantian gugus –OH, penggantian atom

H pada gugus –OH oleh gugus asam, logam aktif dan gugus alkil.

Alkohol Absolut

Alkohol absolute merupakan cairan yang tidak berwarna, jernih, mudah

menguap, mudah bergerak, bau khas , rasa panas, mudah terbakar dengan

memberikan nyala biru tidak berasap,mudah larut dalm air,kloroform dan eter p.

Alkohol terdiri dari molekul polar, diman oksigen mengemban muatan

negative parsial. Karena alkohol dapat membentuk ikatan hydrogen antara

molekul-molekulnya maka titik didih alkohol lebih tinggi daripada alkil halida

atau eter yang bobot molekulnya sebanding.Alkohol berbobot molekul lebh

rendah larut dalam air disebabkan oleh ikatan hydrogen alkohol-air. Bagian

hidrokarbon suatu alkohol bersifat hidrofob, yakni menolak molekul- molekul air.

Makin panjang bagian hidrokarbon ini akan makin rendah kelarutannnya.

Alkohol absolut didapat dari alkohol 95% dengan mengguakan azeotrop

tersier (misal dengan destilasi menggunakan tiga komponen azeotrop). Campuran

7,5%air (titik didih 100°C), 18,5% etanol (titik didih 78,3°C), dan 74% benzene

(titik didih 80°C), menghasilkan azeotrop tersier (titik didih 64,9°C), yang mana

merupakan titik didih minimum campuran. Benzene dan etanol membentuk

azeotrop biner (titik didih 68,2°C). Jadi, ketika campuran 95% etanol dan benzene

didestilasi ,azeotrop tersier yang akan didestilasi terlebih dagulu, diikuti dengan

azeotrop biner dan fraksi akhir (titik didih 78,3°C)adalah alkohol absolut.

Campuran Azeotrop

Azeotrop merupakan campuran 2 atau lebih cairan (kimiawi) pada ratio

tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah hanya melalui distilasi

biasa. Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap yang dihasilkan memiliki

komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran azeotrop ini sering disebut

juga constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika

campuran tersebut dididihkan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan ilustrasi berikut :

Titik A pada pada kurva merupakan boiling point campuran pada kondisi

sebelum mencapai azeotrop.Campuran kemudian dididihkan dan uapnya

dipisahkan dari sistem kesetimbangan uap cair (titik B).Uap ini kemudian

didinginkan dan terkondensasi (titik C).Kondensat kemudian dididihkan,

didinginkan, dan seterusnya hingga mencapai titik azeotrop. Pada titik azeotrop,

proses tidak dapat diteruskan karena komposisi campuran akan selalu tetap. Pada

gambar di atas, titik azeotrop digambarkan sebagai pertemuan antara kurva

saturated vapor dan saturated liquid. (ditandai dengan garis vertikal putus-putus)

Dalam bidang kimia, distilasi azeotropik merujuk pada teknik-teknik yang

digunakan untuk memecah azeotrop dalam distilasi. Dalam rekayasa kimia, salah

satu teknik untuk memecah titik azeotrop adalah dengan penambahan komponen

lain untuk menghasilkan azeotrop heterogen yang dapat mendidih pada suhu lebih

rendah, misalnya penambahan benzena (bisa juga dengan garam dan solvennya)ke

dalam campuran air dan alkohol.

Jika konstituen campuran tidak campur sempurna, azetrop akan terdapat

miscibility gap. Tipe azeotrop ini disebut azeotrop heterogen.Jika komposisi

azeotrop di luar miscibility gap atau konstituen campuran campur sempurna, tipe

ini disebut azeotrop homogen.Azeotrop yang mengandung dua konstituen disebut

azeotrop biner.Yang mengandung tiga konstituen disebut azeotrop tersier.

Metode Pemisahan Komponen Azeotrop

Banyak metode yang bisa digunakan untuk menghilangkan titik azeotrop pada

campuran heterogen. Contoh campuran heterogen yang mengandung titik

azeotrop yang paling populer adalah campuran ethanol-air, campuran ini dengan

metode distilasi biasa tidak bisa menghasilkan ethanol teknis (99% lebih)

melainkan maksimal hanya sekitar 96,25 %. Hal ini terjadi karena konsentrasi

yang lebih tinggi harus melewati terlebih dahulu titik azeotrop, dimana komposisi

kesetimbangan cair-gas ethanol-air saling bersilangan. Beberapa metode yang

populer digunakan adalah :

Pressure Swing Distillation

Extractive Distillation

Refluks

Dalam pembuatan alkohol absolut juga dilakukan proses refluks. Refluks

adalah peristiwa uap yang mengkondensasi dikembalikan ke labu. Refluks

dilakukan untuk mempercepat reaksi dengan jalan pemanasan tetapi tidak

mengurangi jumlah zat yang ada. Pada umumnya reaksi-reaksi senyawa organik

berjalan lambat sehingga campuran reaksi perlu dipanaskan tetapi pemanasan

akan menyebabkan penguapan, baik pereaksi maupun hasil reaksi. Karena itu,

agar reaksi campuran tersebut dapat berjalan dengan cepat tanpa adanya

penguapan, maka dilakukanlah pemanasan secara refluks.

Destilasi

Destilasi merupakan suatu proses di mana zat cair dipanaskan hingga titik

didihnya dan mengalirkan uap ke dalam alat pendingin yang disebut kondensor,

dan mengumpulkan hasil pengembunan sebagai zat cair.

Proses destilasi terdiri dari 3 tahap :

a. Mengubah substansi dalam bentuk uapnya

b. Memindahkan uapnya yang telah terbentuk

c. Mengkondensasi uap yang terbentuk menjadi cairannya kembali

Jika suatu zat cair yang murni didestilasi dan grafik antara temperatur destilasi

dan hasil destilasi digambarkan, diperoleh suatu garis lurus.Bila suatu zat cair

diletakkan dalam ruang tertutup, sebagian molekulnya masuk ke dalam fase uap

dan molekul fase uap masuk kembali ke fase cair. Akhirnya tercapai

kesetimbangan kadar molekul – molekul yang keluar dan masuk kembali ke fase

cair yang sama. Bila temperatur zat cair dinaikkan sampai suatu tingkat dimana

tekanan uap melebihi tekanan udara, zat cair itu mulai mendidih.

Zat Pengering

Pada pemurnian zat cair diperlukan suatu zat anorganik yang sesuai sebagai

pengering untuk mengeringkan zat yang dimurnikan dari air. Syarat pemilihan zat

pengering:

1. Tidak bereaksi dengan zat organik

2. Kapasitas mengeringkan besar dan harus dapat bekerja dengan cepat

3. Tidak larut dalam cairan organik dan mudah dipisahkan

4. Tidak mempunyai efek katalitik untuk terjadinya reaksi kimia dari senyawa

organik, misalnya polimerisasi, reaksi kondensasi, oto-oksidasi dan lain-lain.

5. Murah dan mudah didapat

Superheating dan Bumping

Superheating adalah suatu keadaan dimana cairan memiliki suhu yang lebih

tinggi dari titik didihnya. Adanya perbedaan tekanan dan suhu yang besar di

antara bagian – bagian dari cairan dapat menimbulkan suatu percikan yang kuat

atau suatu ledakan. Peristiwa ini disebut bumping. Untuk mencegah destilasi pada

tekanan atm ditambah batu didih pada waktu masih dingin. Pada pendinginan

biasa, bumping dapat dihindari dengan : pengadukan, penambahan batu didih,

pemanasan merata, isi labu tidak lebih dari 2/3 volume labu.

IV. TUJUAN

1. Mampu menjelaskan cara memisahkan campuran azeotrop.

2. Mampu memperoleh alkohol absolut tanap kontak dengan udara luar.

V. ALAT DAN BAHAN

Alat-alat :

1. Labu alas bulat

2. Gelas ukur

3. Tabung CaCl2

4. Pendingin balik

5. Pendingin Liebig

6. Penangas air

7. Termometer

8. Pipa bengkok

9. Adaptor

10. Statif dan klem

11. Labu hisap

12. Erlenmeyer

13. Corong kaca

Bahan:

1. Etanol 96% 100 ml

2. CaO 5 g

3. Batu didih

VI. MEKANISME REAKSI

C2H5OH . XH2O + CaO → Ca(OH)2 + C2H5OH

Etanol 95% kalsium oksida kalsium hidroksida etanol absolute

VII. CARA KERJA

1. Dimasukkan 100 ml etanol 95% dan 5 g CaO ke dalam labu alas bulat ,

ditambahkan beberapa butir batu didih.

2. Dipasang pendingin balik, diatas pendingin dihubungkan dengan tabung CaCl2

3. Refluks campuran selama 1 jam

4. Dilakukan destilasi sedrhana untuk memperoleh alkohol absolut, dimana

penampung juga dihubungkan dengan tabung CaCl2 (1-2 tetes destilat pertama

ditampung di Erlenmeyer, kemudian dibuang)

5. Ditentukan titik didih dan ditentukan indeks biasnya, kemudian dimasukkan

botol hasil.

1-2 tetes destilat pertama ditampung di Erlenmeyer, kemudian selanjutnya hasil ditampung dalam labu hisap

VIII. SKEMA KERJA

Disiapkan 100 ml etanol 96%, 5 gram CaO, dan beberapa butir batu didih

Dimasukkan ke dalam alas bulat 250 ml

Dipasang pendingin balik , diatas pendingin dihubungkan dengan tabung CaCl2

Refluks campuran selama 1 jam

Dilakukan proses destilasi sederhana,dimana penampung dihubungkan dengan tabung CaCl2

Dialirkan air melalui pendingin balik

Ditentukan titik didih dan indeks bias

Hasil ditimbang , dimasukkan dalam botol hasil

Didiamkan ± 30 menit

1

DESTILASI SEDERHANA

IX. GAMBAR PEMASANGAN ALAT

100 ml etanol 96%

5 gram CaO

Batu didih

2

3

REFLUKS

X. HASIL PERCOBAAN

Jumlah dalam Gram

Hasil teoritis : 75,8229 gram

Hasil praktis : 18,6 gram

Rendemen / Persentase Hasil

¿ 18,6 gram75,8229 gram

x 100 %

=24,5 %

XI. PEMBAHASAN /DISKUSI

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mendapatkan alkohol absolut (99,5%),

yang dilakukan adalah dengan mengukur etanol 96% dan menimbang CaO lalu

mencampurkan kedua zat tersebut dalam labu alas bulat leher pendek. Alkohl

absolut (99,5%) dapat dibuat dengan menghilangkan air dari etanol 96% dengan

reaksi kimia. Misal, etanol 96% didestilasi dengan benzene untuk menghilangkan

air karena campuran azeotrop akan menguap lebih dahulu. CaO yang dicampur

dengan etanol berfungsi sebagai zat pengering karena dapat menghilangkan 5%

air dari etanol dan dapat bereaksi dengan air membentuk etanol-kalsium

hidroksida yang sukar larut, Ca(OH)2. CaO tidak boleh dibiarkan di udara terbuka

karena CaO bersifat higroskopis. CaO yang digunakan harus memenuhi standar

yaitu :

a. Tidak bereaksi dengan zat organic

b. Kapasitas mengeringkan besar dan harus dapat bekerja cepat

c. Tidak larut cairan organic dan mudah dipisahkan

d. Tidak mempunyai efek katalitik untuk terjadinya reaksi kimia dari senyawa

organik, misalnya polimerisasi , reaksi kondensasi ,autooksidasi, dan lain-

lain.

e. Sifat tidak stabil seperti higroskopis, deliquescent , dan efflorescent

f. Murah dan mudah didapat.

Setelah CaO dan etanol bercampur, masukkan batu didih supaya tidak terjadi

bumping. Lalu campuran CaO dan etanol tersebut direfluks dengan pendingin

bola selama 1 jam supaya uap yang terbentuk dapat terkondensasi kembali. Bola-

bola pada pendingin ini gunanya untuk memperluas pekerjaan pendingin supaya

pendinginan sempurna. Di atas pendingin bola dipasang tabung CaCl2 yang berisi

CaCl2 anhidrida dan ditutup dengan kapas. CaCl2 yang dimasukkan ke dalam

tabung harus memenuhi persyaratan yaitu:

a. Dipanaskan dahulu sebelum digunakan ,supaya tidak mengandung air.

b. Setelah dipakai untuk refluks , tabung CaCl2 yang telah jenuh dan

terkontainasi harus dipijar sebelum digunakan kembali.

Hal ini dimaksudkan untuk melindungi zat dari pengaruh uap air dan

melindungi zat dari CO2 sehingga bisa didapatkan alkohol absolut. Setelah refluks

selesai, diamkan 30 menit. Lalu lakukan destilasi sederhana dengan seperangkat

alat destilasi, penampung hasil destilasi juga dihubungkan dengan tabung CaCl2

dan buang 1-2 tetes destilat pertama di erlenmeyer.Kemudian selanjutnya hasil

ditampung dalam labu hisap yang telaah dihubungkan dengan tabung CaCl2.

Setelah destilasi selesai , timbang hasilnya, tentukan titik didih serta indeks

biasnya. Selain CaO, bahan lain yang dapat digunakan untuk menghilangkan air

dalam etanol 95% adalah benzen karena campuran azeotrop benzen-air-etanol

akan menguap lebih dahulu. Dan juga K2CO3 anhidrat , CaSO4 anhidrat, MgSO4

anhidrat karena ketiga zat tersebut merupakan dying agent untuk golongan

alkohol.

XII. KESIMPULAN

1. Pada proses pembuatan Alkohol Absolut didapat kristal Alkohol Absolut

sebesar 18.6 gram. Hasil ini kurang dari hasil teoritis yaitu 75,8229 gram,

sehingga didapatkan persen hasil sebesar 24.5%

2. Kekurangan Alkohol Absolut yang didapat akibat dari terjadi penguapan

Alkohol Absolut saat proses destilasi karena masih ada pori pada sumbat

gabus yang digunakan walaupun sumbat itu sudah diberi lem kertas.

3. Titik didih teoritis 78,5°C, pada saat praktikum kita mendapatkan titik didih

kurang dari 78,5°C kaena proses destilasi tidak dilakukan proses

penghomogenan cairan dalm labu detilasi sehingga dapat menyebabkan

bumping.

XIII. TANDA TANGAN PESERTA PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II

PEMBUATAN ALKOHOL ABSOLUT

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SURABAYA

2013