LAPORAN PRAKTIKUM STEREOKIMIA MODUL 1

LAPORAN PRAKTIKUM STEREOKIMIA Disusun oleh : NAMA : FIRAWATY HAYATI NIM : 442-417-003 KELOMPOK : IV (EMPAT) PRODI/KELAS : KIMIA / A JUDUL PERCOBAAN : RUMUS STRUKTUR DAN ISOMER REKAN KERJA : 1. NI MADE RIA GUSTRY VIANTI 2. NURHAYATI LAMBAYU 3. AGUSTINA H. PAKAYA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO 2019 A. Judul Rumus Struktur dan Isomer B. Tujuan Mahasiswa dapat menyusun model suatu rantai, lingkaran dan isomer-isomer suatu senyawa C. Dasar Teori Rumus kimia (juga disebut rumus molekul) adalah cara ringkas memberikan informasi mengenai atom-atom yang menyusun suatu senyawa kimia tertentu. Untuk senyawa molekular, rumus ini mengidentifikasikan setiap unsur n dengan simbol kimianya dan menunjukkan jumlah atom dari setiap unsur kimia penyusun yang ditemukan pada masing-masing molekul diskret dari senyawa tersebut. Jika suatu molekul mengandung lebih dari satu atom unsur tertentu, kuantitas ini ditandai dengan subskrip setelah simbol kimia (walaupun buku-buku abad ke-19 kadang menggunakan superskrip). Untuk senyawa ionik dan zat non-molekular lain, subskrip tersebut menandai rasio unsur-unsur dalam rumus. Rumus kimia dapat dibagi menjadi dua yaitu rumus molekul dan rumus empiris. Pembagian ini terkait dengan informasi yang dikandungnya (Sitorus, 2010). Senyawa hidrokarbon dapat membentuk isomer. Isomer berasal dari bahasa yunani: iso yang berarti sama, dan meros yang berarti bagian. Isomer adalah senyawasenyawa berbeda yang mempunyai rumus molekul sama. Dalam ilmu kimia, isomer ialah molekul-molekul dengan rumus kimia yang sama (dan sering dengan jenis ikatan yang sama), namun memiliki susunan atom yang berbeda (dapat diibaratkan sebagai sebuah anagram). Kebanyakan isomer memiliki sifat kimia yang mirip satu sama lain. Juga terdapat istilah isomer nuklir, yaitu inti-inti atom yang memiliki tingkat eksitasi yang berbeda (Fessenden,1998). Hidrokarbon adalah senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen. Banyak hidrogen menunjukkan isomer struktur: isomer-isomer struktur mempunyai rumus molekul yang sama tetapi berbeda struktur molekulnya. Alkana, alkena, dan alkuna adalah golongan pertama pada hidrokarbon (Stanley, 1988). Alkana hanya mengandung ikatan tunggal karbon-karbon, dinamakan pula hidrokarbon jenuh. Empat ikatan pada setiap karbon dalam alkana tersusun dalam tetrahedron beraturan; sudut antara dua ikatan ialah 109.50. pada suhu kamar, gugus yang melekat pada ikatan tunggal pada alkana rantai lurus barotasi bebas pada ikatan tunggal (Marappung, 1996). Alkena mangandung satu atau lebih ikatan ganda dua karbon-karbon; dinamakan pula hidrokarbon tak jenuh. Dua ikatan yang muncul dari setiap karbon pada ikatan ganda dua karbon-karbon membentuk sudut 1200. Alkena mempunyai ikatan isomer geometri yaitu cis dan trans. Isomer geometri cis dan trans didasarkan pada pada gugus subtituen pada setiap karbon pengemban ikatan ganda dua, jika keduanya pada posisi yang sama dari ikatan ganda dua dinamakan cis, dan bila keduanya pada posisi yang berbeda disebut trans (Hart, 1987). Alkuna mengandung ikatan ganda tiga karbon-karbon; tergolong hidrokarbon tak jenuh. Dua ikatan yang timbul dari sepasang karbon berikatan ganda tiga mambuat sudut 1800. jadi, etuna (C2H2) adalah alkuna paling sederhana (Fessenden, 1994). Isomer adalah molekul yang memiliki formula molekul yang sama tetapi memiliki pengaturan yang berbeda pada bentuk 3D. Tidak termasuk pengaturan berbeda yang diakibatkan rotasi molekul secara keseluruhan ataupun rotasi pada ikatan tertentu (ikatan tunggal). Sebagai contoh, keduanya adalah molekul yang sama. Dan keduanya bukan isomer. Keduanya merupakan butan. Isomer juga tidak terjadi pada rotasi di ikatan ikatan tunggal (Marrapung, 1996). Terdapat dua jenis isomer, yaitu isomer struktural dan stereoisomer. Isomer struktural adalah isomer yang berbeda dari susunan/urutan atom-atom terikat satu sama lain. Contoh yang disebutkan diatas termasuk kedalam isomer struktural. Sedangkan stereoisomer memiliki struktur yang sama, namun beberapa atom atau gugus fungsional memiliki posisi geometri yang berbeda (Antony,1992). Contoh sederhana dari suatu isomer adalah C3H8O. Terdapat 3 isomer dengan rumus kimia tersebut, yaitu 2 molekul alkohol dan sebuah molekul eter. Dua molekul alkohol yaitu 1-propanol (n-propil alkohol, I), dan 2-propanol (isopropil alkohol, II). Pada molekul I, atom oksigen terikat pada karbon ujung, sedangkan pada molekul II atom oksigen terikat pada karbon kedua (tengah). Kedua alkohol tersebut memiliki sifat kimia yang mirip. Sedangkan isomer ketiga, metil etil eter, memiliki perbedaan sifat yang signifikan terhadap dua molekul sebelumnya. Senyawa ini bukan sebuah alkohol, tetapi sebuah eter, dimana atom oksigen terikat pada dua atom karbon, bukan satu karbon dan satu hidrogen seperti halnya alkohol. Eter tidak memiliki gugus hidroksil (Stanley, 1988). D. Alat No Nama alat Bola hitam (karbon) Kategori 1 Gambar Fungsi Alat untuk memperagaka 1. n bentuk molekul Bola hijau (klor) 1 Alat untuk memperagaka 2. n bentuk molekul Bola putih (hidrogen) 1 Alat untuk memperagaka 3. n bentuk molekul Batang valensi 1 Menghubungk an bola satu dengan bola 4. lainnya (ikatan valensi) Bola merah (oksigen) 5. 1 Alat untuk memperagaka n bentuk molekul E. Prosedur kerja 1. Model rantai dan lingkaran Bola hitam (karbon) dan bola putih (hidrogen) Menghubungkan 6 atom karbon dengan 5 batang valensi membentuk rantai karbon Memasukkan atom hidrogen ke valensi atom karbon yang belum digunakan Terbentuk struktur zig-zag heksana C6H14 Melepaskan batang valensi atom C6 Menghubungkan atom C1 dengan atom C6 membentuk lingkaran segi enam Terbentuk struktur sikloheksana C6H14 Mengambil satu atom karbon dan tiga batang valensi Menyusun kelima atom karbon sisanya menjadi lingkaran segi lima Terbentuk struktur siklopentana C5H10 Mengambil lagi satu atom karbon dan tiga batang valensi Menyusun keempat atom karbon sisanya membentuk rantai lingkar Terbentuk siklobutana C4H8 struktur Bola hitam (karbon) dan bola putih (hidrogen) Menyusun 6 atom karbon membentuk rantai Mengambil atom C6 dan tiga batang valensinya Menghubungkan atom C6 dengan batang valensi pada atom C4 Memasukkan atom hidrogen ke valensi atom karbon yang belum digunakan Terbentuk rantai karbon bercabang (2-metilpentana) 2. Model Butana dan Isobutana Bola hitam (karbon) dan bola putih (hidrogen) Menghubungkan 4 atom karbon menggunakan ikatan tunggal Memasukkan atom hidrogen ke valensi atom karbon yang belum digunakan Terbentuk struktur zigzag butana C4H10 Membuat isomer dari butana dengan melepas atom C4 dan menghubungannya ke atom C2 Terbentuk struktur 2-metilpropana Bola hitam (karbon) dan bola putih (hidrogen) Menghubungkan 5 atom karbon menggunakan ikatan tunggal Memasukkan atom hidrogen ke valensi atom karbon yang belum digunakan Terbentuk struktur zigzag pentana C5H12 Membuat isomer dari pentana Terbentuk struktur 2-metil Terbentuk butana dimetilpropana struktur 2,2- Bola hitam (karbon), bola putih (hidrogen), dan bola merah (oksigen) Menghubungkan 2 atom karbon,6 atom hidrogen, 1 atom oksigen Membuat model molekul berbeda dari 3 atom Terbentuk struktur etanol Terbentuk struktur dimetil eter F. Hasil pengamatan 1. Konformasi pada propana No. Nama IUPAC Nama Trivial 1. Heksana n-heksana 2. sikloheksana heksametilena 3. siklopentana pentametilena 4. siklobutana butametilena 5. 2-metilpentana isoheksana Struktur Gambar Gambar 3D Struktur Gambar Gambar 3D 2. Model butana dan isobutana No. 1. Nama IUPAC butana Nama Trivial metilpropana 2. pentana n-pentana 3. etanol etil alkohol G. Pembahasan Isomer adalah molekul yang memiliki formula molekul yang sama tetapi memiliki pengaturan yang berbeda pada bentuk 3D. Tidak termasuk pengaturan berbeda yang diakibatkan rotasi molekul secara keseluruhan ataupun rotasi pada ikatan tertentu (ikatan tunggal). Sebagai contoh, keduanya adalah molekul yang sama. Dan keduanya bukan isomer. Keduanya merupakan butan. Isomer juga tidak terjadi pada rotasi di ikatan ikatan tunggal. Terdapat dua jenis isomer, yaitu isomer struktural dan stereoisomer. Isomer struktural adalah isomer yang berbeda dari susunan/urutan atom-atom terikat satu sama lain. Contoh yang disebutkan diatas termasuk kedalam isomer struktural. Sedangkan stereoisomer memiliki struktur yang sama, namun beberapa atom atau gugus fungsional memiliki posisi geometri yang berbeda. Tujuan dari praktikum ini ialah agar dapat mengetahui struktur senyawa karbon, memahami konsep ikatan kovalen serta mengenal isomer senyawa karbon. Pada percobaan ini yang akan di lakukan pertama adalah membentuk model rantai dan lingkaran hidrokarbon serta membentuk model butane dan isobutana. 1. Model rantai dan lingkaran Pada percobaan ini, hal pertama yang dilakukan adalah menghubungkan 6 buah atom karbon dengan menggunakan 5 batang valensi,kemudian batang-batang dimasukkan ke dalam semua lobang atom karbon,maka akan terbentuk suatu strutur n-heksan(C6H12) seperti gambar dibawah ini: Gambar 1 : 6 Atom Karbon Dengan Struktur Zigzag Langkah selanjutnya yaitu dengan melepaskan batang valensi dari atom karbon nomor 6 dan dengan memutar atom karbon sekitar ikatan valensi yang menghubungkan atom-atom karbon C1 dengan atom C6 maka terbentuk lngkaran segi enam dengan alat molekul tersebut menjadi struktur sikloheksana, seperti pada gambar dibawah ini : Gambar 2 : Struktur Sikloheksana Kemudian mengambil satu atom karbon dengan tiga valensi dari cincin sikloheksana tersebut sehingga terbentuk struktur siklopentana. (C5H10). dan struktur ini semua atom karbon tidak terletak pada bidang datar seperti pada gambar dibawah ini : Gambar 3 : Struktur Siklopentana Dari struktur siklopentana di atas selanjutnya di ambil lagi satu atom karbon dengan tiga valensinya lalu disusun sisanya membentuk rantai lingkar maka akan terbentuk struktur siklobutana. Seperti pada gambar dibawah ini: Gambar 4 : Struktur Siklobutana Kemudian enam atom karbon tadi disusun kembali, namun atom C 6 dengan tiga valensinya dihubungkan pada atom C 4 di salah satu valensinya yang tidak terpakai dan memutar model hingga 180° sampai terbentuk struktur 2-metilpentana. Seperti pada gambar dibawah ini: Gambar 5 : struktur 2-metilpentana 2. Model butane dan isobutana Percobaan selanjutnya yaitu kita akan menghubungkan 4 atom karbon dengan menggunakan ikatan tunggal.pekerjaan ini bisa dilakukan dengan lebih dari satu cara.dimana akan terbentuk dua struktur yaitu n-butana dengan 2-metil propana yang memiliki rumus struktur yang sama yaitu (C4H10) seperti pada gambar di bawah ini : Gambar (1) : struktur butana Percobaan lainnya yaitu menghubungkan lima atom karbon dengan ikatan tunggal. Susunan atom-atom karbon ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu membuat rantai lurus sehingga terbentuk n-pentana, dan rantai bercabang sehingga terbentuk 2-metilbutana dan 2,2-dimetilpropana. n-pentana, 2-metilbutana dan 2,2dimetilpropana memilik rumus molekul yang sama yaitu C 5H12 seperti pada gambar dibawah ini: Gambar (7) : struktur pentana Dengan menggunakan 2 atom karbon(hitam),6 atom hydrogen(putih)dan satu atom oksigen(merah),didapatkan 2 molekul yang berbeda yaitu n-etanol dengan dimetil eter,kedua senyawa tersebut merupakan suatu isomer fungsi,yaitu suatu senyawa yang memiliki suatu gugus fungsi yang berbeda tetapi rumus molekul yang sama.Rumus struktur kedua senyawa tersebut sebagai berikut: H. Kesimpulan Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa, sennyawa hidrokarbon dapat membentuk isomer. isomer struktural terdiri dari beberapa jenis yaitu isomer kerangka, isomer posisi, dan isomer fungsional. Pada struktur n-heksan akan membentuk struktur Zig-zag dengan sudut 109,50.dan tak akan mungkin terbentuk suatu garis lurus. Pada strktur sikloheksana,siklopentana,siklobutana,dan 2 metil pentana didapatkan semua atom C tidak terletak pada bidang datar. DAFTAR PUSTAKA Antony, C.W. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. ITB: Bandung. Fessenden. 1989. Kimia Organik Edisi 3. Jakarta: Erlangga. Hart, H., Craine, L.E., Hart, D.J., Alih bahasa Achmadi, S.S. (2003). Kimia Organik: Suatu Kuliah Singkat. Jakarta: Erlangga. Marappung. 1996. Kimia Organik 1. Bandung. Sitorus, Marham. 2010. Kimia Organik Umum. Yogyakarta : Graha Ilmu. Stanley, Pine. 1988. Kimia Organik I. ITB : Bandung. Tugas Pasca 1. Apakah yang dimaksud dengan senyawa karbon ? Jawab : Senyawa Karbon merupakan bagian dari senyawa organik yang komponen terbesar penyusunnya terdiri dari unsur-unsur bahan organik antara lain seperti, C; H; O; N; S; P. 2. Apa yang dimaksud dengan isomer struktur dan isomer fungsional ? Jawab : Isomer struktural adalah isomer yang berbeda dari susunan/urutan atom-atom terikat satu sama lain.. Sedangkan isomer fungsional adalah gejala terdapatnya beberapa senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi mempunyai jenis gugus fungsional yang berbeda. LAMPIRAN