BAB I PENDAHULUANA. DESKRIPSI Nama Modul Kode kompetensi Ruang Lingkup isi :Analisis Elementer. : : - Definisi - Reaksi-reaksi Senyawa Organik - Jenis-jenis Pereaksi dalam Senyawa Organik - Pemurnian Senyawa Organik - Analisis Elementer Kualitatif : Modul ini merupakan modul pertama yang harus dikuasai oleh peserta didik setelah lulus Kimia Dasar level 1

Kaitan Modul

Hasil yang diharapkan : Setelah mempelajari modul ini, peserta didik diharapkan dapat : a. Menyebutkan Jenis-jenis Reaksi dalam Senyawa Organik b. Menyebutkan Jenis-jenis Pereaksi dalam Senyawa Organik c. Menuliskan Tahap-tahap Pemurnian Senyawa Organik d. Melakukan Analisis Elementer Kualitatif Manfaat di industri : Setelah mempelajari modul ini, siswa diharapkan dapat : a. Mengaplikasikan reaksi-reaksi organic dalam analisa b. Menggunakan pereaksi-pereaksi organic di laboratorium. c. Melakukan Pemurnian Senyawa Organik d. Melakukan Analisis Elementer Kualitatif senyawa organic. PRASYARAT Untuk mempelajari modul ini, maka unit kompetensi dan pengetahuan yang harus dikuasai sebelumnya adalah: Memahami kimia dasar Menguasai TPLK A. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL: Untuk peserta didik : 1. Pemelajaran yang dilaksanakan menggunakan Sistem Self Base Learning atau Sistem Pemelajaran Mandiri. Diharapkan seluruh peserta didik dapat belajar secara aktif melalui berbagai sumber selain modul ini, misalnya buku-buku perpustakaan, mengenal bahan-bahan/ zat-zat di Laboratorium, mengetahui Tehnik analisis elementer senhyawa organic, melalui media elektronik, atau melalui internet. 2. Dalam modul ini dituntut tersedianya bahan ajar yang meliputi: a. contoh bahan/zat zat organik di laboratorium. b. Buku modul Analisis Elementer Senyawa Organik. c. Pustaka lain yang terkait dengan modul ini. 1

3. Guru berperan sebagai informatory dan fasilitator dalam semua materi di modul ini, sehingga diharapkan dapat terjadi komunikasi timbale-balik yang efektif dalam mempercepat proses penguasaan kompetensi peserta didik. Selanjutnya peran Guru dalam proses pemelajaran ini adalah: 1. Mempersiapkan materi bahan ajar untuk dijelaskan kepada peserta didik tentang Analisis Elementer Senyawa Organik. 2. Membantu peserta didik dalam memahami konsep-konsep dalam modul ini. 3. Membimbing peserta didik melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam modul. 4. Membantu peserta didik untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar. 5. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan 6. Menjelaskan kepada peserta didik mengenai bagian yang perlu dibenahi dan merundingkan rencana pemelajaran selanjutnya. 7. Melaksanakan penilaian. 8. Mencatat pencapaian kompetensi peserta didik. B. TUJUAN AKHIR. Setelah mempelajari modul ini, peserta didik diharapkan dapat : 1. Memahami tehnik analisis elementer senyawa organic.. 2. Memanfaatkan sifat reaksi dan pereaksi organic untuk sintesa senyawa lain dalam kehidupan sehari-hari. C. CEK KEMAMPUAN Pilihlah jawaban yang paling tepat untuk soal di bawah ini : 1.Bahan-bahan di bawah ini yang bukan senyawa karbon adalah : a. bensin b. gula c. besi d. LPG e. minyak tanah 2. Rumus yang menyatakan hidrokarbon jenuh adalah : a. C2H2 b. C 3H 6 c. C4H8 d. C5H 10 e. C6H12 3. Jumlah atom C sekunder pada senyawa berikut adalah : C C - C - C - C - C C C a. 2 b. 3 c. 3 d. 4 e. 5 4. Rumus umum untuk senyawa Alkena adalah : a. CnH2n b. CnH2n+2 c. CnH2n-2 d. CH2n e. CnHn 5. Rumus struktur 2,2-dimetil propane dapat dituliskan : a. CH3CH3CH2CH 3 b. CH3C(CH2)2CH3 c. CH3C(CH3)2CH3 d. CH3(CH3)2CH 3 e. CH3(CH2)2CH3 6. Pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi dilakukan berdasarkan perbedaan : a. kelarutan b. massa rumus c. titik didih d. titik leleh e. berat jenis 7. Senyawa yang mempunyai rumus molekul sama, tetapi rumus struktur berbeda disebut a. isotop b. isomer c. isoton d. isotrop e. isotonik 8. Jumlah isomer dari pentane adalah : a. 1 b.2 c. 3 d. 4 e. 5 2

9. Yang bukan merupakan ciri khas senyawa organic adalah : a. tidak tahan panas b. semuanya berikatan kovalen c. reaksi berjalan lambat d. sebagian besar larut dalam air e. terurai pada suhu rendah 10.Pada molekul etena terdapat ikatan : a. 1 ikatan phi, 2 ikatan sigma d. 2 ikatan phi, 3 ikatan sigma b. 1 ikatan phi, 1 ikatan sigma e. 1 ikatan phi, 4 ikatan sigma c. 2 ikatan phi, 1 ikatan sigma

BAB. IIPEMBELAJARAN A.RENCANA BELAJAR SISWA: - Siswa menyiapkan modul - Siswa menjawab soal-soal yang terdapat dalam Cek Kemampuan - Siswa mendengarkan uraian materi pembelajaran - Siswa menjawab soal-soal evaluasi B.KEGIATAN PEMBELAJARAN a.TUJUAN KEGIATAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari modul ini peserta didik diharapkan dapat : 1. Mengenal reaksi-reaksi organic di laboratorium 2. Mengenal pereaksi-pereaksi organic di laboratorium. 3. Mengenal Analisis Elementer senyawa organik b.URAIAN MATERI

ANALISIS ELEMENTERA. REAKSI-REAKSI SENYAWA ORGANIK Senyawa organic terdiri dari atom-atom yang saling berikatan kovalen. Dalam reaksi-reaksi kimia, zat yang diserang disebut substrat ( zat yang mengalami pemutusan ikatan ), dan zat yang menyerang disebut dengan reaktan atau pereaksi ( zat yang menyebabkan terjadinya terjadinya pemutusan ikatan). Reaksi organic terjadi karena adanya pemutusan ikatan antar atom-atom dalam molekul organic. Contoh : CH 3 H + Cl 2 Substrat Pereaksi uv CH3 - Cl + HCl Hasil reaksi

Pemutusan ikatan kovalen antar atom-atom dalam senyawa organic terjadi dengan 2 cara yaitu : 3

1.Pemutusan Homolitik adalah pemutusan ikatan kovalen secara simetris, dimana masing-masing atom akan membawa 1 elektron dari pasangan electron yang dipakai secara bersama untuk berikatan sehingga atom tersebut akan memiliki 1 elektron yang tidak berpasangan. Atom tersebut disebut radikal bebas. Contoh : Cl Cl + Energi Cl + Cl 2. Pemutusan Heterolitik ada;lah pemutusan ikatan kovalen secara tidak simetris, sehingga pasangan electron yang semula dipakai bersama akan dibawa oleh salah satu atom. Akibatnya atom tersebut memiliki kelebihan electron dan membentuk ion negative dan atom lainnya menjadi ion positif. Contoh : H Cl + Energi H + Cl Pemutusan homolitik terjadi karena : 1.Adanya cahaya atau katalis ultraviolet 2.Keelektronegatifan masing-masing atom sama besar atau selisih keelektronegatifan yang sangat kecil. Pemutusan homolitik terjadi karena adanya selisih keelektronegatifan yang besar. Pada umumnya pemutusan ikatan dalam senyawa organic terjadi secara heterolitik. B. JENIS-JENIS PEREAKSI ORGANIK Pereaksi senyawa organic terbagi menjadi 3 macam yaitu : 1. Pereaksi Elektrofilik, adalah partikel yang dapat menerima pasangan electron dari atom C substrat. + + + + Contoh pereaksi elektrofilik bentuk ion :H , NO 2 , RN , R3C Contoh pereaksi elektrofilik bentuk molekul : BF3, AlCl 3 2. Pereaksi Nukleofilik, adalah partikel yang memberikan pasangan electron kepada atom C substrat ( memiliki pasangan electron bebas ). Contoh pereaksi nukleofilik bentuk ion : OH , RO , Cl Contoh pereaksi nukleofilik bentuk molekul : NH3, RNH 2, R-OH, H2O 3. Radikal Bebas, adalah suatu partikel yang memilki 1 buah electron yang tidak berpasangan. Contoh : Br2 + Energi Br + Br CH 4 + Energi CH3 + H C. JENIS-JENIS REAKSI ORGANIK 1. Reaksi Adisi, adalah reaksi penjenuhan atau pemutusan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Contoh : Adisi Hidrogenasi Etena Ni CH2 = CH2 + H2 CH2 CH2 H H 4

Adisi Halogenasi Etana CH2 = CH2 + X2

( X2, Cl2, Br2 ) CH2 CH2 X X Halo-etana

2. Reaksi Eliminasi, adalah reaksi penghilangan 2 atom atau gugus atom yang terikat pada 2 atom C yang bersebelahan ( bentuk / posisi visinal ), sehingga terbentuk ikatan rangkap. Contoh : Dehidrogenasi etana CH 3 CH3 Dehidrasi Etanol CH 3 CH 2 OH + H2SO4 CH2 = CH2 + H2O 3.Reaksi Substitusi, adalah reaksi penggantian / pertukaran atom atau gugus dari suatu molekul oleh atom atau gugus dari yang lain. Berdasarkan pereaksi yang digunakan, raksi substitusi dibagi menjadi 2 macam yaitu : a.Substitusi elektrofilik, umumnya terjadi pada senyawa organic aromatic karena senyawa aromatic lebih mudah untuk membentuk ion karbonium bermuatan negatif. Contoh : C6H 6 + HNO2 pkt Mekanisme reaksi : Tahap 1 : HNO3 OH- + NO2+ + C6H5 H + NO2 C6H 5-NO2 + H+ Tahap 2 : H+ + OHH 2O Reaksi lengkap : C6H6 + HNO3 pk C6H5 NO2 C6H6 bertindak sebagai donor pasangan electron. b. Substitusi Nukleofilik, umumnya terjadi pada senyawa alifatik. Reaksi ini terjadi karena adanya penggantian atom atau gugus substrat oleh pereaksi nukleofilik. Contoh umum : RX + NuR+ + X- + NuR Nu + XPada reaksi substitusi nukleofilik terjadi kompetisi antara Nu- yang menyerang X- yang terdesak. Kompetisi ini tergantung pada besarnya energi pembentuk R Nu dan energi disosiasi R X. Berdasarkan kecepatan reaksinya maka diperoleh 2 bentuk substitusi nukleofilik, yaitu : - Substitusi Nukleofilik tingkat 1 ( SN 1 ), yaitu kecepatan reaksi tergantung pada 1 macam pereaksi. - Substitusi nukleofilik tingkat 2 ( SN 2 ), yaitu kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi 2 pereaksi. c. Substitusi Radikal Bebas, terjadi pada reaksi-reaksi antara gas-gas atau dalam bentuk lerutan dengan zat non polar sebgai pelarut. Reaksi ini berlangsung dengan pengaruh sinar uv atau temperature yang tinggi. Mekanisme substitusi radikal bebas berlangsung 3 tahap, yeitu : 5 CH2 = CH2 + H2

1. tahap inisiasi 2. tahap propagasi 3. tahap terminasi Contoh : Klorinasi Metana CH4 Mekanisme : Tahap Inisiasi : Cl : Cl + uv Cl2

uv CH3Cl + HCl

Cl + Cl uv Tahap Propagasi : Cl + CH4 CH 3 + H : Cl uv CH3 + Cl2 CH3 : Cl + Cl Pada tahap ini reaksi berlangsung berulang-ulang hingga dihasilkan campuran : CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, dan CCl4. uv Tahap Terminasi : Cl + CH3 CH 3Cl uv CH3 + CH3 CH 3CH3 uv Cl + Cl Cl2 D.ANALISIS ELEMENTER Analisis adalah langkah-langkah pengerjaan penentuan jenis senyawa dan jumlah atau kadar senyawa organic yang diperoleh dari suatu sample. Adapun rangkaian tahapan analisis senyawa organic adalah sebagai berikut : 1.Pemisahan dan pemurnian senyawa organic dari suatu campuran senyawa. Pemisahan dan pemurnian ini dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan karakter sample : a.Penyaringan atau Filtrasi, pemisahan ini dilakukan berdasarkn perbedaan ukuran partikel zat. b.Kristalisasi, pemisahan ini dilakukan berdasarkan perbedaan daqta kelarutan dalam suatu zat cair. c. Sublimasi, dilakukan untuk memurnikan zat-zat adapt yang menguap. d. Destilasi sederhana, pemisahan ini dilakukan bedasarkan perbedan titik didih yang besar atau untuk memisahkan zat cair dari campurannya yang yang berwujud padat e. Destilasi bertingkat, pemisahan ini dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih yang berdekatan. f. Destilasi uap, dilakukan untuk memisahkan suatu zat yang sukar bercampur dengan air dan memiliki tekanan uapnyang relative tunggi atau memiliki Mr yang tinggi. g. Ekstkarsi/penyaringan dengan soxlet, pemisahan suatu zat dengan menggunakan suatu zat pelarut yang khas sehingga komponen lainnya dari campuran tersebut tidak ikut larut. 2. Analisis Kualitatif, adalah analisis untuk mengetahui unsur-unsur yang terkandung dalam senyawa organic.Analisis ini dilakukan setelah mengalami pemurnian (senyawa organic murni).Senyawa organic terdiri dari unsure-unsur : C, H, O, N, S, P, Halogen. Analisis senyawa organic umumnya berlangsung berdasarkan reaksi oksidasi atau reaksi reduksi. Atom C dioksidasi menjadi CO2 6

Atom H dioksidasi menjadi H2O Atom N direduksi menjadi NH3 atau CN- atau dioksidasi menjadi N2O 3 Halogen direduksi menjadi suatu Halogenasi ( X ) Atom S direduksi menjadi H2S atau dioksidasi menjadi SO 43Atom P direduksi menjadi PH3 atau dioksidasi menjadi PO4 Atom C dan H dapat diidentifikasi dengan cara memanaskan sample kering dengan CuO dalam sebuah tabung, maka atom C akan dioksidasi menjadi CO2. CO2 dapat diketahui dari air barit aka n menjadi keruh. Sedangkan atom H siketahui dari adanya uap air yang mengembun pada sisi tabung yang dingin. Reaksi : Cuplikan + CuO CO 2 + H 2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 putih Atom N diidentifikasi dengan cara memijarkan cuplikan dengan logam Na sehingga akan terbentuk NaCN, setelah pijar tuangkan dalam gelas kimia yang berisi air kemudian disaring. Filtratnya disebut larutan hasil pemijaran. Filtrat ini ditambahkan garam Ferro. Jika terbentuk endapan bintik-bintik biru berlin maka terbukti ada unsur N. Reaksi : Cuplikan + logam Na NaCN 2+ 4NaCN + Fe Fe(CN)6 ion Ferrosianida 3+ 46 3Fe + Fe(CN)6 Fe4(Fe(CN) ) biru berlin Sebagian Fe2+ Fe3+ + e ( teroksidasi oleh O 2 dari udara ) Atom S diidentifikasi dengan cara memijarkan cuplikan dengan logam Na, sehingga akan terbentuk Na2S. Setelah pijar, tuangkan dalam gelas kimia yang berisi air, kemudian disaring. Filtratnya disebut larutan hasil pemujaran. Filtrat ini diasamkan dengan asam asetat dan ditetesi Pb asetat. Jika terbentuk endapan hitam maka terbukti ada unsur S. Reaksi : Cuplikan + logam Na Na2SCH3 COOH

Na 2S + Pb asetat PbS + CH3COOH Mengidentifikasi unsure Halogen. Jika larutan hasil pemijaran ditetesi AgNO3, maka akan terbentuk endapan putih dan hilang setelah penambahan NH4OH berlebih. Ini menunjukkan adanya Cl-. Jika larutan hasil pemijaran diasamkan dengan HNO3 dan ditetesi CHCl3 sehingga terbentuk 2 fasa yang kemudian ditetesi kembali dengan air klor, maka jika lapisan CHCl3 berwarna jingga berarti terdapat Br-, tetapi jika lapisan CHCl3 berwarna ungu berarti terdapat I -. 3. Analisis Kuantitatif Analisis Kuantitatif dilakukan untuk mengetahui jumlah perbandingan massa unsure yang terdapat dalam senyawa organic. 4. Pemeriksaan pemurnian ditentukan dengan melakukan penentuan konstanta fisik seperti : a. penetapan bobot molekul dan rumus molekul b. penetapan struktur molekul c. penetapan titik leleh dan titik didih d. penetapan indeks bias e. penetapan viskositas 7

D.EVALUASI 1. Senyawa organic yang termasuk kelompok senyawa Alifatik tak jenuh adalah . 2. Kelompok senyawa organic yang mempunyai gugus fungsi Karbonil ( - C= O ) adalah ... dan .. 3. Senyawa dengan rumus struktur CH2 = CH2 C( CH3 )2 C( CH3)3 adalah 4. Struktur senyawa yang mempunyai rumus molekul metil- iso propil- eter adalah.. 5. Jenis reaksi pada reaksi antara gas Metana dengan gas Klor dengan katalis Sinar Ultra Violet adalah . 6. Pemutusan ikatan dalam senyawa organic yang terjadi karena adanya perbedaan keelektronegatifan yang besar ( terjadi secara tidak semetris ) disebut pemutusan .. 7. Dalam senyawa organic, zat yang mengalami pemutusan ikatan ( zat yang diserang) disebut.., sedangkan zat menyebabkan terjadinya pemutusan ikatan ( zat yang menyerang ) disebut .. 8. Diketahui pereaksi berikut : H + , OH- , Cl- , NO2 + , H 2O, R-OH. Yang termasuk pereaksi elektrofil adalah .. Yang termasuk pereaksi nukleofil adalah ..... 9. Reaksi penjenuhan atau pemutusan ikatan rangkap menjadi tunggal disebut .. 10. Tahap-tahap dalam mekanisme reaksi substitusi radikal bebas yaitu .. 11. Pemisahan senyawa organic yang dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih yang berdekatan disebut.. 12. Bukti adanya CO2 dalam identifikasi atom C dalam sample yaitu ..

KUNCI JAWABAN1. 2. 3. 4. Alkena dan Alkuna Aldehid dan Keton 3,3,4,4-tetrametil-pentena CH3 O CH CH3 CH3 5. Substitusi Radikal Bebas 6. Heterolitik 7. Substrat / Pereaksi ( Reaktan ) 8. H + , NO2+ / OH-. Cl- , H2O, R-OH 9. Reaksi Adisi 10. Inisiasi, propagasi, Terminasi 11. Destilasi Sederhana 12. Mengeruhnya larutan Ba(OH)2 dalam tabung reaksi II, karena terjadi reaksi antara COg)+Ba(OH) 2 (aq) ------------- BaCO 3(s) + H2O(l)