Makalah Kimia Gugus Fungsi Senyawa Organik SMAN 13 Makassar

 

     Makalah Kimia

 

Gugus Fungsi Senyawa Organik

Oleh

Kelompok 1

XII IPA 4

 

A.Tenri Ayu Wulandari

Adinda Tri Oktanti

Ahmad Riziq Aqsha

Andi Ifdal Nur Rahman

Angeline

Annisa Nur Fadillah

Annisa Ramadhani

Aulia Putri Awalya

Citra Anugrah

 

SMAN 13 Makassar

2020/2021

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang Gugus Fungsi Senyawa Organik

Sejarah tentang kimia organik diawali sejak pertengahan abad 17. pada waktu itu, tidak dapat dijelaskan perbedaan antara senyawa yang diperoleh dari organisme hidup (hewan dan tumbuhan) dengan senyawa yang diperoleh dari bahan-bahan mineral. Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan dan hewan sangat sulit diisolasi. Ketika dapat dimurnikan, senyawa-senyawa yang diperoleh tersebut sangat mudah terdekomposisi dari pada senyawa yang diperoleh dari bahanbahan mineral.

Banyak ahli kimia pada masa itu hanya menjelaskan perbedaan senyawa organik dan senyawa anorganik dalam hal bahwa senyawa organik harus mempunyai energi vital (vital force) sebagai hasil dari keaslian mereka dalam tubuh makhluk hidup. Salah satu akibat dari energi vital ini adalah para ahli kimia percaya bahwa senyawa organik tidak dapat dibuat maupun dimanipulasi di laboratorium sebagaimana yang dapat dilakukan terhadap senyawa anorganik. Teori vitalitas ini kemudian mengalami perubahan ketika Michael Chevreul (1816) menemukan sabun sebagai hasil reaksi antara basa dengan lemak hewani. Lemak hewani dapat dipisahkan dalam beberapa senyawa organik murni yang disebut dengan asam lemak. Untuk pertama kalinya satu senyawa organik (lemak) diubah menjadi senyawa lain (asam lemak dan gliserin) tanpa intervensi dari energi vital.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang medasari penulisan makalah ini antara lain :

1. Apa pengertian gugus fungsi?

2. Apa saja gugus fungsi yang termasuk dalam senyawa organik?

3. Reaksi apa sajakah yang dapat terjadi pada senyawa organik?

4. Apa saja produk-produk  petanian yang diolah dengan proses organik?

1.3.  Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah diatas, makalah ini bertujuan :

1. Mahasiswa mampu memahami pengertian gugus fungsi organik.

2. Mahasiswa mampu menyebutkan gugus fungsi organik, struktur kimia, dan

    contohnya.

3. Mahasiwa mampu menjelaskan reaksi yang dapat terjadi pada senyawa organik.

4. Mahasiswa mengetahui produk-produk pertanian organik yang telah beredar di

    pasaran serta menyebtkan keunggulannya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.  Gugus Fungsi

Kimia organik adalah studi ilmiah mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi, dan sintesis senyawa organik. Senyawa organik dibangun oleh karbon dan hidrogen, dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosfor, dan belerang. Sedangkan yang dimaksud dengan gugus fungsional adalah konfigurasi spesifik atom-atom yang umumnya berikatan dengan kerangka karbon molekul organik dan umumya terlibat dalam reaksi kimiawi.  Persenyawaan dengan gugus fungsional yang sama akan mempunyai sifat kimia yang sama.

Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menjumpai senyawa, baik senyawa organik maupun anorganik. Senyawa organik sangat banyak jenisnya, sehingga perlu adanya penggolongan senyawa organik. Penggolongan senyawa organik didasarkan pada jenis gugus fungsi yang dimiliki oleh suatu senyawa. Gugus fungsi akan menentukan kereaktifan kimia dalam molekul. Senyawa dengan gugus fungsi yang sama cenderung mengalami reaksi kimia yang sama.

1.  Alkana dan Alkil

Alkana termasuk senyawa alifatik jenuh karena tidak memiliki ikatan rangkap. Rumus alkana : CnH2n + 2.  Rumus alkil : CnH2n + 1

Sumber senyawa alkana : minyak bumi, batubara, gas alam. Sifat fisik alkana yaitu non polar ketika terjadi tarik-menarik antar molekul lemah, tidak larut dalam air, larut dalam senyawa organik (non polar) dan sedikit polar. Pada suhu kamar dan tekanan 1 atm :

Adapun bau khas alkana ditentukan oleh pajang rantai alkana, yaitu :

C1 – C4 = gas (tidak berbau)

C5 – C17 = cair (berbau bensin)

C18 – dst = padat (tidak berbau)

Perlu diketahui bahwa titik didih senyawa rantai lurus > titik didih senyawa rantai bercabang. Begitupun dengan massa atom relatifnya : Mr >> → titik didih >>.

Sedangkan sifat kimia alkana dan alkilnya antara lain :

- Kurang reaktif dibanding senyawa organik yang memiliki gugus fungsi.

- Tidak bereaksi dengan asam (stabil)

- Dapat bereaksi dengan halogen. Contoh : CH4 : metana, CH3 : metil, C2H6 : etana, dan C2H5 : etil.

2. Alkena ( CnH2n )

Alkena adalah termasuk senyawa alifatik jenuh karena memiliki ikatan rangkap. Ikatan rangkao yang dimiliki alkena yaeitu rangkap 2. Gugus fungsi alkena dapat digambarkan sebagai – C = C –.

 Tatanama alkena :

a.       Nama alkena yang mengandung satu ikatan rangkap mempunyai nama dari alkana yang sesuai dengan mengganti ankhiran –ana menjadi –ena

b.      Bila terdapat dua atau lebih ikatan rangkap namanya menjadi alkadiena, alkatriena dan sebagainya.

c.       Tempat ikatan rangkap dinyatakan dengan nomor atom karbon yang mendahului sesuai dengan alkana.

Contoh alkena :

CH2 =CH – CH2 – CH3 : 1-butena

3. Alkuna ( CnH2n )

Alkena termasuk ke dalam senyawa alifatik tak jenuh karena memiliki ikatan rangkap. Ikatan rangkap yang dimiliki alkuna yaitu ikatan rangkap 3. Gugus fungsi alkuna daat digambarkan sebagai : – C ≡ C –.

Tatanama

a. Sama dengan tatanama pada alkena, akhiran –ena digati –una.

b. Aturan selanjutnya sama dengan aturan pada alkuna, yag perlu diingat bahwa pada alkuna memiliki ikatan rangkap 3.

Contoh :

CH3 – CH2 – C ≡ C – CH3 : 2 pentuna

4. Alkohol ( CnH2n + 1 OH )

a. Sifat Alkohol

Sifat fisis pada alkohol mempunyai titik cair dan titik didih yang relatif tinggi. Pada suhu kamar, alkohol suku rendah berbentuk cairan yang bersifat cair, suku sedang berupa cairan kental, sedangkan suku tinggi berbentuk padatan. Sifat kimia pada gugus OH merupakan gugus yang cukup reaktif sehingga alkohol mudah terlibat dalam berbagai jenis reaksi. Reaksi dengan logam aktif misalnya logam natrium dan kalium membentuk alkoksida dan gas hidrogen. Alkohol sederhana mudah terbakar membentuk gas karbondioksida dan uap air. Jika alkohol dipanaskan bersama asam sulfat pekat akan mengalami dehidrasi (melepas molekul air) membentuk eter atau alkena.                                

Alkohol primer bisa dioksidasi baik menjadi aldehid maupun asam karboksilat tergantung pada kondisi-kondisi reaksi. Oksidasi parsial alkohol akan menghasilkan aldehid jika digunakan alkohol yang berlebihan, dan aldehid bisa dipisahkan melalui distilasi sesaat setelah terbentuk. Oksidasi alkohol sempurna akan menjadi asam karboksilat. Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton. Jika dilihat kembali tahap kedua reaksi alkohol primer, akan terlihat bahwa ada sebuah atom oksigen yang disisipkan antara atom karbon dan atom hidrogen dalam gugus aldehid untuk menghasilkan asam karboksilat. Untuk alkohol sekunder, tidak ada atom hidrogen semacam ini, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat. Jika diperhatikan dengan apa yang terjadi dengan alkohol primer dan sekunder, akan terlihat bahwa agen pengoksidasi melepaskan hidrogen dari gugus -OH, dan sebuah atom hidrogen dari atom karbon terikat pada gugus -OH. Alkohol tersier tidak memiliki sebuah atom hidrogen yang terikat pada atom karbon tersebut. Reaksi antara alkohol dengan logam natrium menghasilkan gas hidrogen. Reaksi ini dapat digunakan untuk menentukan senyawa dengan rumus umum CnH2n+2O termasuk alkohol atau eter.

Berdasarkan letak ikatan –OH pada atom C, alkohol dibedakan menjadi :

- Alkohol primer : gugus –OH terikat pada atom C primer

- Alkohol sekunder : gugus –OH terikat pada atom C sekunder

- Alkohol tersier : gugus –OH terikat pada atom C tersier

b.  Tatanama

Alkohol dapat dipandang sebagai turunan alkana, dimana satu atom H dari alkana diganti dengan gugus hidroksil ( OH ). Sehingga nama alkohol diambil dari alkana dimana akhiran –a diganti dengan akhiran –ol, sedangkan letak gugus OH terikat dinyatakan dengan angka. Atau diambil nama radikal alkil + alkohol.

Contoh :

CH3 – CH2 – CH2 – OH : 1 propanol = propil alkohol

c. Sifat-sifat fisik alkohol

1)      Cairan encer, mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan.

2)      Alkohol mempunyai titik didih tinggi dibanding alkana yang jumlah atom C sama, karena antar molekul alkohol membentuk ikatan hidrogen.

d. Kegunaan Alkohol

1)      Etanol didapatkan pada minuman keras, dalam jumlah kecil menyebabkan pembuluh darah dan tekanan darah menurun. Dalam jumlah besar menyebabkan keracunan, merusak hati dan menyebabkan kematian.

2)      Etanol digunakan sebagai pelarut yang baik.

3)      Gasohol adalah campuran etanol dengan gasolin dipakai untuk bahan bakar.

4)      Spiritus adalah campuran metanol + etanol + zat warna metilen blue.

5)      Etanol 70% dipakai untuk desinfektan.

6)      Metanol dikenal sebagai alkohol kayu, merupakan racun dapat menyebabkan kebutaan, kehilangan kontrol dan menimbulkan kematian.

7)      Metanol juga sebagai pelarut dan sebagai bahan dasar pembuatan formaldehid.

5. Eter ( R – O – R’)

a. Tatanama

Nama eter, mula-mula disebutkan dulu nama alkil pertama kemudian alkil kedua diikuti kata eter. Alkil pertama adalah huruf awalnya terletak lebih depan dalam urutan abjad. Eter dapat dipandang sebagai turunan alkana dimana sebuah atom H-nya diganti dengan gugus alkoksi : CnH2n+1 O. Sehingga nama eter mula-mula disebutkan dulu nama alkoksi, alkil yang lain disebutkan senama alkana yang bersangkutan.

Contoh :

CH3 – O – CH3 : dimetil eter = metoksi metana

CH3 – CH2 – O – CH3 : etil metil eter = metoksi etana

CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 : dietil eter = etoksi etana

b.    Perbedaan antara alkohol dan alkoksi alkana / eter

ALKOHOL

- dapat bereaksi dengan logam alkali

- dapat dioksidasi menjadi aldehid/keton

- dapat bereaksi dengan PCl5 atau PCl3 membebaskan HCl

- titik didih relatif tinggi karena adanya ikatan hidrogen

ALKOKSI ALKANA / ETER

- tidak dapat bereaksi dengan logam alkali

- tidak dapat dioksidasi

- dapat bereaksi dengan PCl5 jika dipanaskan tapi tidak membebaskan HCl

- titik didih relatif rendah

c.       Kegunaan eter

Dalam kehidupan sehari-hari, eter sering digunakan sebagai pelarut zat-zat organik dan dalam dunia medis berfungsi untuk obat bius.

6. Alkanal (–C=OH)

a. Tatanama

Nama alkanal (aldehid) berasal dari nama alkana yang bersangkutan dengan mengganti akhiran –ana dengan –al.

Contoh :

( pentanal (IUPAC) = valeraldehida (Trivial) )

( butanal (IUPAC) = butiraldehida (Trivial) )

Isomer pada alkanol bisa disebabkan perbedaan posisi gugus fungsi (isomer posisi) dan pada rantai karbonnya.

b. Kegunaan

a.    Larutan 40% formaldehid disebut formalin digunakan untuk pengawet preparat anatomi. Formaldehid bersifat mengubah protein menjadi zat yang kenyal dan padat.

b.    Formaldehid dengan fenol berpolimerisasi membentuk plastik.

c.    Formaldehid untuk pembuatan lem kayu.

d.   Asetaldehid adalah bahan baku DDT

7. Alkanon (–C=O)

a. Tatanama

Nama alkanon (keton) berasal dari alkana yang bersangkutan dengan mengganti akhiran –ana dengan akhiran –anon.

Contoh :

( 4-metil, 2-pentanon )

Isomer pada alkanon terjadi karena perbedaan posisi gugus karbonil dan rantai karbonnya, juga dijumpai isomer fungsional dengan aldehida.

b. Kegunaan

1)      Bahan yang penting bagi berbagai sintesis

2)      Bahan pembuatan kosmetik (cat kuku, parfum, dsb)

3)      Bahan dasar pembuatan kloroform, iodoform

c. Perbedaan aldehida dan keton

ALDEHIDA

a.    Bereaksi dengan reagen Fehling menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.

b.    Bereaksi dengan reagen Tollens menghasilkan cermin perak, Ag.

c.    Bereaksi dengan reagen Benedict menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.

d.   Dioksidasi menjadi asam karboksilat.

KETON

a.    Tidak bereaksi dengan reagen Fehling.

b.    Tidak bereaksi dengan reagen Tollens.

c.    Tidak bereaksi dengan reagen Benedict.

d.   Sukar dioksidasi.

8. Asam Alkanoat / Karboksilat (–COOH)

a. Tatanama

1)             Asam karboksilat alifatik diberi nama mengikuti nama alkana dengan jumlah atom C yang sama dengan mengganti akhiran –ana menjadi –anoat.

2)             Atom C pada gugus –COOH selalu diberi nomor satu.

3)             Nama trivial (biasa) asam karboksilat seringkali diturunkan dari nama seumbernya. Untuk menyebutkan letak substitusinya atom-atom karbon diberi tanda α, β, γ, dan seterusnya.

4)             Atom C alfa adalah atom C yang terletak langsung dibelakang gugus –COOH.

b.    Sifat-sifat

Berupa zat cair tidak berwarna, berbau merangsang dan jika terkena kulit akan melepuh.

Karena mengandung gugus aldehid, asam format dapat bereaksi dengan reagen Tollens maupun Fehling

Mudah dioksidasi membentuk gas CO2 dan H2O.

9. Ester (–COO–R)

Ester adalah hsil reaksi asam karboksilat dan alkohol. Reaksi pembentukan ester disebut esterifikasi.

a.    Tatanama

Nama ester diawali dengan nama alkil dari alkohol diikuti nama asam asalnya (alkil alkanoat).

Contoh :

: Etil etanoat (IUPAC) = Etil asetat (Trivial)

: Metil propanoat (IUPAC) = Metil propionat (Trivial)

: Etil butanoat (IUPAC) = Etil butirat (Trivial)

b. Sifat Ester

1) Banyak ester dari alkohol suku rendah dengan asam karboksilat suku rendahnya berbau jharum / buah sehingga digunakan sebagai essence dan parfum.

2) Lebih mudah menguap dibandingkan alkohol dan asamnya, sedikit larut dalam air.

3) Ester bereaksi dengan air (hidrolisis).

+ R – OH → + H2O

Hidrolisis ester kebalikan dari esterifikasi.

10. Haloalkana ( R – X )

Halogen alkana adalah turunan alkana yang sama atom H-nya diganti gugus halogen (Cl, Br, I).

a. Tatanama

1)         Gugus halogen disebut terlebih dahulu sebelum gugus (cabang) yang lain.

2)         Sedangkan aturan yang lain sama dengan alkana.

b. Kegunaan

1)         Kloroform (CHCl3) : sebagai obat bius lokal tetapi sangat beracun

2)         Tetra klor metana (CCl) :

3)         Sebagai pelarut

4)         Pembersih minyak dan lemak

5)         Bahan pemadam kebakaran

6)         Monoklor etana (CH3CH2Cl) : obat bius local

 

2.2.     Reaksi-reaksi Senyawa Organik

Sifat dan Kegunaan Senyawa Organik

 

Berdasarkan panjang rantaaia dan gugus fungi yang dimiliki masing-masing senyawa kaarbon, banyak reaksi yangdapat terjadi pada atom karbon. Reaksi-reaksi yang terjadi pada atom karbon antara lain yaitu :

1. Reaksi Substitusi : Penggantian gugus atau atom yang terikat pada atom karbon.

Reaksi pertukaran gugus fungsi terjadi saat atom atau gugus atom dari suatu senyawa karbon digantikan oleh atom atau gugus atom lain dari senyawa yang lain. Misalnya reaksi alkana dengan Cl2 dengan adanya radiasi ultraviolet menghasilkan alkil klorida. Satu atom Cl dari Cl2 menggantikan posisi H pada alkana, dan dua produk baru terbentuk.

2.3.  Produk-produk Pertanian Organik

Pertanian organik adalah teknik budidaya pertanian yang mengandalkan bahan-bahan alami tanpa menggunakan bahan-bahan kimia buatan pabrik. Tujuan utama pertanian organik adalah menyediakan produk-produk pertanian, terutama bahan pangan yang aman bagi kesehatan produsen dan konsumennya serta tidak merusak lingkungan. Berikut ini merupakan contoh-contoh produk pertanian organik :

1.    Pupuk Organik

Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk

kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan

sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan

pertanian, dan limbah kota. Kompos merupakan produk pembusukan dari

limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset, dan

cacing tanah. Pupuk hijau merupakan keseluruhan tanaman hijau maupun

hanya bagian dari tanaman seperti sisa batang dan tunggul akar setelah

bagian atas tanaman yang hijau digunakan sebagai pakan ternak. Sebagai

contoh pupuk hijau ini adalah sisa–sisa tanaman, kacang-kacangan, dan

tanaman paku air Azolla. Pupuk kandang merupakan kotoran ternak.

Limbah ternak merupakan limbah dari rumah potong berupa tulang-tulang,darah, dan sebagainya. Limbah industri yang menggunakan bahan

pertanian merupakan limbah berasal dari limbah pabrik gula, limbah

pengolahan kelapa sawit, penggilingan padi, limbah bumbu masak, dan

sebagainya. Limbah kota yang dapat menjadi kompos berupa sampah kota

yang berasal dari tanaman, setelah dipisah dari bahan-bahan yang tidak

dapat dirombak misalnya plastik, kertas, botol, dan kertas.

2.      Sayuran Organik

Tanaman organik dapat dihasilkan melalui penanaman tanpa bahan kimia tetapi dengan menggunakan bahan organik yang ada di lingkungan sekitar. Penggunaan bahan organic diantaranya pemupukan dengan menggunakan kompos, pupuk kandang, guano dan pupuk hijau yang berasal dari tanaman orok-orok, kacangkacangan, turi serta gamal. Pada umumnya semua tanaman dapat dapat diusahakan secara organik. Hanya saja ada tanaman yang peka terhadap hama dan penyakit sehingga perlu pemeliharaan yang intensif. Dalam skala agribisbisnis, pemilihan jenis tanaman harus mempertimbangkan permintaan pasar atau jenis yang dilakukan di pasar. Jenis sayuran yang laku di pasaran misalnya bawang merah, wortel, selada, cabai dan tomat. Keunggulan tanaman atau sayuran organic dibandingkan dengan non organic adalah produk yang dihasilkan rasanya lebih manis dan harganya relative lebih mahal. Sayuran yang telah diproduksi secara organik antara lain :

 

a.       Horenso

Horenso (Spinacia oleraceae L.) atau yang lebih dikenal dengan sebutan

bayam jepang termasuk dalam famili Chenopodiaceae. Spesies ini kemungkinan berasal dari Iran Utara, Afganistan dan Turkmenistanmerupakan sayuran penting di daerah temperate. Di Asia, horenso lebih sering dikonsumsi setelah dimasak sebentar, sedangkan di Eropa horenso sebagian besar dikonsumsi dalam bentuk makanan beku. Di Indonesia, sentra penanaman horenso terbatas pada daerah dataran tinggi di Pulau Jawa dan dijual atau diekspor pada pembeli yang biasanya berasal dari Jepang, Korea dan Taiwan.

b.      Tomat

Tomat (Lycopersicum esculentum Mill) termasuk tanaman setahun (annual) yang berarti umur tanaman ini hanya untuk satu kali periode panen. Tanaman ini berbentuk perdu atau semak dengan panjang bisa mencapai 2 meter. Tomat memiliki batang berwarna hijau yang cukup kuat, biasanya berbentuk persegi empat sampai bulat. Pada permukaan batangnya ditumbuhi banyak rambut halus terutama di bagian yang berwarna hijau.

c.       Sawi

Tanaman sawi yang dimasak sebagai pelengkap makanan pokok memiliki banyak manfaat yang diantaranya untuk menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk, penyembuh penyakit kepala, bahan pembersih darah, memperbaiki fungsi ginjal, serta memperbaiki dan memperlancar pencernaan. Sedangkan kandungan yang terdapat pada sawi adalah protein, lemak, karbohidrat, Ca, P, Fe, Vitamin A, Vitamin B, dan Vitamin C.

3.      Biopestisida

Tingkat ketergantungan pertanian Indonesia terhadap pestisida kimia akan membawa dampak negatif pada upaya ekspansi komoditas pertanian ke pasar bebas, yang seringkali menghendaki produk bermutu dengan tingkat penggunaan pestisida yang rendah. Dengan demikian secara berangsur-angsur harus segera diupayakan pengurangan penggunaan pestisida kimia buatan pabrik dan mulai beralih kepada jenis-jenis pestisida hayati yang aman bagi lingkungan.Biopestisida merupakan pestisida yang bersumber pada bahan-bahan alami seperti tumbuhan, hewan, dan mikroba; pada umumnya mudah terurai dan spesifik sehingga lebih aman dan tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.

4.      Biofungisida

Salah satu jenis biopestisida adalah biofungisida, yaitu: ”fungisida antijamur patogen yang menyerang berbagai penyakit tanaman yang mampu mengendalikan serangan penyakit tanaman akibat jamur patogen”. Kebijakan global pembatasan penggunaan bahan aktif kimiawi pada proses produksi pertanian pada gilirannya akan sangat membebani pertanian Indonesia yang tingkat ketergantungan petaninya pada pestisida kimiawi masih tinggi. Ketergantungan tersebut akan melemahkan daya saing produk pertanian Indonesia di pasar bebas.

BAB III

KESIMPULAN

Dari pembahasan makalah mengenai kimia organik diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1.            Gugus fungsi yang terasuk ke dalam golongan senyawa alifatik antara lain alkana, alkena dan, alkuna.

2.            Senyawa turunan alkana antara lain yaitu alkohol, eter, aldehid, keton, ester, asam karboksilat, dan alkil halida.

3.            Reaksi-reaksi yang terjadi pada senyawa organik antara lain reaksi substitusi, reaksi adisi, dan reaksi eliminasi.

4.            Produk-produk pertanian organik dapat berupa pupukm organik, sayuran organik, biopestisida, dan biofungisida.

5.            Sayuran yang telah dibudidayakan secara organik seperti bayam jepang, sawi dan tomat memiliki manfaat yang jauh lebih baik bagi tubuh.