LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK KI-2051 PERCOBAAN 7 & 8 ALDEHID DAN KETON : SIFAT DAN REAKSI KIMIA PROTEIN DAN KARBOHIDRAT : SIFAT DAN REAKSI KIMIA Disusun oleh Nama : Gheady Wheland Faiz Muhammad NIM : 13013065 Kelompok : 3 Shift : Jumat Siang Tanggal Praktikum : 6 Maret 2015 Tanggal Pengumpulan : 13 Maret 2015 Asisten : Dhimaz Galih P. / 10512062 LABORATORIUM KIMIA ORGANIK FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2015
PERCOBAAN 7 & 8 ALDEHID DAN KETON : SIFAT DAN REAKSI KIMIA PROTEIN DAN KARBOHIDRAT : SIFAT DAN REAKSI KIMIA I. Tujuan Percobaan 1. Menentukan jenis senyawa (aldehid atau keton) dari sampel yang diberikan (sampel A, B dan C) dengan uji kualitatif aldehid dan keton. 2. Menentukan gugus samping beberapa protein dan asam amino dengan menggunakan uji millon, ninhidrin, sulfur, asam nitrit, biuret dan xanthoproteat. 3. Menentukan jenis sakarida dan gugus samping (aldose/ketosa) dengan menggunakan uji molisch, benedict, barfoed dan hidrolisis senyawa glukosa. II. Teori Dasar Aldehid dan keton merupakan hidrokarbon yang memiliki gugus fungsi karbonil. Pada aldehid, gugus karbonil terletak di ujung rantai atau terletak pada atom C primer. Sedangkan pada keton, gugus karbonil terikat pada atom C sekunder. Kedua jenis senyawa ini memiliki sifat yang berbeda. Perbedaan sifat inilah yang digunakan untuk identifikasi senyawa aldehid dan keton. Berbagai macam uji yang dilakukan untuk identifikasi aldehid dan keton : a. Uji asam kromat = perubahan warna menunjukkan adanya gugus aldehid b. Uji tollens = munculnya cermin perak menunjukkan adanya aldehid c. Uji iodoform = adanya endapan iod menunjukkan adanya asetaldehid/metil keton d. Uji 2,4,-dinitrofenilhidrazin = Uji ini akan memperlihatkan adanya ikatan rangkap O dan C. Uji positif akan ditandai dengan larutan yang berwarna kuning, jingga atau merah dan terdapat endapan. Senyawa lain yang sering kita jumpai adalah kerbohidrat dan protein. Karbohidrat merupakan polimer yang mengandung sakarida sebagai monomernya. Sakarida sendiri dibagi menjadi monosakarida (maltose, glukosa), oligosakarida (sukrosa), dan polisakarida (selulosa, pati). Sakarida mengandung gugus aldehid (aldose) atau keton (ketosa). Dengan demikian karbohidrat juga menunjukkan sifat aldehid dan keton sehingga kita juga bisa membedakan Antara gula pereduksi (aldose) dengan gula nonpereduksi (ketosa). Macam uji karbohidrat : a. Uji molish : menunjukkan adanya monosakarida Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan alpha-naftol dalam pereaksi molish b. Uji benedict : menunjukkan adanya gula pereduksi. Uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan hijau, merah, orange atau merah bata serta adanya endapan. c. Uji barfoed : menunjukkan adanya monosakarida. Uji positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah orange
d. Uji seliwanoff : menunjukkan adanya gugus keton. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya. Asam amino mengandung dua gugus fungsi berlainan yaitu gugus amin dan gugus karboksil. Asam amino alam mengandung gugus amin yang terikat pada atom karbon α terhadap gugus karboksil. Asam amino yang berpolimerisasi akan membentuk protein dengan melepas molekul air. Asam amino memiliki gugus samping yang bermacammacam. Gugus samping in juga bisa kita deteksi dengan berbagai metode identifikasi. III. Data Pengamatan A. Percobaan 7 Nama Uji Sampel Sebelum Uji Setelah Uji Perubahan yang terjadi Uji Asam Kromat A Terjadi perubahan warna menjadi orange kehijauan B Tidak perubahan warna (warna sama dengan warna reagen) C Terjadi perubahan warna menjadi orange kehijauan
Uji Tollens A Muncul ceriman perak setelah dilakukan pemanasan B Muncul endapan hitam dan larutan menjadi hitam C Muncul ceriman perak setelah dilakukan pemanasan Uji Iodoform A KI yang diteteskan awalnya mengubah warna larutan menjadi ciklat, namun langsung menghilang. B Setelah penambahan KI terjadi perubahan warna menjadi coklat yang tidak hilang.
C Setelah penambahan KI terjadi perubahan warna menjadi coklat yang tidak hilang. Uji 2,4- Dinitrofenilhidrazin A Tidak terjadi perubahan warna dan larutan tetap bening B Tidak terjadi perubahan warna dan larutan tetap bening C Warna tetap namun muncul endapan B. Percobaan 8 Nama Uji Sampel Sebelum Uji Setelah Uji Uji Karbohidrat Perubahan yang terjadi
Uji Molisch Dari kiri ke kanan : Laktosa, glukosa, fruktosa, sukrosa, maltose Warna larutan sebelum ditetesi reagen adalah bening. Dari kiri ke kanan : Laktosa, glukosa, fruktosa, sukrosa, maltose Setelah ditetesi reagen, pada tabung yang berisi fruktosa dan sukrosa muncul cincin ungu, sedangkan larutan lain tidak terjadi perubahan warna Uji Benedict Dari kiri ke kanan : Laktosa, glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa Warna larutan setelah ditetesi reagen adalah biru Dari kiri ke kanan : Laktosa, glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa Setelah ditetesi reagen dan dipanaskan selama 5 menit, larutan laktosa, glukosa dan maltose muncul endapan merah bata. Larutan fruktosa warna berubah menjadi coklat kehitaman dan sukrosa tidak berubah warna Uji Barfoed Dari kiri ke kanan : Laktosa, glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa Kiri-kanan: glukosa, fruktosa, maltosa, laktosa, sukrosa Setelah dipanaskan, endapan kecoklatan terbentuk pada larutan glukosa, fruktosa, maltosa dan laktosa sedangkan pada larutan sukrosa tidak terdapat endapan
Uji Hidrolisis Gula Tes-Tape berwarna hijau kebiruan Tes-tape yang telah dibasahi oleh larutan (dari kiri-kanan): laktosa, maltosa, fruktosa, sukrosa, glukosa Setelah dibasahi dengan larutan karbohidrat yang telah diberikan asam dan dinetralkan kembali, tes-tape tidak menunjukkan perubahan pada larutan laktosa, maltosa, fruktosa. Namun tes-tape menjadi warna kecoklatan pada larutan sukrosa dan glukosa. Uji Protein Uji Millon Kasein Warna menjadi kuning dan muncul endapan Tirosin Warna berubah menjadi merah kekuningan
Kasein Kasein berubah warna menjadi ungu Uji Ninhidrin Tirosin Larutan berubah warna menjadi ungu kehitaman Kasein Larutan tidak berubah warna Uji Sulfur Sistein Larutan berubah warna menjadi coklat kehitaman Reaksi dengan asam nitrit Kasein Warna tetap, muncul sedikit gelembung
Glisin Warna bening sedikit kebiruan. Muncul banyak gelembung Uji Biuret Urea Tidak ada foto Tidak ada foto Muncul endapan biru muda Uji Xanthoproteat Kasein Warna berubah menjadi kuning dan berbentuk padatan IV. Pengolahan Data A. Percobaan 7 Nama Uji Uji Asam Kromat Uji Tollens Jenis Sampel A B C (warna berubah menjadi kuning kehijauan) (muncul cermin perak) Uji Iodoform (larutan berwarna coklat) Uji 2,4-Dinitrofenilhidrazin (warna berubah menjadi coklat kekuningan) (muncul cermin perak) (larutan berwarna coklat) (muncul endapan)
B. Percobaan 8 Uji Karbohidrat : Nama Uji Uji Molisch Uji Benedict (warna merah bata muncul endapan) Uji Barfoed (muncul endapan berwarna coklat) Uji Hidrolisis Gula Sampel Laktosa Glukosa Fruktosa Sukrosa Maltosa (warna merah bata muncul endapan) (muncul endapan berwarna coklat) (warna berubah menjadi coklat) (warna ungu pada batas larutan) (warna hitam muncul endapan) (muncul endapan berwarna coklat) (warna ungu pada batas larutan) (warna berubah menjadi coklat) Uji Protein : Nama Uji Nama Zat Hasil Pengamatan Uji Millon Kasein Uji Ninhidrin Kasein Uji Sulfur Kasein Tirosin warna berubah menjadi orange kemerahan Glisin (larutan menjadi hitam pekat) (warna merah bata dan endapan) (muncul endapan berwarna coklat) Sistein (warna larutan berubah menjadi coklat kehitaman dan muncul endapan)
Reaksi dengan asam nitrit Kasein Glisin (Warna bening sedikit kebiruan. Muncul banyak gelembung) Uji Biuret Urea Muncul endapan biru muda Uji Xanthoproteat Kasein (muncul padatan kuning) V. Pembahasan A. Percobaan 7 1. Uji Asam Kromat Pada uji ini, asam kromat membentuk kesetimbangan dalam asam berdasarkan reaksi berikut : Berdasarkan reaksi di atas, terbentuk senyawa kromium(vi)oksida yang bersifat sebagai oksidator kuat. Senyawa yang dapat bereaksi positif dengan reagen ini adalah senyawa yang masih dapat teroksidasi dengan oksidator ini. Aldehida dan alkohol dapat teroksidasi lebih lanjut membentuk asam karboksilat sehingga kedua senyawa tersebut akan memberikan hasil uji positif. Keton tidak dapat dioksidasi lebih lanjut menggunakan oksidator ini. Pada hasil percobaan, didapatkan sampel A dan C mengalami perubahan warna menjadi kuning kehijauan. Hal ini menandakan senyawa A dan C bisa teroksidasi oleh reagen asam kromat. Sehingga dapat kita simpulkan bahwa senyawa A dan C merupakan aldehid dan sampel B merupakan keton. 2. Uji Tollens Dari hasil percobaan didapat bahwa sampel A dan C menghasilkan cermin perak setelah ditambah reagen tollen dan dipanaskan. Hal ini berarti sampel A dan C merupakan sample yang mengandung senyawa aldehid. Mekanisme raksi : Jika ada aldehid dalam sampel, maka reagen tollen akan mengoksidasi senyawa aldehid tersebut menjadi senyawa karboksilat. Selain itu reagen tollen yang bereaksi akan menjadi Ag(s) dalam bentuk cermin perak yang menempel pada dinding tabung reaksi. 3. Uji Iodoform Pada uji iodoform, ketiga sampel ditetesi dengan larutan KI disertai penambahan NaOH. Reaksi total yang terjadi adalah :
Dari hasil percobaan, tidak didapatkan endapan kuning, namun kita mendapatkan larutan berwarna kuning pada fase larutan bawah yaitu pada sampel B dan C. Hal ini dapat terjadi kemungkinan karena kurangnya penambahan NaOH sehingga reaksi tidak berjalan sempurna sehingga tidak didapatkan endapan CHI3. Namun larutan bewarna kuning tersebut sudah dapat menunjukkan bahwa sampel B dan C merupakan senyawa metil karbonil. Agar lebih jelas mengenai mekanisme reaksinya, berikut ini merupakan contoh dari mekanisme pembentukan iodoform pada aseton : 4. Uji 2,4-Dinitrofenilhidrazin Pada uji keempat ini, semua sampel ditetesi dengan reagen yang bewarna kuning. Kemudia diperoleh hasil bahwa hanya tabung C yang menghasilkan endapan. Hal ini menunjukkan bahwa tabung C mengandung senyawa keton. Jadi dapat disimpulkan bahwa senyawa C merupakan senyawa keton. Namun hasil ini bertentangan dengan hasil pada uji sebelumnya (uji asam kromat dan uji tollens) yang menunjukkan bahwa senyawa C merupakan senyawa keton. Hal ini bisa disebabkan karena senyawa C memang berupa campuran antara aldehid dan keton,.
Pembentukan endapan dapat ditunjukkan dalam mekanisme reaksi di bawah ini : B. Percobaan 8 Uji Karbohidrat : 1. Uji Molisch Dari kelima senyawa yang diuji, hanya ada dua yang memberikan hasil positif terhadap uji molisch yaitu tabung reaksi yang berisi fruktosa dan sukrosa. Secara teoritis, Uji Molisch adalah uji umum untuk karbohidrat. Uji ini efektif untuk senyawa senyawa yang dapat didehidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa furfural atau senyawa furfural yang tersubstitusi, seperti Hidroksimetil furfural. Contoh persamaan reaksi yang terjadi saat uji molisch :
Jadi seharusnya semua sampel akan bereaksi dan menghasilkan cincin ungu dalam larutan pada tabung reaksi. Perbedaan hasil secara teoritis dengna hasil percobaan yang terjadi pada tabung reaksi yang berisi laktosa, glukosa, dan maltose bisa disebabkan oleh kurangnya penambahan H2SO4 pada larutan sehingga sakarida yang ada tidak terdehidrasi secara sempurna sehingga tidak dapat membentuk senyawa berwarna ungu. 2. Uji Benedict Sampel yang awalnya bening setelah ditambah reagen benedict akan bewarna biru. Kemudian setelah dilakukan pemanasan selama 5 menit, muncul perubahan pada sampel laktosa, glukosa, dan maltose. Ketiga jenis sakarida ini termasuk jenis aldose (sakarida yang memiliki gugus aldehid). Karena ketiganya memiliki gugus aldehid, maka gugus tersebut dapat bereaksi dengan reagen benedict dan menghasilakn endapan merah bata yang menandakan uji tersebut positif. Kemudian, mengapa sukrosa tidak bereaksi padahal sukrosa terdisi dari molekul fruktosa dan glukosa, dimana glukosa termasuk dalam kelompok aldose? Hal ini disebabkan karena sukrosa merupakan gabungan dari dua molekul sakarida, dimana gugus aldehid dan keton digunakan untuk saling berikatan (disertai pelepasan H2O waktu pembentukannya). Hal ini mengakibatkan ikatan ini tidak bisa dioksidasi oleh pengoksidasi seperti benedict. Reaksi yang terjadi : 3. Uji Barfoed Pada uji ini diperoleh endapan berwarna coklat pada larutan glukosa, fruktosa, maltose dan laktosa. Sedangkan pada larutan sukrosa tidak muncul endapan. Secara teoritis, uji barfoed digunakan untuk mengidentifikasi senyawa monosakarida dengan uji positif berupa munculnya endapan merah bata dengan cepat monosakarida dan diikuti oleh disakarida. Dari semua sampel tersebut, hanya sukrosa yang merupakan tidak membentuk endapan coklat. Sehingga dapat kita simpulkan bahwa hasil percobaan yang dilakukan tidak sesuai dengan hasil teoritis karena kita tahu bahwa laktosa dan maltose juga merupakan disakarida. Perbedaan hasil ini bisa diakibatkan oleh perbedaan jumlah reagen barfoed yang ditambahkan pada sampel sehingga mempengaruhi kecepatan reaksi dan hasil reaksi. 4. Uji Hidrolisis Gula Pada tes hidrolisis gula, didapatkan warna coklat pada larutan sukrosa dan glukosa. Sementara untuk larutan laktosa, maltose dan fruktosa tetap berwarna hijau kebiruan. Hal ini sesuai dengan teori bahwa uji ini merupakan uji kualitatif untuk menentukan keberadaan glukosa. Pada sampel glukosa 10%
jelas bahwa larutan tersebut pasti menghasilkan uji positif. Dan pada larutan sukrosa, warna coklat yang muncul tidak terlalu tua dibandingkan glukosa. Hal ini karena sukrosa merupakan disakarida yang mengandung glukosa dan fruktosa. Sehingga hanya setengah bagian sukrosa saja yang bereaksi positif dengan tes-tape. Uji Protein : 1. Uji Millon Pada uji millon, didapatkan bahwa larutan kasein tidak bereaksi dengan reagen sedangkan larutan tirosin bereaksi dengan menunjukkan perubahan larutan menjadi warna merah bata. Secara teori, uji millon akan menunjukkan hasil positif pada asam amino yang memiliki gugus hidroksi fenolik. Hidroksi fenolik ini akan bereaksi dengan asam nitrit sehingga membentuk nitrofenol dan dengan merkuri akan menghasilkan endapan merah bata. Sedangkan yang kita dapat pada larutan tirosi hanyalah larutan merah bata. Hal ini bisa disebabkan larena pemberian jumlah reagen yang kurang sehingga hanya sedikit tirosin yang bereaksi sehingga nitrofenol masih terlarut pada larutan. 2. Uji Ninhidrin Gugus amino bebas dapat dideteksi dengan senyawa ninhidrin dengan hasil warna ungu yang menunjukkan uji berlangsung positif. Didapatkan setelah uji dilakukan bahwa larutan kasein berubah warna menjadi biru dan larutan glisin menjadi ungu kehitaman yang sangat pekat. Hal ini menunjukkan bahwa larutan glisin memiliki asam amino bebas karena uji berlangsung positif dan kasein berwarna biru hanya mengandung sedikit sekali asam amino bebas. Mekanisme reaksi yang terjadi :
Kasein bereaksi negative terhadap uji ini karena kasein merupakan kompleks protein yang berarti merupakan polimer dari asam amino. Saat asam-asam amino terpolimerisasi, maka asam amino tersebut akan saling berikatan melalui ikatan peptide dengan melepas air (reaksi kondensasi). Karena semua gugus peptidanya sudah saling berikatan, maka saat direaksikan dengan reagen ninhidrin kasein tidak dapat bereaksi. 3. Uji Sulfur Pada uji sulphur, didapatkan tabung reaksi berisi larutan sistein berubah warna menjadi coklat kehitaman sedangkan larutan kasein tidak berubah (tetap bening). Hal ini menunjukkan bahwa sistein bereaksi positif terhadap uji sulphur sedangkan kasein negative. Reagen yang digunakan merupakan campuran NaOH dan Pb-asetat. NaOH akan bereaksi dengan protein dan akan mendenaturasi protein yang mengakibatkan ikatan pada atom S terputus. Kemudian atom S yang terputus tadi akan bereaksi dengan Pb-asetat menghasilakn PbS yang akan menimbulkan endapan hitam pada larutan. Inilah yang terjadi pada larutan sistein yang kita uji. Warna larutan yang hitam dan muncul endapan hitam berasal dari endapan PbS. 4. Reaksi dengan asam nitrit Reaksi glisin dengan HCl 10% dan NaNO2 5% akan menghasilkan gas nitrogen (N2) dan rantai asam karboksilat. Gas nitrogen ini dapat diamati dari hasil reaksi yang muncul selama pengamatan dan juga larutan berubah warna menjadi biru muda. Warna biru muda ini terjadi karena asam amino bereaksi dengan asam klorida membentuk senyawa lain. Sedangkan HCl murni yang direaksikan dengan NaNO2 5% hanya membuat sedikit gelembung dan berwarna tetap (bening). Sedangkan kasein yang ditambahkan NaNO2 5% akan menghasilkan endapan putih yang mengindikasikan tidak ada reaksi pada kasein. Jadi dapat kita simpulkan glisin memiliki gugus amina bebas. 5. Uji Biuret Uji biuret digunakan untuk menguji adanya ikatan peptida dan protein. Sehingga dari hasil pengamatan terhadap urea yang direaksikan dengan NaOH dan CuSO4 menghasilkan endapan biru muda, awalnya berwarna putih (serbuk). Sedangkan urea yang dipanaskan terlebih dahulu yang selanjutnya direaksikan sama seperti tanpa dipanaskan. Tidak akan bereaksi apa-apa, karena ikatan yang amina yang ada pada urea lepas selama pemanasan menjadi gas nitrogen yang ditunjukkan perubahan kertas lakmus yang berwarna biru. Selanjutnya kasein juga diujikan untuk menentukan apakah merupakan sebuah protein, yaitu dengan penambahan air suling dan CuSO4 menghasilkan produk yang sama dengan urea diatas tetapi hanya saja endapannya berwarna biru muda. Warna ini disebabkan oleh Cu 2+ beraksi dengan 4 asam amino sehingga membentuk kompleks warna. Pada referensi warna yang ditunjukkan seharusnya berwarna ungu tapi tidak pada percobaan kali ini, kemungkinan disebabkan karena kurangnya tetesan tembaga sulfat yang diberikan, sehingga tidak memaksimalkan pembentukan komplek ungu pada larutan. Pada akhirnya larutan hanya berwarna biru muda.
6. Uji Xanthoproteat Pada uji xanthoproteat, secara teoritis akan mennunjukkan hasil positif terhadap asam amino yang mengandung gugus fenil (cincin benzene). Pada hasil percobaan, ternyata hasil yang didapat sesuai dengan teori. Kasein yang direaksikan dengan asam nitrat pekat dan NaOH 10% menghasilkan endapan berwarna kuning yang menunjukkan bahwa kasein mengandung gugus fenil pada struktur proteinnya. VI. Kesimpulan 1. Jenis senyawa pada sampel : A : Aldehid (bukan asetaldehid) B : keton C : aldehid (etanal) 2. Kandungan gugus samping pada Kasein : gugus fenil (cincin benzene) Tirosin : gugus hidroksi fenolik dan gugus peptida Sistein : gugus sulphur Urea : gugus amina Glisin : mengandung gugus amina bebas 3. Jenis sakarida Laktosa Glukosa Fruktosa Sukrosa Maltosa : monosakarida, aldose (tidak sesuai dengan teori) : monosakarida, aldosa : monosakarida, ketosa : disakarida : monosakarida, aldose (tidak sesuai dengna teori) VII. Daftar Pusataka http://www.jejaringkimia.web.id/2010/03/karbohidrat.html diakses tanggal 11 Maret 2015 pukul 01.58 http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0606811/disakarida.html diakses tanggal 13 Maret 2015 pukul 03.32 http://habibana.staff.ub.ac.id/2014/06/30/pengertian-karbohidrat-klasifikasikarbohidrat-dan-metabolisme-karbohidrat/ diakses tanggal 13 maret 2015 pukul 04.20