PERHATIAN: UJIAN INI DIIZINKAN UNTUK MEMBUKA BUKU, BROWSING INTERNET, ANDA DILARANG MENCONTEK JAWABAN TEMAN ATAU COPY PASTE ARTIKEL TERKAIT DI INTERNET. ANDA HARUS MENGKONSTRUKSI JAWABAN SENDIRI SESUAI DENGAN KEMAMPUAN PENALARAN MASING-MASING. Semua jawaban diposting di blog anda masing-masing, lengkapi profil anda dengan foto agar mudah dikenali.

1.    Asam karboksilat dapat ditransformasi menjadi beberapa turunan. Buatlah skema reaksi perubahan dari suatu ester menjadi amida selanjutnya target akhirnya adalah benzoil khlorida.

Jawab :   Amida merupakan turunan dari asam karboksilat. Untuk menghasilkan amida dari suatu ester, kita dapat  mereaksikan suatu ester tersebut dengan ammonia. Disini saya mengambil contoh metil benzoate untuk direaksikan dengan ammonia.

Reaksinya yang terjadi seperti di bawah ini :

C₈H₈O₂ +  NH₃ ==> C₇H₇NO + CH₃

Dari reaksi diatas dapat kita lihat bahwa ketika metil benzoate dan ammonia direaksikan dapat menghasilkan benzamida dan etanol, hal ini dapat terjadi karena ketika metil benzoate direaksikan dengan ammonia terjadi pemutusan ikatan atom C karena atom C lebih cenderung untuk berikatan dengan atom N karena atom N memiliki keelektronegatifan tinggi dan pasangan electron bebas jauh lebih banyak ketimbang atom O dan pada senyawa NH₃ pun akhirnya melepaskan atom H dan etil tadi pun mengikat atom H-nya sehingga terbentuklah senyawa etanol.

Selanjutnya benzamida yang dihasilkan dari reaksi metil benzoate dan ammonia tersebut dihidrolisis (direaksikan dengan air) untuk mendapatkan asam benzoate.

Reaksinya :

C₇H₇NO +H₂O ==> C₇H₆O₂ + NH₃

Setelah kita mendapatkan asam benzoate, untuk mendapatkan hasil benzoil klorida, kita harus mereaksikan asam benzoate dengan tionil klorida, seperti yang digambarkan pada reaksi dibawah ini :

C₇H₆O₂+ SOCl₂ ==> C₆H₅COCl + HCl+SO₂

Dapat juga ditulis dengan reaksi yang menggunakan cincin benzene, seperti dibawah ini :

Benzoil klorida ini memiliki rumus molekul C₆H₅COCl. Gugus –COCl terikat langsung pada sebuah cincin benzene. Senyawa ini jauh lebih reaktif dibanding asil klorida sederhana seperti etanoil klorida.

2.    Temukan manfaat dari benzoil khlorida, jelaskan bagaimana mekanisme senyawa benzoil khlorida berperan.

Jawab :   Salah satu manfaat dari benzoil klorida adalah untuk mempercepat reaksi antara fenol dengan asil klorida yang kurang reaktif. Seperti redaksi yang telah saya tulis pada jawaban no.1 tadi bahwa senyawa benzoil klorida ini jauh lebih tidak reaktif disbanding asil klorida sederhana seperti etanoil klorida.

Proses ini berlangsung dedngan cara :

1.      Pertama-tama fenol diubah menjadi senyawa ionic natrium fenoksida (natrium fenat) dengan cara melarutkannya dalam larutan natrium hidroksida.

Dalam reaksi dapat ditulis seperti dibawah ini :

2.      Setelah itu langkah keduanya ion fenoksida yang telah didapatkan dari reaksi pertama tadi direaksikan lagi dengan benzoil klorida, karena ion fenoksida dapat bereaksi lebih cepat dengan benzoil klorida dibanding fenol, tapi biarpun demikian reaksi tetap harus dikocok dengan benzoil klorida selama 15 menit. Padatan fenol benzoat terbentuk.

Mekanisme reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :

Selain itu benzoil klorida dapat dimanfaatkan dalam beberapa produk industri, seperti dalam pembuatan peroksida, pembuatan resin dan dalam proses pembuatan tanin sintetik, yang sebelumnya digunakan sebagai gas iritan dalam peperangan.

3.    Bila benzoil khlorida dikonversi menjadi asam benzoat. Buatlah tiga contoh turunan asam benzoat sebagai model, kemudian jelaskan pengaruh efek resonansi terhadap kekuatan tiga jenis asam benzoat yang anda modelkan.

Jawab :  Dari literature yang saya baca asam benzoate adalah senyawa yang memiliki cincin benzene yang berikatan dengan gugus asam karboksil. Jadi menurut saya, turunan asam benzoate, juga merupakan turunan dari asam karboksilat.

Contohnya :

1.      Asam benzoate yang direaksikan dengan etanol akan menghasilkan etil benzoate, mekanisme reaksinya seperti dibawah ini :

C₆H₅COOH + CH₃CH₂OH ==> C₈H₁₀O₂  + H₂O

Menurut saya  senyawa ester benzoat yang direaksikan dengan etanol  ini cenderung akan lebih stabil karena mendapatkan bantuan dorongan e- dari gugus benzen itu sendiri, tidak hanya itu gugus karboksil nya juga dapat dorongan dari alkil nya sehingga untuk kekuatan asamnya ester benzoate akan lebih rendah dari pada asam benzoat itu sendiri.

2.      Asam benzoat yang direaksikan dengan amina akan menghasilkan benzamida dan air, mekanisme reaksinya seperti dibawah ini :

C₆H₅COOH + NH₃ ==> C₈H₁₀O₂ + H₂O

Menurut saya apabila asam benzoate direaksikan dengan amina, untuk resonansinya pada amida benzen itu sendiri kekuatan asamnya akan sangat lemah karena amida itu sendiri merupakan turunan asam karboksilat yang paling rendah dann paling tidak reaktif karena atom N itu akan lebih menarik atom-atom yang bermuatan positif sehingga akan sulit untuk melepaskan atom H tidak hanya itu factor ikatan hidrogen yang terjadi antara N-H juga ikut mempengaruhi.

3.      Asam benzoate direaksikan dengan methanol akan terbentuk metil benzoate, , mekanisme reaksinya sperti dibawah ini :

C₆H₅COOH + CH₃OH ==> C₈H₈O₂ + H₂O

4.    Usulkan turunan asam benzoat yang anda gunakan pada soal no.3 dapat dibiodegradasi oleh suatu mikroorganisme, bagaimana hasil akhir penguraiannya?

Jawab : Dari literature yang saya baca bakteri Arthobacter Sp dan Micrococus Luteus Strain merupakan bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada benzamida, pada keadaan aktivitas enzim yang relative rendah. Mikroba tersebut juga dapat sulit untuk tumbuh pada benzamida karena benzamida merupakan senyawa turunan benzonitril dan merupakan salah satu dari amida aromatic yang sangat toksik (beracun). Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa bakteri Arthobacter Sp dan Micrococus Luteus Strain dapat tumbuh pada amida memiliki kemungkinan untuk mensintesis enzim pendegradasi senyawa nitril pada benzamida.

BIODEGRADASI SENYAWA HIDROKARBON (PADA MINYAK BUMI)

Biodegradasi atau penguraian bahan (senyawa) organik oleh mikroorganisme dapat terjadi bila terjadi transformasi struktur sehingga terjadi perubahan integritas molekuler. Proses ini berupa rangkaian reaksi kimia enzimatik atau biokimia yang mutlak memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme (Shechan dalam Nugroho, 2006).

Senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi merupakan sumber karbon bagi pertumbuhan mikroorganisme, sehingga senyawa tersebut dapat didegradasi dengan baik (Nugroho, 2006).

Di dalam minyak bumi terdapat dua macam komponen yang dibagi berdasarkan kemampuan mikroorganisme menguraikannya, yaitu komponen minyak bumi yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme (Hadi, 2003).

Komponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan komponen terbesar dalam minyak bumi atau mendominasi, yaitu alkana yang bersifat lebih mudah larut dalam air dan terdifusi ke dalam membran sel bakteri. Jumlah bakteri yang mendegradasi komponen ini relatif banyak karena substratnya yang melimpah di dalam minyak bumi. Isolat bakteri pendegradasi komponen minyak bumi ini biasanya merupakan pengoksidasi alkana normal (Hadi, 2003).

Permasalahannya :

Pada artikel saya diatas menyatakan bahwa pada minyak bumi terdapat dua macam komponen yang dibagi berdasarkan kemampuan mikroorganisme menguraikannya, yaitu komponen minyak bumi yang mudah di uraikan oleh mikroorganisme dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Komponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan komponen terbesar dalam minyak bumi, contohnya seperti alkana yang bersifat mudah larut dalam air. Seperti yang kita ketahui bahwa alkana yang mudah larut dalam air merupakan alkana yang memiliki rantai pendek karena alkana yang memiliki rantai pendek masih bersifat cair, sedangkan alkana yang memiliki rantai panjang biasanya bersifat seperti minyak. Yang ingin saya tanyakan, apakah alkana yang berantai panjang ini yang biasanya bersifat tidak dapat larut dalam air juga dapat didegradasi ? tolong jelaskan pendapat anda !

KEASAMAN DARI ASAM KARBOKSILAT

I. Pengukuran Kekuatan Asam

Dalam air asam karboksilat berada pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidronium. Satu ukuran dari kekuatan asam ialah besarnya ionisasi dalam air. Lebih besar jumlah ionisasi, lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi.

Kekuatan asam dinyatakan sebagai konstanta asam Ka, konstanta kesetimbangan ionisasi dalam air.

Dimana : [RCO2H] = molaritas dari RCO2H

[RCO2] = molaritas dari RCO2-

[H3O+] atau [H+] = molaritas H3O+ atau H+

Harga Ka yang lebih besar berarti asam tersebut lebih kuat sebab konsentrasi dari RCO2- dan H+ lebih besar. Untuk mempermudah maka harga pKa= adalah pangkat negatif dari pangkat dalam Ka. Apabila Ka bertambah, pKa berkurang; oleh sebab itu makin kecil pKa berarti makin kuat asamnya.

II. Resonansi dan Kekuatan Asam

Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sama oleh kedua atom oksigen.

Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

III. Efek Induksi dan Kekuatan Asam

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom khlor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam khlorasetat. Asam trikhloroasetat mempunyai tiga atom khlor dan lebih kuat lagi daripada asam dikhloroasetat.

IV. Garam Dari Asam Karboksilat

Air salah satu basa telalu lmah untuk menghilangkan proton dalam jumlah besardari kebanyakan asam karboksilat. Basa lebih kuat seperti natrium hidroksida mengalami reaksi sempurna dengan asam karboksilat memmbentuk garam yang disebut karboksilat. Reaksi ini disebut reaksi netralisasi asam basa.

Karboksilat adalah garam berperilaku seperti garam organik; tidak berbau, titik leleh relatif tinggi dan sering mudah larut dalam air. Karena bentuknya ion , maka sukar larut dalam pelarut organik. Garam natrium dari asam karboksilat ranatai hidrokarbon panjang disebut sabun.

Karboksilat diberi nama sama seperti garam anorganik. Nama ion karboksilat diambil dasri nama asam karboksilat asal.

Asam karboksilat bereaksi dengan natrium bikarbonat (Na+HCO3-) menghasilkan natrium karboksilat dan asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat tidak stabil dan membentuk gas karbon dioksida dan air. Alkohol dan kebanyakan fenol tidak membentuk garam bila ditambah NaHCO3 karena mereka kurang asam dibandingkan asam karbonat

Asam karboksilat juga bereaksi dengan ammonia dan amina menghasilkan ammonium karboksilat. Reaksi dengan amina penting sekali dalam kimia protein sebab molekul protein kaya akan gugusan karboksil dan gugusan amino.

Dengan mereaksikan asam karboksilat dengan asam kuat atau sedang kan mengubah garam kembali menjadi asam karboksilat.

PERTANYAAN :

Kita ketahui bahwa asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi. Yang ingin saya tanyakan adalah bagaimana cara agar molekul asam karboksilat dapat diionisasi saat berada dalam larutan air, dan apa yang menyebabkan molekul asam karboksilat tidak terionisasi saat berada dalam larutan air ?